La reacción de Bargellini es una reacción química descubierta en 1906 por el químico italiano Guido Bargellini . [1] La reacción original fue una mezcla de los reactivos fenol , cloroformo y acetona en presencia de una solución de hidróxido de sodio . [2] Antes de la investigación de Bargellini, el producto atribuido a esta reacción multicomponente (MCR) se había descrito como un derivado del fenol en los textos de química de la época. Sin embargo, Bargellini demostró que un derivado de ácido carboxílico era en realidad la estructura correcta.
Reacción de Bargellini | |
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Lleva el nombre de | Guido Bargellini |
Tipo de reacción | Reacción de acoplamiento |
![Bargellini Original V.1.png](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/9/98/Bargellini_Original_V.1.png/500px-Bargellini_Original_V.1.png)
Más tarde, los químicos orgánicos han utilizado la reacción como un método general de síntesis orgánica para morfolinonas o piperazinonas muy obstaculizadas o voluminosas a partir de cetonas (en particular acetona ) y β-aminoalcoholes o diaminas.
![Bargellini-Übersichtsreaktion V.1.svg](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/b/b2/Bargellini-%C3%9Cbersichtsreaktion_V.1.svg/600px-Bargellini-%C3%9Cbersichtsreaktion_V.1.svg.png)
Historia
Guido Bargellini fue discípulo de Hermann Emil Louis Fischer , el químico alemán y premio Nobel famoso por la reacción de esterificación de Fischer del mismo nombre . Bargellini hizo su investigación de laboratorio postdoctoral en el laboratorio de Fischer. Pasó la mayor parte de su carrera como químico en la Universidad de Roma .
Su interés en las cumarinas , un compuesto recientemente aislado en ese momento, llevó a Bargellini a experimentar con reacciones multicomponente (MCR) entre fenoles , cloroformo y acetona en una solución de hidróxido de sodio . Descubrió que la estructura dada al compuesto producía un ácido carboxílico en lugar de un fenol como se pensaba anteriormente. En 1894, Link, un químico alemán, publicó la reacción en Chemisches Zentralblatt y la patentó. Sin embargo, escribió que el producto era una cetona o un fenol, específicamente afirmó que era un "hidrpxifenil hidroxiisopropil ceton" o "hidroxiisobutirilfenol". [3] Cuando Bargellini realizó el mismo experimento y comenzó a probar el producto, las propiedades químicas no podían ser de una cetona o un fenol. En cambio, estaba seguro de que era un ácido carboxílico, específicamente un "ácido α-fenoxiisobutírico". El propio Link experimentó con reacciones en 1900 que demostraron que su afirmación original era errónea, pero nunca se cambió. Dado que Bargellini identificó correctamente el producto, su estructura y propiedades, y luego publicó sus resultados en la Gazzetta Chimica Italiana , la reacción recibió su nombre.
Sin embargo, la importancia de la reacción en la síntesis orgánica y más tarde en la industria farmacéutica la ha hecho importante históricamente. Dado que la reacción es relativamente fácil de realizar (los reactivos están fácilmente disponibles) se nombraron muchas otras reacciones casi idénticas en las décadas posteriores. Este descubrimiento abrió el camino para una nueva reacción de transformación, las reacciones de tipo Bargellini actualmente establecidas, que han sido de gran importancia, específicamente en la industria farmacéutica . También allanó el camino para reacciones posteriores de nombres, como la reacción de Jocic-Reeve y la reacción de Corey-Link . Las reacciones de Jocic-Reeve y Corey-Link casi siempre se presentan junto con la reacción de Bargellini en un MCR. La reacción en sí se ha modificado varias veces para aumentar la eficiencia o producir un producto modificado.
La adaptabilidad de la reacción es uno de sus mayores aspectos. No ha pasado ninguna década sin que se haya producido una adición o un giro importante de la reacción. En palabras del propio autor, "La primera fase de la reacción es probablemente la formación de acetonacloroformo - (que, de hecho, puede usarse en lugar del cloroformo), que luego se actúa mediante hidróxido de sodio en presencia de acetona, produciendo Ácido α-hidroxiisobutírico , que, con el fenol, da ácido α-fenoxiisobutírico. El cloroformo también puede ser reemplazado por bromoformo , broma , cloral o tetracloruro o tetrabromuro de carbono ". La mayoría de los libros de texto describen la reacción como una forma de producir morfolinonas o piperazinonas , pero su uso se extiende mucho más allá.
Cien años más tarde, la reacción de Bargellini en sí se utilizó para la condensación de cumarinas , un giro irónico a la historia de la reacción, ya que este era el principal compuesto de interés de Bargellini y su propia reacción con nombre lo produjo. [4]
Reacciones y mecanismos de reacción.
La reacción original de Bargellini (1906):
Mecanismo de reacción para la reacción original de Bargellini (1906):
La reacción de Bargellini actual se utiliza para la síntesis de morfolinonas o piperazinonas impedidas a partir de cetonas (principalmente acetona) y 2-amino-2-metilpropan-1-ol (β-amino alcoholes) O 1,2-diaminopropanos (diaminas). El disolvente utilizado es diclorometano (DCM), también conocido como cloruro de metileno con un catalizador de cloruro de benciltrietilamonio . El disolvente y el catalizador se cambian con frecuencia cuando se utilizan diferentes reactivos. Las diaminas tienden a dar rendimientos de producto más altos que los β- aminoalcoholes , como se muestra en los dos escenarios posibles a continuación:
Mecanismo de reacción para la reacción de Bargellini:
El mecanismo de reacción procede cuando se añade una cetona estéricamente accesible, normalmente acetona, a una solución de cloroformo (triclorometano) en condiciones básicas fuertes, creando un anión triclorometido por desprotonación . Esto forma el correspondiente triclorometil carbinol o - alcóxido , de manera similar a la reacción de Grignard . [5]
Este producto trihalogenado está sujeto a adición a través de una gema- dicloro epoxi de eterificación intramolecular inducida por una base . La amina puede atacar al oxirano debido a la formación de carbocatión terciario en una sustitución nucleofílica SN1, eliminación concertada de un átomo de cloro. El intermedio nucleofílico es altamente reactivo y regioselectivo en el carbono α, lo que da como resultado la formación de un cloruro de ácido carboxílico α-sustituido.
El paso final ocurre por sustitución de acilo nucleofílico y solvolisis , donde el grupo amino o hidroxilo ataca al cloruro de ácido formando el heterociclo correspondiente . [6] El producto final es un derivado del ácido carboxílico (principalmente lactonas y amidas).
Referencias
- ^ Papeo, Gianluca; Pulici, Maurizio (4 de septiembre de 2013). "Contribuciones de los químicos italianos a las reacciones nombradas en la síntesis orgánica: una perspectiva histórica" . Moléculas . 18 (9): 10870–10900. doi : 10,3390 / moléculas180910870 . PMC 6270118 . PMID 24008246 .
- ^ Bargellini, Guido (4 de junio de 1906). "Azione del cloroformio e idrato sodico sui fenoli in soluzione nell'acetone" [Acción del cloroformo y el hidróxido de sodio sobre fenoles en solución de acetona]. Gazzetta Chimica Italiana .
- ^ "Química Orgánica". Revista de la Sociedad Química, Resúmenes . 90 : A617 – A720. Enero de 1906. doi : 10.1039 / ca9069000617 .
- ^ Sen, Prabir K .; Biswas, Bidyut; Venkateswaran, Ramanathapuram V. (12 de diciembre de 2005). "Condensación de cumarinas de Bargellini. Rápida síntesis de ácidos o-carboxivinilfenoxiisobutíricos". Letras de tetraedro . 46 (50): 8741–8743. doi : 10.1016 / j.tetlet.2005.10.045 .
- ^ Li, Jie Jack (2014). Reacciones de nombres - Springer . doi : 10.1007 / 978-3-319-03979-4 . ISBN 978-3-319-03978-7. S2CID 93616494 .
- ^ Timothy S. Snowden: Aplicaciones recientes de intermedios de gema-dicloroepóxido en síntesis. En: ARKIVOC. 2, 2012, págs. 24–40
enlaces externos
- https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/
- http://www.synarchive.com/named-reactions/Bargellini_Reaction