Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Реакция Поварова — это органическая реакция, описываемая как формальное циклоприсоединение между ароматическим имином и алкеном. Имин в этой органической реакции является продуктом конденсации соединения типа анилина и соединения типа бензальдегида. Алкен должен быть электронообогащенным, то есть функциональные группы, присоединенные к алкену, должны быть способны отдавать электроны. К таким алкенам относятся энольные эфиры и энамины. Продукт реакции в оригинальной реакции Поварова — хинолин. Поскольку реакции могут проводиться с тремя компонентами, предварительно смешанными в одном реакторе, это пример многокомпонентной реакции.
The Povarov reaction is an organic reaction described as a formal cycloaddition between an aromatic imine and an alkene. The imine in this organic reaction is a condensation reaction product from an aniline type compound and a benzaldehyde type compound. The alkene must be electron rich which means that functional groups attached to the alkene must be able to donate electrons. Such alkenes are enol ethers and enamines. The reaction product in the original Povarov reaction is a quinoline. Because the reactions can be carried out with the three components premixed in one reactor it is an example of a multi component reaction.
Механизм реакции
Механизм реакции Поварова с образованием хинолина представлен на схеме 1. На первом этапе анилин и бензальдегид реагируют с образованием основания Шиффа в реакции конденсации. Для протекания реакции Поварова требуется кислота Льюиса, такая как трифторид бора, для активации имина и осуществления электрофильного присоединения активированного алкена. На этом этапе реакции образуется ион оксония, который затем вступает в реакцию с ароматическим кольцом посредством классического электрофильного ароматического замещения. Две последующие реакции элиминирования приводят к формированию структуры хинолинового кольца. Реакция также классифицируется как подвид реакций аза-Дильса-Альдера, однако она протекает не согласованно, а поэтапно.
The reaction mechanism for the Povarov reaction to the quinoline is outlined in Scheme 1. In step one aniline and benzaldehyde react to the Schiff base in a condensation reaction. The Povarov reaction requires a Lewis acid such as boron trifluoride to activate the imine for an electrophilic addition of the activated alkene. This reaction step forms an oxonium ion which then reacts with the aromatic ring in a classical electrophilic aromatic substitution. Two additional elimination reactions create the quinoline ring structure. The reaction is also classified as a subset of aza Diels Alder reactions; however, it occurs by a step wise rather than concerted mechanism.
Примеры
Реакция, изображенная на схеме 2, иллюстрирует реакцию Поварова с имином и энамином в присутствии трифлата иттрия в качестве кислоты Льюиса. Эта реакция является региоселективной, поскольку ион иммония предпочтительно атакует орто-положение к нитрогруппе, а не пара-положение. Нитрогруппа является мета-ориентирующим заместителем, но поскольку это положение заблокировано, наиболее электронно-обогащенным положением кольца становится орто-положение, а не пара-положение. Реакция также является стереоселективной, поскольку присоединение энамина происходит с диастереомерным предпочтением в пользу транс-присоединения, без образования цис-изомера. Это отличается от традиционных реакций Дильса-Альдера, которые являются стереоспецифичными, определяемыми геометрией алкена. В 2013 году Дойл и его коллеги сообщили о реакции циклоприсоединения типа Поварова, формальной [4+2], между циклопропенами, являющимися донорами и акцепторами, и иминами (схема 3). На первом этапе катализатор на основе диродия вызывает диазоразложение силил-энолэфирного диазосоединения с образованием донорно-акцепторного циклопропена. Затем донорно-акцепторный циклопропен взаимодействует с арилимином в условиях катализа трифлатом скандия(III), что приводит к образованию циклопропан-аннелированных тетрагидрохинолинов с хорошим выходом и диастереоселективностью. Обработка этих соединений TBAF вызывает расширение цикла, приводящее к соответствующим бензазепинам.
The reaction depicted in Scheme 2 illustrates the Povarov reaction with an imine and an enamine in the presence of yttrium triflate as the lewis acid. This reaction is regioselective because the iminium ion preferentially attacks the nitro ortho position and not the para position. The nitro group is a meta directing substituent but since this position is blocked, the most electron rich ring position is now ortho and not para. The reaction is also stereoselective because the enamine addition occurs with a diastereomeric preference for trans addition without formation of the cis isomer. This is in contrast to traditional Diels–Alder reactions, which are stereospecific based on the alkene geometry. In 2013, Doyle and coworkers reported a Povarov type, formal [4+2] cycloaddition reaction between donor acceptor cyclopropenes and imines (Scheme 3). In the first step, a dirhodium catalyst effects diazo decomposition from silyl enol ether diazo compound to yield a donor/acceptor cyclopropene. The donor/acceptor cyclopropene is then reacted with an aryl imine under scandium(III) triflate catalyzed conditions to yield cyclopropane fused tetrahydroquinolines in good yields and diastereoselectivities. Treatment of these compounds with TBAF invokes a ring expansion that provides the corresponding benzazepines.
Вариации
Одним из вариантов реакции Поварова является четырехкомпонентная реакция. В то время как в традиционной реакции Поварова промежуточный карбокатион вступает во внутримолекулярную реакцию с арильной группой, этот промежуточный продукт также может быть завершен добавлением нуклеофила, такого как спирт. Схема 4 иллюстрирует эту четырехкомпонентную реакцию с использованием этилового эфира глиоксиловой кислоты, 3,4-дигидро-2H-пирана, анилина и этанола в присутствии трифлата скандия(III) в качестве кислоты Льюиса и молекулярных сит.
One variation of the Povarov reaction is a four component reaction. Whereas in the traditional Povarov reaction the intermediate carbocation gives an intramolecular reaction with the aryl group, this intermediate can also be terminated by an additional nucleophile such as an alcohol. Scheme 4 depicts this 4 component reaction with the ethyl ester of glyoxylic acid, 3,4 dihydro 2H pyran, aniline and ethanol with lewis acid scandium(III) triflate and molecular sieves.