Curtius yeniden düzenlenmesi - Curtius rearrangement

Curtius yeniden düzenlenmesi
Adını Theodor Curtius
Reaksiyon türü Yeniden düzenleme reaksiyonu
Tanımlayıcılar
Organik Kimya Portalı curtius-yeniden düzenleme
RSC ontoloji kimliği RXNO: 0000054

Curtis yeniden düzenlemesi (veya Curtius reaksiyonu veya Curtius bozulması , ilk olarak tanımlandığı gibidir), Theodor Curtius 1885 yılında, ise termal parçalanma bir bölgesinin asil azit , bir üzere izosiyanat kaybı ile azot gazı. İzosiyanat daha sonra sırasıyla bir birincil amin, karbamat veya üre türevi vermek için su, alkoller ve aminler gibi çeşitli nükleofiller tarafından saldırıya uğrar . Birkaç inceleme yayınlandı.

Curtius yeniden düzenlemesinin özet şeması

Asil azidin hazırlanması

Asil azit genellikle asit klorürlerin veya anhidritlerin sodyum azit veya trimetilsilil azit ile reaksiyonundan yapılır . Asil azidler ayrıca asilhidrazinlerin nitröz asit ile muamele edilmesinden elde edilir . Alternatif olarak, asil azid, bir karboksilik asidin difenilfosforil azid (DPPA) ile doğrudan reaksiyonu yoluyla oluşturulabilir .

Karboksilik asitlerden açil azit oluşturma yöntemleri

Reaksiyon mekanizması

Curtius yeniden düzenlemesinin, bir asil nitren oluşturan nitrojen gazı kaybının ardından izosiyanatı vermek üzere R grubunun yer değiştirdiği iki aşamalı bir süreç olduğuna inanılıyordu . Bununla birlikte, son araştırmalar, reaksiyonda gözlemlenen veya izole edilen herhangi bir nitren eklemesi veya ilave yan ürünlerinin olmaması nedeniyle , termal ayrışmanın her iki aşamanın birlikte gerçekleştiği uyumlu bir süreç olduğunu göstermiştir. Termodinamik hesaplamalar aynı zamanda uyumlu bir mekanizmayı da destekler.

Curtius yeniden düzenlemesinin mekanizması

Geçiş, R-grubunda konfigürasyonun tam olarak tutulmasıyla gerçekleşir. Göç yetenek R-grubunun birincil kabaca tertier> ikincil naril> 'dir. Oluşan izosiyanad edilebilir hidrolize birincil vermek üzere amin ya da maruz nükleofilik saldırı ile alkoller formu ve aminlerin karbamatlar ve üre türevleri , sırasıyla.

Değişiklikler

Araştırma Curtius yeniden düzenleme olduğunu göstermiştir katalize hem Bronsted ve Lewis asitleri , sırasıyla asil, oksijen atomuna protonasyonu ya da koordinasyon yoluyla. Örneğin Fahr ve Neumann, bor triflorür veya bor triklorür katalizörünün kullanımının yeniden düzenleme için gerekli ayrışma sıcaklığını yaklaşık 100 ° C düşürdüğünü ve izosiyanat verimini önemli ölçüde artırdığını göstermiştir.

Fotokimyasal yeniden düzenleme

Fotokimyasal Curtius yeniden düzenlemesinin mekanizması

Asil azidin fotokimyasal ayrışması da mümkündür. Bununla birlikte, fotokimyasal yeniden düzenleme uyumlu değildir ve bunun yerine , zayıf N-N bağının bölünmesi ve nitrojen gazı kaybı ile oluşan bir nitren ara maddesi tarafından meydana gelir . Oldukça reaktif nitren, nitren ekleme ve ekleme gibi çeşitli nitren reaksiyonlarına girerek istenmeyen yan ürünler verebilir . Aşağıdaki örnekte, nitren ara ürünü, yan ürün olarak N-sikloheksilbenzamidi oluşturmak için sikloheksan çözücünün C – H bağlarından birine eklenir.

Fotokimyasal Curtius yeniden düzenlemesi ile oluşturulan nitrenin yerleştirilmesi

Varyasyonlar

Darapsky bozulması

Darapsky bozunması veya Darapsky sentezi adı verilen bir varyasyonda , bir α-siyanoesterin bir amino aside dönüştürülmesindeki adımlardan biri olarak bir Curtius yeniden düzenlemesi gerçekleşir . Hidrazin , esteri , asil azidi vermek üzere nitröz asit ile reaksiyona giren bir asilhidrazine dönüştürmek için kullanılır . Azitin etanol içinde ısıtılması, Curtius yeniden düzenlemesi yoluyla etil karbamatı verir. Asit hidrolizi, karbamattan amini ve aynı anda nitrilden karboksilik asidi verir ve ürün amino asidini verir.

Darapsky amino asit sentezinin şeması

Harger reaksiyonu

Bir fosfinik azidin fotokimyasal Curtius benzeri göçü ve yeniden düzenlenmesi, Harger reaksiyonu olarak da bilinen bir metafosfonimidat oluşturur (adını Leicester Üniversitesi'nden Dr Martin Harger'den almıştır ). Bunu, aşağıdaki örnekte bir fosfonamidat vermek üzere metanol ile hidroliz izler .

Harger reaksiyonunun şeması

Curtius yeniden düzenlemesinin aksine, fosfinik azid üzerinde yer değiştirebilen bir R-grubu seçimi vardır. Harger, alkil gruplarının tercihen aril gruplarına göç ettiğini ve bu tercihin metil <birincil <ikincil <üçüncül sırasına göre arttığını bulmuştur. Bu muhtemelen sterik ve konformasyonel faktörlerden kaynaklanmaktadır, R grubu ne kadar hacimli olursa, fenil göçü için konformasyon o kadar az elverişlidir.

Sentetik uygulamalar

Curtius yeniden düzenlemesi, çok çeşitli fonksiyonel gruplara toleranslıdır ve izosiyanata saldırmak için kullanılan nükleofil seçimine bağlı olarak birçok farklı grup dahil edilebildiğinden, önemli sentetik faydaya sahiptir .

Mevcudiyetinde gerçekleştirilir, örneğin, tert- butanol , reaksiyonu, Boc - korumalı aminler, yararlı ara ürünler , organik sentez . Benzer şekilde, Curtius reaksiyonu benzil alkol varlığında gerçekleştirildiğinde , Cbz korumalı aminler oluşur.

Curtius yeniden düzenlemesi, tranilsipromin , kandesartan , bromadol , tergurid , benzidamin , gabapentin , igum ve tecadenozon ilaçlarının sentezinde kullanılır .

Triquinacene

RB Woodward vd. 1964 yılında polikinan trikinasenin toplam sentezindeki adımlardan biri olarak Curtius yeniden düzenlemesini kullandı. Ara ürün ( 1 ) ' de esterin hidrolizini takiben , ( 2 )' deki karboksilik asit gruplarını metile dönüştürmek için bir Curtius yeniden düzenlemesi gerçekleştirildi. % 84 verimle karbamat grupları ( 3 ). Diğer adımlar daha sonra trikinaseni ( 4 ) verdi .

Woodward'ın toplam trikinasen sentezindeki Curtius reaksiyonu

Oseltamivir

Tamiflu olarak da bilinen antiviral ilaç oseltamivir sentezinde Ishikawa ve ark. Curtius yeniden düzenlemesini, açil azidi hedef molekülde amid grubuna dönüştürmenin anahtar adımlarından birinde kullandı. Bu durumda, yeniden düzenleme ile oluşturulan izosiyanat, amidi oluşturmak için bir karboksilik asit tarafından saldırıya uğrar. Sonraki reaksiyonların tümü,% 57 toplam verimle nihai ürünü vermek için aynı reaksiyon kabında gerçekleştirilebilir. Yazarlar tarafından vurgulanan Curtius reaksiyonunun önemli bir yararı, oda sıcaklığında gerçekleştirilebilmesi ve ısınmadan kaynaklanan tehlikeyi en aza indirmesiydi. Şema genel olarak oldukça etkiliydi ve kuş gribinin tedavisinde kullanılan bu önemli ve değerli ilacı üretmek için yalnızca üç “tek kapta” operasyon gerektiriyordu .

Oseltamivir'in Ishikawa toplam sentezinde Curtius yeniden düzenlemesi

Dievodiamin

Dievodiamin, geleneksel Çin tıbbında yaygın olarak kullanılan Evodia rutaecarpa bitkisinden elde edilen doğal bir üründür . Unsworth ve arkadaşlarının koruyucu grubu- içermeyen toplam dievodiamin sentezi, sentezin ilk aşamasında bor triflorür ile katalize edilen Curtius yeniden düzenlemesini kullanır . Aktive edilmiş izosiyanat daha sonra bir elektrofilik aromatik ikame reaksiyonunda indol halkası ile hızla reaksiyona girerek amidi% 94 verimle verir ve sonraki aşamalar dievodamin verir.

Toplam Dievodiamin sentezinde Curtius yeniden düzenlenmesi

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar