Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Реакция Пассерини — химическая реакция, в которой участвуют изоцианид, альдегид (или кетон) и карбоновая кислота с образованием α-ацилоксиамида. Эта реакция присоединения является одной из старейших многокомпонентных реакций на основе изоцианидов и была впервые описана в 1921 году Марио Пассерини во Флоренции, Италия. Обычно она проводится в апротических растворителях, но также может выполняться в ионных жидкостях, таких как вода или глубокие эвтектические растворители. Благодаря высокой функциональной толерантности изоцианидов, а также их хемоселективности, региоселективности и стереоселективности, реакция Пассерини имеет широкий спектр синтетических применений.
The Passerini reaction is a chemical reaction involving an isocyanide, an aldehyde (or ketone), and a carboxylic acid to form a α acyloxy amide. This addition reaction is one of the oldest isocyanide based multicomponent reactions and was first described in 1921 by Mario Passerini in Florence, Italy. It is typically carried out in aprotic solvents but can also be performed in ionic liquids such as water or deep eutectic solvents. As isocyanides exhibit high functional group tolerance, chemoselectivity, regioselectivity, and stereoselectivity, the Passerini reaction has a wide range of synthetic applications.
Механизм
Предполагается, что реакция Пассерини протекает по двум механистическим путям. Поскольку перегруппировка Мюмма требует наличия второй молекулы карбоновой кислоты, этот механизм позволяет классифицировать реакцию Пассерини как органокаталитическую реакцию.
The Passerini reaction has been hypothesized to occur through two mechanistic pathways. As the Mumm rearrangement requires a second carboxylic acid molecule, this mechanism classifies the Passerini reaction as an organocatalytic reaction.
Ионный механизм
В полярных растворителях, таких как метанол или вода, карбонильная группа протонируется перед нуклеофильным присоединением изоцианида, образуя промежуточный нитрилиевый ион. За этим следует присоединение карбоксилата, перенос ацильной группы и перенос протона, соответственно, для получения целевого продукта Пассерини. Например, длину и молекулярную массу полимерной цепи можно регулировать, изменяя стехиометрию изоцианида, а геометрию полимера можно контролировать, используя исходные реагенты. Для облегчения реакции Пассерини с использованием объемных, стерически затрудненных реагентов можно использовать вихревое флюидное устройство для создания условий высокого сдвига. Эти условия имитируют эффекты высокой температуры и давления, позволяя реакции Пассерини протекать достаточно быстро. Реакция Пассерини также может проявлять энантиоселективность. Присоединение трет-бутилизоцианида к широкому спектру альдегидов (ароматических, гетероароматических, олефиновых, ацетиленовых, алифатических) достигается с использованием каталитической системы на основе тетрахлорида и хирального бисфосфорамида, обеспечивающей хороший выход и высокую энантиоселективность. Для других типов изоцианидов скорость добавления изоцианида в реакционную смесь определяет хороший выход и высокую селективность. Реакция Пассерини также использовалась для синтеза полимеров с заданной последовательностью мономеров. Бифункциональные субстраты могут быть использованы для проведения постполимеризационных модификаций или в качестве прекурсоров для полимеризации. Эта реакция также применялась в качестве синтетического этапа при полном синтезе коммерчески доступных фармацевтических препаратов, таких как телапревир (VX 950) – противовирусный препарат, продаваемый компаниями Vertex Pharmaceuticals и Johnson & Johnson.
In polar solvents, such as methanol or water, the carbonyl is protonated before nucleophilic addition of the isocyanide, affording a nitrilium ion intermediate. This is followed by the addition of a carboxylate, acyl group transfer and proton transfer respectively to give the desired Passerini product. For example, polymer chain length and weight can adjusted through isocyanide stoichiometry, and polymer geometry can be influenced through starting reagents. To facilitate the Passerini reaction between bulky, sterically hindered reagents, a vortex fluidic device can be used to induce high shear conditions. These conditions emulate the effects of high temperature and pressure, allowing the Passerini reaction to proceed fairly quickly. The Passerini reaction can also exhibit enantioselectivity. Addition of tert butyl isocyanide to a wide variety of aldehydes (aromatic, heteroaromatic, olefinic, acetylenic, aliphatic) is achieved using a catalytic system of tetrachloride and a chiral bisphosphoramide which provides good yield and good enantioselectivities. For other types of isocyanides, rate of addition of isocyanide to reaction mixture dictates good yields and high selectivities. The Passerini reaction has also been used to form sequence defined polymers. Bifunctional substrates can be used to undergo post polymerization modification or serve as precursors for polymerization. This reaction has also been used as a synthetic step in the total synthesis of commercially available pharmaceuticals such as telaprevir (VX 950), an antiviral sold by Vertex Pharmaceuticals and Johnson & Johnson.