Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Органикалық химияда Арндт-Эйстерт реакциясы - карбоксил қышқылының оның гомологына айналуы. Неміс химиктері Фриц Арндт (18851969) және Бернд Эйстерт (19021978) есімін алған бұл әдіс қышқыл хлоридтерін диазометанмен өңдеуді қамтиды. Бұл α амин қышқылдарынан β амин қышқылдарын өндірудің танымал әдісі.
In organic chemistry, the Arndt–Eistert reaction is the conversion of a carboxylic acid to its homologue. Named for the German chemists Fritz Arndt (1885–1969) and Bernd Eistert (1902–1978), the method entails treating an acid chlorides with diazomethane. It is a popular method of producing β amino acids from α amino acids.
Шарттар
Қышқыл хлориді субстратынан басқа үш реагент қажет: диазометан, су және металл катализаторы. Олардың әрқайсысы жақсы зерттелді. Диазометан бұрын қалыптасқан HCl-мен реакцияға түсу үшін артық қажет. Диазометанды артық қабылдамау HCl- ні хлор метил кетон мен N2 түрінде диазокетонмен реакцияға келтіреді. Жеңіл жағдайларда реакцияға әсер етпейтін қышқылдағы күрделі немесе қайталанатын топтар әсер етпейді. Реакцияға нуклеофилдің (судың) болуы қажет. Металл катализаторы қажет. Әдетте Ag2O таңдалады, бірақ басқа металдар және тіпті жарық реакцияға әсер етеді. Диазометан - дәстүрлі реагент, бірақ аналогтар да қолданылуы мүмкін. Диазометан улы және потенциалды жарылғыш, бұл қауіпсіз баламалы процедураларға әкелді. Мысалы, диазо (триметилсилил) метан көрсетілді. Қышқыл хлориді орнына қышқыл ангидридтерін қолдануға болады. Реакция нәтижесінде гомологталған қышқыл мен тиісті метил эфирінің 1:1 қоспасы алынады. Бұл әдісті біріншілік диазоалкандармен қатар екіншілік α-диазокетонды өндіру үшін де қолдануға болады. Алайда, көптеген шектеулер бар. Алғашқы диазоалкандар азоттық қосқыштық әрекетте азиндерді түзеді; сондықтан реакция жағдайларын өзгертіп, диазоалкан мен триэтиламин ерітіндісіне қышқыл хлоридін төмен температурада қосу керек. Сонымен қатар, бастапқы диазоалкандар өте реактивті, қышқылдық функционалдыққа үйлеспейді және 1,3 диполярлы циклоаддиция өнімдерін алу үшін қанықпаған карбонилдерді қоса алғанда, белсендірілген алкендермен әрекеттеседі. Арндт-Эйстерт реакциясына балама ретінде Ковальски эфирін гомологациялау қолданылады, ол карбенге тең келетін, бірақ диазометанды болдырмайтын реакцияны қамтиды.
Aside from the acid chloride substrate, three reagents are required: diazomethane, water, and a metal catalyst. Each has been well investigated. The diazomethane is required in excess so as to react with the HCl formed previously. Not taking diazomethane in excess results in HCl reacting with the diazoketone to form chloromethyl ketone and N2. Mild conditions allow this reaction to take place while not affecting complex or reducible groups in the reactant acid. The reaction requires the presence of a nucleophile (water). A metal catalyst is required. Usually Ag2O is chosen but other metals and even light effect the reaction. Diazomethane is the traditional reagent, but analogues can also be applied. Diazomethane is toxic and potentially violently explosive, which has led to safer alternative procedures, For example, diazo(trimethylsilyl)methane has been demonstrated. Acid anhydrides can be used in place of acid chloride. The reaction yields a 1:1 mixture of the homologated acid and the corresponding methyl ester. This method can also be used with primary diazoalkanes, to produce secondary α diazo ketones. However, there are many limitations. Primary diazoalkanes undergo azo coupling to form azines; thus the reaction conditions must be altered such that acid chloride is added to a solution of diazoalkane and triethylamine at low temperature. In addition, primary diazoalkanes are very reactive, incompatible with acidic functionalities, and will react with activated alkenes including unsaturated carbonyls to give 1,3 dipolar cycloaddition products. An alternative to the Arndt–Eistert reaction is the Kowalski ester homologation, which also involves the generation of a carbene equivalent but avoids diazomethane.
Реакция механизмі
Қышқыл хлориді HCl жоғалтумен диазометанның шабуылына ұшырайды. Альфа-диазокетон (RC(O) CHN2) өнім металл катализденген Вольф қайта ретке келтіріледі, ол қышқылға гидратацияланатын кетенді құрайды. Қайта орналасу көміртектің альфа-алуандықтағы қышқыл хлоридінің стереохимиясын бұзбайды.
The acid chloride suffers attack by diazomethane with loss of HCl. The alpha diazoketone (RC(O)CHN2) product undergoes the metal catalyzed Wolff rearrangement to form a ketene, which hydrates to the acid. The rearrangement leaves untouched the stereochemistry at the carbon alpha to the acid chloride.