Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
В органической химии реакция Арндта-Эйстерта - это превращение карбоновой кислоты в ее гомолог. Названный в честь немецких химиков Фрица Арндта (1885-1969) и Бернда Эйстерта (1902-1978), метод включает в себя обработку кислотных хлоридов диазометаном. Это популярный метод получения β аминокислот из α аминокислот.
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.
Условия
Помимо кислотного хлоридного субстрата, требуются три реагента: диазометан, вода и металлический катализатор. Каждый из них был тщательно изучен. Диазометан требуется в избытке, чтобы реагировать с ранее сформированным HCl. Не принимая диазометан в избытке, HCl вступает в реакцию с диазокетоном, образуя хлорометилкетон и N2. Легкие условия позволяют этой реакции происходить, не влияя на сложные или редуцируемые группы в реагентной кислоте. Для реакции требуется наличие нуклеофила (воды). Требуется металлический катализатор. Обычно выбирается Ag2O, но другие металлы и даже свет влияют на реакцию. Диазометан является традиционным реагентом, но могут применяться и аналоги. Диазометан является токсичным и потенциально взрывоопасным, что привело к более безопасным альтернативным процедурам. Например, диазо- (триметилсилил) метан был продемонстрирован. Кислотные ангидриды могут использоваться вместо кислотного хлорида. Реакция дает смесь гомологированной кислоты и соответствующего метилового эфира в количестве 1:1. Этот метод также может быть использован с первичными диазоалканами для получения вторичных α-диазокетонов. Однако есть много ограничений. Первичные диазоалканы подвергаются азосоединению для образования азинов; поэтому условия реакции должны быть изменены таким образом, чтобы к раствору диазоалкана и триэтиламина при низкой температуре добавлялся хлорид кислоты. Кроме того, первичные диазоалканы очень реактивны, несовместимы с кислотными функциональными свойствами, и будут реагировать с активированными алкенами, включая ненасыщенные карбонилы, чтобы получить 1,3 диполярные продукты циклоаддиции. Альтернативной реакцией к реакции Арндт-Эйстерта является гомологизация эфиров Ковальского, которая также включает в себя генерацию карбенового эквивалента, но избегает диазометана.
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.
Механизм реакции
Хлорид кислоты подвергается атаке диазометана с потерей HCl. Альфа-диазокетон (RC(O) CHN2) проходит металлический катализатор Вольффа, образуя кетен, который гидратируется к кислоте. Перестановка оставляет нетронутой стереохимию углерода альфа к кислотному хлориду.
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.