알키니플레이션

Alkynylation

알키니플레이션은 유기합성에 있어서 단자 알키네가 카보닐 그룹에 첨가되어 α-알키니엘 알코올을 형성하는 추가 반응이다.[1]아세틸라이드가 아세틸렌에서 [2]형성되면 그 반응은 α-ethyl 알코올을 준다.이 과정을 흔히 에티플레이션이라고 부른다.그러한 과정은 종종 금속 아세틸라이드 중간체를 포함한다.

범위

관심의 주된 반응은 아세틸렌을 케톤이나 알데히드에 첨가하는 것이다.

RCOR' + HC≡CR" → RR'C(OH)CR"

그 반응은 삼중 결합을 유지하는 것으로 진행된다.알데히드 및 비대칭 케톤에 대해서는 제품이 치랄이기 때문에 비대칭 변형에 관심이 있다.이러한 반응은 항상 금속 아세틸라이드 중간체를 포함한다.

이 반응은 1899년 화학자 존 울릭 네프에 의해 원소 나트륨, 페닐라세틸렌, 아세토페논의 반응을 실험하던 중 발견되었다.[3][4]이 때문에 그 반응을 Nef 합성이라고 부르기도 한다.때때로 이러한 반응을 다른 반응을 설명하는 데 더 자주 사용되는 이름인 Nef 반응이라고 잘못 부른다(Nef 반응 참조).[1][3][5]화학자 월터 레페는 아세틸렌과 카보닐 화합물로 작업하는 동안 에티닐화라는 용어를 만들었다.[1]

다음 반응(scheme 1)에서 에틸 프로피올레이트의 알키네 양성자는 -78°C에서 n-부틸리튬에 의해 감압되어 알카산화리튬을 형성하는 시클로펜타논이 첨가되는 리튬 프로피올레이트를 형성한다.아세트산을 첨가하여 리튬을 제거하고 알코올을 자유롭게 한다.[6]

Scheme 1. Reaction of ethyl propiolate with n-butyllithium to form the lithium acetylide.

수정

알키니플레이션 반응의 몇 가지 수정은 다음과 같이 알려져 있다.

The Isler modification

촉매변형

비대칭 품종을 포함한 알키니메이션은 금속으로 만들어진 반응으로 개발되었다.[10][1]물 속 전기에 알키네를 촉매로 첨가하는 다양한 것도 개발되었다.[11]

사용하다

알키니플레이션은 의약품의 합성, 특히 스테로이드 호르몬의 조제에서 사용을 발견한다.[12]예를 들어, 17케토스테로이드의 에틸니플레이션은 프로게스틴이라고 알려진 중요한 피임약을 생산한다.그 예로는 노레시스테론, 에티스테론, 린에스트레놀 등의 약물이 있다.[13]이러한 화합물의 수소는 노레탄드롤론과 같은 경구 생체이용성을 가진 아나볼릭 스테로이드를 생성한다.[14]

알키니플레이션은 프로파르길알코올,[1][15] 부티네디올, 2메틸버튼-3-yn-2-ol(비타민A와 같은 이소페렌의 전구체), 3헥시네-2,5디올([16]푸라네올의 전구체), 2메틸-2-헵텐-6-1(리날룰의 전구체) 등의 일반 화학물질을 제조하는 데 쓰인다.

반응 조건

알칼리 금속이나 알칼리성 토양 아세틸라이드를 포함하는 계량계 반응의 경우, 그 반응에 대한 작업에는 알코올의 해방이 필요하다.이러한 가수분해를 이루기 위해 수성산을 사용하는 경우가 많다.[6][17]

RR'C(ONA)CR" + CHCOOH3 → RR'C(OH)CR" + CHCONNA3

반응에 대한 일반적인 용제로는 에테르, 아세탈, 디메틸포름아미드,[1] 황산화디메틸 등이 있다.[18]

변형

그리그나드 시약

아세틸렌 또는 알키네스의 그리그나드 시약을 사용하여 에놀레이트 중간체를 통해 중합반응을 일으키기 쉬운 화합물에 알키닐링을 수행할 수 있다.그러나 리튬을 나트륨이나 아세틸라이드 칼륨으로 대체하면 유사한 결과를 얻을 수 있으며, 흔히 이 경로는 기존의 반응보다 거의 유리하지 않다.[1]

프러포스키 반응

프루프스키 반응은 아세틸렌을 KOH와 같은 알칼리 금속 수산화물로 미리 반응하는 것을 포함하는 대체 반응 조건의 집합이다.[1]반응은 평형을 통해 진행되며, 반작용은 다음과 같이 되돌릴 수 있다.

  1. HC≡CH + KOH ⇌ HC≡CK + H2O
  2. RR'C=O + HC≡CK ⇌ RR'C(OK)C≡CH

이러한 가역성을 극복하기 위해, 그 반응은 종종 물을 하이드레이트로 가두기 위해 과도한 염기를 사용한다.[1]

레페 화학

화학자 월터 레페는 아세틸렌을 알칼리 금속과 구리(I) 아세틸라이드를 사용한 촉매 산업 규모의 에틸네이션을 개척했다.[1]

Reppe-chemistry-endiol-V1.svg

이러한 반응은 프로파길 알코올과 버터디올을 제조하는 데 사용된다.[15]케톤 첨가에 더 효과적인 알칼리 금속 아세틸라이드는 아세틸렌과 아세톤에서 2-메틸-3-부틴-2-올을 생산하는 데 사용된다.

참고 항목

알키네 커플링 반응

참조

  1. ^ a b c d e f g h i j Viehe, Heinz Günter (1969). Chemistry of Acetylenes (1st ed.). New York: Marcel Dekker, inc. pp. 169& 207–241. doi:10.1002/ange.19720840843.
  2. ^ Trost, B.M.; Li, C.-J. (2014). Modern Alkyne Chemistry: Catalytic and Atom‐Economic Transformations. Weinheim: Wiley VCH.
  3. ^ a b Wolfrom, Melville L. (1960). "John Ulric Nef: 1862—1915" (PDF). Biographical Memoirs (1st ed.). Washington, DC: National Academy of Sciences. p. 218. Retrieved 24 February 2016.
  4. ^ Nef, John Ulric (1899). "Ueber das Phenylacetylen, seine Salze und seine Halogensubstitutionsproducte" (PDF). Justus Liebigs Annalen der Chemie. 308 (3): 264–328. doi:10.1002/jlac.18993080303.
  5. ^ Smith, Michael B.; March, Jerry (2007). "Chapter 16. Addition to Carbon–Hetero Multiple Bonds". March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (6th ed.). Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc. pp. 1359–1360. doi:10.1002/9780470084960.ch16. ISBN 9780471720911.
  6. ^ a b Midland, M. Mark; Tramontano, Alfonso; Cable, John R. (1980). "Synthesis of alkyl 4-hydroxy-2-alkynoates". The Journal of Organic Chemistry. 45 (1): 28–29. doi:10.1021/jo01289a006.
  7. ^ Jones, E. R. H.; Eglinton, Geoffrey; Whiting, M. C.; Shaw, B. L. (1954). "Ethoxyacetylene". Organic Syntheses. 34: 46. doi:10.15227/orgsyn.034.0046.
  8. ^ a b Wang, Zerong, ed. (2009). "Arens–Van Dorp Reaction (Isler Modification)". Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents (1st ed.). Hoboken, NJ: Wiley-Interscience. doi:10.1002/9780470638859.conrr023. ISBN 9780471704508.
  9. ^ Van Dorp, D. A.; Arens, J. F. (1947). "Synthesis of Vitamin A Aldehyde-". Nature. 160 (4058): 189. Bibcode:1947Natur.160..189V. doi:10.1038/160189a0. PMID 20256189.
  10. ^ Trost, Barry M.; Weiss, Andrew H. (2009). "The enantioselective addition of alkyne nucleophiles to carbonyl groups". Advanced Synthesis & Catalysis. 351 (7–8): 963–983. doi:10.1002/adsc.200800776. PMC 3864370. PMID 24353484.
  11. ^ Li, C.-J. (2010). "The development of catalytic nucleophilic additions of terminal alkynes in water". Acc. Chem. Res. 43: 581–590. doi:10.1021/ar9002587.
  12. ^ Sandow, Jürgen; Scheiffele, Ekkehard; Haring, Michael; Neef, Günter; Prezewowsky, Klaus; Stache, Ulrich (2000). "Hormones". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. doi:10.1002/14356007.a13_089. ISBN 3527306730.
  13. ^ Sondheimer, Franz; Rosenkranz, G.; Miramontes, L.; Djerassi, Carl (1954). "Steroids. LIV. Synthesis of 19-Nor-17α-ethynyltestosterone and 19-Nor-17α-methyltestosterone". Journal of the American Chemical Society. 76 (16): 4092–4094. doi:10.1021/ja01645a010.
  14. ^ Hershberg, E. B.; Oliveto, Eugene P.; Gerold, Corinne; Johnson, Lois (1951). "Selective Reduction and Hydrogenation of Unsaturated Steroids". Journal of the American Chemical Society. 73 (11): 5073–5076. doi:10.1021/ja01155a015.
  15. ^ a b Pässler, Peter; Hefner, Werner; Buckl, Klaus; Meinass, Helmut; Meiswinkel, Andreas; Wernicke, Hans-Jürgen; Ebersberg, Günter; Müller, Richard; Bässler, Jürgen; Behringer, Hartmut; Mayer, Dieter (2008). "Acetylene". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. doi:10.1002/14356007.a01_097.pub3. ISBN 978-3527306732.
  16. ^ Fahlbusch, Karl-Georg; Hammerschmidt, Franz-Josef; Panten, Johannes; Pickenhagen, Wilhelm; Schatkowski, Dietmar; Bauer, Kurt; Garbe, Dorothea; Surburg, Horst (2003). "Flavors and Fragrances". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. doi:10.1002/14356007.a11_141. ISBN 3527306730.
  17. ^ Coffman, Donald D. (1940). "Dimethylethhynylcarbinol". Organic Syntheses. 40: 20. doi:10.15227/orgsyn.020.0040.
  18. ^ Sobenina, L. N.; Tomilin, D. N.; Petrova, O. V.; Mikhaleva, A. I.; Trofimov, B. A. (2013). "Synthesis of secondary propargyl alcohols from aromatic and heteroaromatic aldehydes and acetylene in the system KOH-H2O-DMSO". Russian Journal of Organic Chemistry. 49 (3): 356–359. doi:10.1134/S107042801303007X.