Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Химиялық реакция
Chemical reaction
Бартоли индолы синтезі (сондай-ақ Бартоли реакциясы деп аталады) – орто-қойылған нитроарендер мен нитрозарендердің винил Гринард реагенттерімен реакцияласып, қосымша индолдар түзуіне арналған химиялық реакция. Реакция көбінесе нитро тобына орто-қосымшаларсыз сәтсіз аяқталады, ал көлемді орто-қосымшалар әдетте реакцияның жоғары өнімділігіне әкеледі. Орто топтың кеңістіктік кедергісі өнімнің түзілуіне қажетті [3,3] сигматроптық қайта құрылымдауға көмектеседі. Нитроарендермен жүргізілген реакцияда толық түрлендіруге жету үшін винил Гринард реагентінің үш эквиваленті, ал нитрозарендермен жүргізілген реакцияда тек екі эквиваленті қажет. Бұл әдіс 7-қосымша индолдарға қол жеткізудің ең қысқа және ең әмбебап жолдарының біріне айналды. Леймгрубер-Батчо индол синтезі индол туындыларына ұқсас икемділік пен аймақтық ерекшелік береді. Бартоли индол синтезінің бір артықшылығы – карбоциклдік сақина мен пиррол сақинасында қосымшаланған индолдарды жасау мүмкіндігі, бұл Леймгрубер-Батчо индол синтезімен жасау қиын.
The Bartoli indole synthesis (also called the Bartoli reaction) is the chemical reaction of ortho substituted nitroarenes and nitrosoarenes with vinyl Grignard reagents to form substituted indoles. The reaction is often unsuccessful without substitution ortho to the nitro group, with bulkier ortho substituents usually resulting in higher yields for the reaction. The steric bulk of the ortho group assists in the [3,3] sigmatropic rearrangement required for product formation. Three equivalents of the vinyl Grignard reagent are necessary for the reaction to achieve full conversion when performed on nitroarenes, and only two equivalents when performed on nitrosoarenes. This method has become one of the shortest and most flexible routes to 7 substituted indoles. The Leimgruber Batcho indole synthesis gives similar flexibility and regiospecificity to indole derivatives. One advantage of the Bartoli indole synthesis is the ability to produce indoles substituted on both the carbocyclic ring and the pyrrole ring, which is difficult to do with the Leimgruber Batcho indole synthesis.
Реакция механизмі
Бартоли индолы синтезінің реакциялық механизмі төменде о-нитротолуенді (1) және пропенил Гринарды (2) пайдаланып 3,7-диметилиндолды (13) қалыптастыру арқылы көрсетілген. Механизм Гринард реагентін (2) нитроаренге (1) қосу арқылы 3-аралық затты түзуден басталады. 3-аралық зат спонтанды түрде ыдырап, нитрозоарен (4) және магний тұзын (5) құрайды. (Реакция аяқталу кезінде магний тұзы карбонил қосылысын (6) бөліп шығарады.) Нитрозоареннің (4) Гринард реагентінің (2) екінші эквивалентімен реакциясы 7-аралық затты түзеді. Орто-топтың стерикалық кедергісі [3,3] сигматроптық қайта орналасуға себеп болады, нәтижесінде 8-аралық зат пайда болады. Циклдану және таутомеризация 10-аралық затты береді, ол Гринард реагентінің (2) үшінші эквивалентімен реакцияласып, димагний индол тұзын (12) түзеді. Реакция аяқталу кезінде су жойылып, қажетті индол (13) алынады. Сондықтан, Гринард реагентінің үш эквиваленті қажет, себебі бір эквивалент карбонил қосылысы 6-ға, бір эквивалент 10-ды депротондып алкенді (11) түзеді, ал бір эквивалент индол сақинасына енгізіледі. Нитрозо аралық зат (4) реакциядан оқшауланды. Сонымен қатар, нитрозо аралық заттың (4) Гринард реагентінің екі эквивалентімен реакциясы күтілетін индолды береді. Реакцияның қолданылу аймағына 4-азаиндолдарды (сол жақта) және 6-азаиндолдарды (оң жақта) жасауға болатын алмастырылған пиридиндер кіреді.
The reaction mechanism of the Bartoli indole synthesis is illustrated below using o nitrotoluene (1) and propenyl Grignard (2) to form 3,7 dimethylindole (13). The mechanism begins by the addition of the Grignard reagent (2) onto the nitroarene (1) to form intermediate 3. Intermediate 3 spontaneously decomposes to form a nitrosoarene (4) and a magnesium salt (5). (Upon reaction workup, the magnesium salt will liberate a carbonyl compound (6).) Reaction of the nitrosoarene (4) with a second equivalent of the Grignard reagent (2) forms intermediate 7. The steric bulk of the ortho group causes a [3,3] sigmatropic rearrangement forming the intermediate 8. Cyclization and tautomerization give intermediate 10, which will react with a third equivalent of the Grignard reagent (2) to give a dimagnesium indole salt (12). Reaction workup eliminates water and gives the final desired indole (13). Therefore, three equivalents of the Grignard reagent are necessary, as one equivalent becomes carbonyl compound 6, one equivalent deprotonates 10 forming an alkene (11), and one equivalent gets incorporated into the indole ring. The nitroso intermediate (4) has been isolated from the reaction. Additionally, reaction of the nitroso intermediate (4) with two equivalents of the Grignard reagent produces the expected indole. The scope of the reaction includes substituted pyridines which can be used to make 4 azaindoles(left) and 6 azaindoles(right).
Доббс модификациясы
Адриан Доббс орто-бромды бағыттаушы топ ретінде пайдалану арқылы Бартоли индол синтезінің мүмкіндіктерін едәуір кеңейтті, ол кейіннен AIBN және трибутилтин гидридімен алынып тасталады. 4-метилиндолдың (3) синтезі осы әдістің күрделі түрде субститутталған индолдарды жасау қабілетін көрсетеді.
Adrian Dobbs greatly enhanced the scope of the Bartoli indole synthesis by using an ortho bromine as a directing group, which is subsequently removed by AIBN and tributyltin hydride. The synthesis of 4 methylindole (3) highlights the ability of this technique to produce highly substituted indoles.