Кіріспе
Кумариндерді синтездеуге арналған атаулы реакция Пехман конденсациясы – фенол мен β-карбонил тобын қамтитын карбон қышқылы немесе эфирден басталатын кумариндер синтезі. Конденсация қышқылды ортада жүзеге асырылады. Механизмі этерификация/трансэтерификациядан тұрады, содан кейін жаңа цикл құру үшін белсенді карбонил тобы оттегіге орто-позициядан шабуыл жасайды. Соңғы қадам – алдоль конденсациясында байқалатындай, сусыздану. Бұл реакцияны неміс химигі Ханс фон Пехман ашқан.
The Pechmann condensation is a synthesis of coumarins, starting from a phenol and a carboxylic acid or ester containing a β carbonyl group. The condensation is performed under acidic conditions. The mechanism involves an esterification/transesterification followed by attack of the activated carbonyl ortho to the oxygen to generate the new ring. The final step is a dehydration, as seen following an aldol condensation. It was discovered by the German chemist Hans von Pechmann
.
Механизм
Кумарин туындыларын синтездеу үшін β-кетоэстерлер қышқыл жағдайда фенольдермен конденсациялануы мүмкін. Бұл жағдайда, ең алдымен фенол эфирінің түзілуімен трансэтерификация реакциясы жүзеге асады. Содан кейін, Фридель-Крафтс алкилдеуіне ұқсас сақина жабылу реакциясы болады.
Мысалдар
Қарапайым фенолдар үшін жағдайлар қатал, бірақ өнімдер жақсы болуы мүмкін. Резорцинол сияқты белсенділігі жоғары фенолдармен реакцияны әлдеқайда жұмсақ жағдайларда жүргізуге болады. Бұл умбеллиферон туындыларын алуға пайдалы жол ұсынады: 4-орындағы субестітуі жоқ кумариндер үшін бұл әдіс формальцет қышқылының немесе эфирдің қолданылуын қажет етеді. Олар тұрақсыз және саудада қолжетімді емес, бірақ қышқылды 100 °C-тан жоғары температурада алма қышқылы мен күкірт қышқылынан орнында дайындауға болады. Формальцет қышқылы пайда болған бойда Пехман конденсациясын жүзеге асырады. Көрсетілген мысалда, умбеллиферон өзі аз ғана өніммен алынады:
For coumarins unsubstituted at the 4 position, the method requires the use of formylacetic acid or ester. These are unstable and not commercially available, but the acid may be produced in situ from malic acid and sulfuric acid above 100 °C. As soon as it forms, the formylacetic acid performs the Pechmann condensation. In the example shown, umbelliferone itself is produced, albeit in low yield:
Механикалық зерттеулер
Реакцияның механизмі теориялық тұрғыдан толыққанды зерттелді. Зерттеу реакцияның энолдық емес, оксолық түрінде жүретінін көрсетті. Үш түрлі оксо жолы ұсынылды.
Симонис хромондарының циклдеуі
Фенолдар мен бета-кетоэстерлер және фосфор пентоксидінің әрекеттесуі нәтижесінде хромон түзіледі. Бұл реакция Симонис хромонының циклизациясы деп аталады. Кетоэстердегі кетон P2O5 арқылы белсендіріледі, бірінші кезекте фенол гидроксил тобымен реакцияласады, содан кейін оның ішіндегі эфир тобы арене электрофильдік шабуыл жасау үшін белсендіріледі.