En la condensación de Ullmann o en la reacción de tipo Ullmann se produce la conversión de haluros de arilo promovida por cobre en éteres de arilo, tioéteres de arilo, nitrilos de arilo y aminas de arilo. Estas reacciones son ejemplos de reacciones de acoplamiento cruzado . [1]
Condensación de Ullmann | |
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Lleva el nombre de | Fritz Ullmann |
Tipo de reacción | Reacción de acoplamiento |
Identificadores | |
Portal de química orgánica | reacción de ullmann |
ID de ontología RSC | RXNO: 0000081 |
Las reacciones de tipo Ullmann son comparables a las reacciones de Buchwald-Hartwig, pero generalmente requieren temperaturas más altas. Tradicionalmente, esta reacción requiere disolventes polares de alto punto de ebullición como N- metilpirrolidona , nitrobenceno o dimetilformamida y altas temperaturas (a menudo superiores a 210 ° C) con cantidades estequiométricas de cobre. Se requirió que el haluro de arilo fuera activado por grupos sustractores de electrones . Las reacciones tradicionales de estilo Ullmann utilizaron polvo de cobre "activado", por ejemplo, preparado in situ mediante la reducción de sulfato de cobre por zinc.metal en agua caliente. La metodología mejoró con la introducción de catalizadores de cobre solubles soportados por ligandos de diaminas y acetilacetonato. [1]
Síntesis de éter de Ullmann: acoplamiento de CO
Un ejemplo de la síntesis tradicional del éter de Ullmann es la preparación de p-nitrofenilfeniléter a partir de 4-cloronitrobenceno y fenol . [2]
Las arilaciones modernas utilizan catalizadores de cobre solubles. [3]
Reacción de Goldberg: acoplamiento CN
Una reacción de Goldberg tradicional se ilustra mediante la síntesis de ácido fenámico , un intermedio en la preparación de acridona : [4]
![Synthesis of fenamic acid](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/e/e8/GoldbergReaction.svg/569px-GoldbergReaction.svg.png)
Los yoduros de arilo son agentes arilantes preferidos. [5] El catalizador utilizado está formado por yoduro de cobre (I) y fenantrolina . Como esta reacción avanza bien con un yoduro de arilo rico en electrones, es una alternativa valiosa a la reacción de aminación de Buchwald-Hartwig, que ofrece mejores rendimientos con haluros de arilo pobres en electrones. El alcance se amplía a las amidas . [1]
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/a/aa/BuchwaldAmidationReaction.svg/600px-BuchwaldAmidationReaction.svg.png)
Reacción de Hurtley: acoplamiento CC
El nucleófilo también puede ser carbono, como en un carbanión , así como cianuro. En la reacción tradicional de Hurtley , los nucleófilos de carbono se derivaron del éster malónico y otros compuestos de dicarbonilo: [7]
![The Hurtley reaction](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/d/da/HurtleyReaction.svg/458px-HurtleyReaction.svg.png)
Los acoplamientos cruzados CC catalizados por Cu más modernos utilizan complejos de cobre solubles que contienen ligandos de fenantrolina. [8]
Acoplamiento C – S
La arilación de los alquiltiolatos se realiza mediante la intermediación de tiolatos cuprosos. [9]
Mecanismo de reacciones de tipo Ullmann
En el caso de reacciones de tipo Ullmann (aminaciones, eterificaciones, etc. de haluros de arilo), la reacción implica alcóxido de cobre (I), amidas de cobre (I), tiolatos de cobre (I). El reactivo de cobre (I) se puede generar in situ a partir del haluro de arilo y el metal de cobre. Incluso las fuentes de cobre (II) son eficaces. Se han desarrollado varias innovaciones con respecto a los reactivos de cobre. [1]
Estos compuestos de cobre (I) reaccionan posteriormente con el haluro de arilo en una reacción de metátesis neta:
- Ar-X + ROCu → Ar-OR + CuX
- Ar-X + RSCu → Ar-SR + CuX
- Ar-X + 2 RNHCu → Ar-NHR + CuX
En el caso del acoplamiento de CN, los estudios cinéticos implican una reacción de adición oxidativa seguida de una eliminación reductora de los intermedios de Cu (III) (L n = uno o más ligandos espectadores ): [10]
- ROCuAr (X) L n → RO-Ar + CuL n
Historia
La síntesis del éter de Ullmann lleva el nombre de su inventor, Fritz Ullmann . [11] La correspondiente reacción de Goldberg lleva el nombre de Irma Goldberg . [12] La reacción de Hurtley, que implica la formación de enlaces CC, recibe un nombre similar en honor a su inventor. [7]
Referencias
- ↑ a b c d Florian Monnier, Marc Taillefer (2009). "Reacciones de acoplamiento de tipo Ullmann de CC, CN y CO catalíticos Minireview". Angewandte Chemie International Edition . 48 (38): 6954–71. doi : 10.1002 / anie.200804497 . PMID 19681081 .
- ^ Ray Q. Brewster, Theodore Groening (1934). "p-nitrodifenil éter". Org. Synth . 14 : 66. doi : 10.15227 / orgsyn.014.0066 .Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
- ^ Buck, Elizabeth; Canción, Zhiguo J. (2005). "Preparación de 1-metoxi-2- (4-metoxifenoxi) benceno". Síntesis orgánicas . 82 : 69. doi : 10.15227 / orgsyn.082.0069 .
- ^ CFH Allen, GHW McKee (1939). "Acridona". Síntesis orgánicas . 2 : 6. doi : 10.15227 / orgsyn.019.0006 .
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- ^ Jones, CP; Anderson, KW; Buchwald, SL (2007). "Ciclización de campos mediada por amidación secuencial catalizada por Cu: una síntesis de dos pasos de 2-aril-4-quinolonas de o-halofenonas". J. Org. Chem . 72 (21): 7968–7973. doi : 10.1021 / jo701384n . PMID 17850097 .
- ^ a b William Robert Hardy Hurtley (1929). "Reemplazo de halógeno en ácido orto- bromobenzoico". J. Chem. Soc. : 1870. doi : 10.1039 / JR9290001870 .
- ^ Antoine Nitelet, Sara Zahim, Cédric Theunissen, Alexandre Pradal, Gwilherm Evano (2016). "Cianación de yoduros de alquenilo catalizada por cobre" . Org. Synth . 93 : 163. doi : 10.15227 / orgsyn.093.0163 .CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
- ^ Roger Adams, Walter Reifschneider, Aldo Ferretti (1962). "1,2-Bis (N-butiltio) benceno". Org. Synth . 42 : 22. Doi : 10.15227 / orgsyn.042.0022 .CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
- ^ Ramesh Giri, Andrew Brusoe, Konstantin Troshin, Justin Y. Wang, Marc Font, John F. Hartwig (2018). "Mecanismo de la síntesis de éter biarílico de Ullmann catalizada por complejos de ligandos aniónicos: evidencia de la reacción de los yodoarenos con intermedios de Cu I aniónicos ligados " . Mermelada. Chem. Soc . 140 (2): 793–806. doi : 10.1021 / jacs.7b11853 . PMC 5810543 . PMID 29224350 .Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
- ^ Fritz Ullmann, Paul Sponagel (1905). "Ueber die Phenylirung von Phenolen" . Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft . 38 (2): 2211–2212. doi : 10.1002 / cber.190503802176 .
- ^ Irma Goldberg (1906). "Ueber Phenylirungen bei Gegenwart von Kupfer como Katalysator" . Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft . 39 (2): 1691–1692. doi : 10.1002 / cber.19060390298 .