Reacția lui Michael

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Reacția lui Michael , descrisă pentru prima dată în 1887 de chimistul american Arthur Michael , este o reacție de chimie organică aparținând clasei de adăugări conjugate . Este una dintre principalele metode pentru formarea legăturilor CC în condiții experimentale care nu sunt prea mari și se cunosc multe variante asimetrice. [1] [2]

Michael Reaction general.svg
Acid malonic
Acidul malonic și derivații săi sunt exemple tipice de nucleofili în reacția Michael

În diagramă, molecula neagră este nucleofilă și reprezintă așa-numitul donator Michael în timp ce alchena activată (în roșu) este electrofilă și se numește acceptorul Michael . Molecula nucleofilă este realizată astfel prin deprotonarea grupării metilen operate de o bază oportună (în figură, B :). Pentru a stabiliza carbanionul care se formează, substituenții R și R 'trebuie să fie grupuri de electrocontractori, cum ar fi grupări carbonil și derivați ( aldehide , cetone , esteri , amide , de exemplu). Alchena acceptor are ca substituent R '' o grupare carbonil (cetonă, aldehidă) sau derivați carboxilici, de obicei esteri dar și nitili.

Definiție

Reacția, așa cum a fost definită inițial de Michael însuși, [3] [4] constă în adăugarea nucleofilă a anionilor enolați ai unui derivat de metilen la compușii α-β carbonilici nesaturați și tocmai la β carbonul , acceptori Michael definiți, cum ar fi enonele și enale de exemplu. O definiție ulterioară, avansată de Kohler, [5] este adăugarea 1,4 a unui carbon nucleofil dublu stabilizat la un compus carbonil α, β-nesaturat. Unele exemple de nucleofili includ beta-cetoesterii, malonații și beta-cianoesterii. Produsul rezultat conține un compus 1,5-dioxigenat foarte util.

Exemple clasice ale reacției lui Michael sunt reacțiile dintre malonatul de dietil și fumaratul de dietil (acceptor Michael), [6] cea a oxidului de mesitil și malonatul de dietil , [7] cea dintre malonatul de dietil și crotonatul de metil , [8] cea a 2-nitropropanului și metil acrilat , [9] cel al etil fenilcanoacetatului și acrilonitrilului [10] și cel al nitropropanului cu metil vinil cetonă . [11]

Astfel de transformări necesită un ion precum OH - ca catalizator . Dacă reacția are loc sub control termodinamic , adică în condiții de echilibru, se obține mai ușor dacă enolatul derivă din compuși cu protoni destul de acizi ( pK A <14). Dacă reacția are loc sub control cinetic, acceptorii Michael pot reacționa cu multe tipuri de ioni enolați.

Adăugarea lui Michael este o metodă importantă de formare a legăturilor CC diastereoselective și enantioselective . O secvență clasică în tandem a adaosului Michael și aldol este sunetul Robinson .

Mecanism

În mecanismul de reacție prezentat mai jos, grupările R pot fi considerate ca alcoxizi aparținând grupei ester. Cele două grupări ester fac metilenul H al moleculei 1 foarte acid:

Michael Reaction Mechanism.png

Deprotonarea lui 1 de către bază (care este și solventul în multe cazuri) oferă un carbanion stabilizat prin rezonanță 2 ( 2A - 2C ). Nucleofilul reacționează apoi cu alchena electrofilă 3 formând intermediarul 4 , într-o adăugare conjugată, adică o adiție nucleofilă 1,4. Baza protonată cedează apoi protonul intermediarului dând produsul final 5 .

Reacția asimetrică a lui Michael

S-au făcut studii ample asupra reacțiilor asimetrice ale reacției de adăugare Michael. Cel mai comun protocol implică o sare de amoniu cuaternară chirală derivată din alcaloidul Cinconină sau un catalizator organometalic, care folosește un ion enamină sau iminium pentru starea intermediară de activare a reacției printr-o amină secundară, cum ar fi prolina .

Exemplu: ciclohexanona și nitrostirenul reacționează cu ajutorul prolinei derivatizate dintr-un acid protic, cum ar fi acidul p-toluenesulfonic [12] . Adăugarea syn este favorizată în acest caz cu 99%.

Adăugarea lui Mukaiyama-Michael

În reacția de adăugare Mukaiyama-Michael , nucleofilul este un silileter și catalizatorul utilizat în general este tetraclorura de titan : [13] [14]

Adăugarea lui Mukaiyama-Michael

Notă

  1. ^ Ian Hunt, Capitolul 18: Enols and Enolates - The Michael Addition reaction , pe chem.ucalgary.ca , Universitatea din Calgary.
  2. ^ Clayden și colab., Chimie organică
  3. ^ Arthur Michael, Ueber die Addition von Natriumacetessig- und Natriummalonsäureäthern zu den Aethern ungesättigter Säuren , în Journal für Praktische Chemie , vol. 35, nr. 1, 1887, pp. 349-356, DOI : 10.1002 / prac.18870350136 .
  4. ^ Arthur Michael, Ueber die Addition von Natriumacetessig- und Natriummalonsäureäther zu den Aethern ungesättigter Säuren , în Journal für Praktische Chemie , vol. 49, nr. 1, 1894, pp. 20-29, DOI : 10.1002 / prac.18940490103 .
  5. ^ Kohler. J. Am. Chem. Soc., 1907, 37, 385; ibidem, 1935, 57, 1316.
  6. ^ HT Clarke și TF Murray, acid 1,1,2,3-propanetetracarboxilic, ester tetraetilic , vol. 1, 1941. Adus la 21 iulie 2008 (arhivat din original la 5 iunie 2011) .
  7. ^ RL Shriner și HR Todd, 1,3-ciclohexanedionă, 5,5-dimetil- , vol. 2, 1943. Adus la 21 iulie 2008 (arhivat din original la 5 iunie 2011) .
  8. ^ James Cason, anhidridă β-metilglutarică , vol. 4, 1963. Adus la 21 iulie 2008 (arhivat din original la 5 iunie 2011) .
  9. ^ RB Moffett, Metil γ-Metil-γ-nitrovalerat , vol. 4. Accesat la 21 iulie 2008 (arhivat din original la 5 iunie 2011) .
  10. ^ EC Horning și AF Finelli, α-fenil-α-carbetoxiglutaronitril , vol. 4, 1963. Adus la 21 iulie 2008 (arhivat din original la 5 iunie 2011) .
  11. ^ Conversia nitro în carbonil prin ozonoliza nitraților: 2,5-Heptanedione , vol. 6, 1988. Adus la 21 iulie 2008 (arhivat din original la 5 iunie 2011) .
  12. ^ Sunil V. Pansare și Keyur Pandya, catalizatori simpli de acid diaminic și triaminic-protonic pentru adăugarea enantioselectivă Michael a cetonelor ciclice la nitroalceni , în J. Am. Chem. Soc. , Vol. 128, nr. 30, 2006, pp. 9624-9625, DOI : 10.1021 / ja062701n .
  13. ^ Mukaiyama, T., Tetrachloride de titan în sinteza organică [Metode sintetice noi (21)] , în Angew. Chem., Ed. Int. Engl. , vol. 16, 1977, pp. 817-826, DOI : 10.1002 / anie . 197708171 .
  14. ^ Alex R. Lippert, Juthanat Kaeobamrung și Jeffrey W. Bode, Sinteza bullvalonelor oligo-substituite: molecule de schimbare a formei în condiții de bază , în J. Am. Chem. Soc. , Vol. 128, nr. 46, 2006, pp. 14738-14739, DOI : 10.1021 / ja063900 + .

Elemente conexe

Alte proiecte

Controlul autorității GND ( DE ) 4169763-7
Chimie Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Reaction_of_Michael&oldid=121929313 ”