Fischerova syntéza oxazolu - Fischer oxazole synthesis

Fischerova syntéza oxazolu
Pojmenoval podleHermann Emil Fischer
Typ reakceReakce tvořící prsten

The Fischerova syntéza oxazolu je chemická syntéza z oxazol od a kyanohydrin a aldehyd v přítomnosti bezvodý kyselina chlorovodíková.[1] Tuto metodu objevil Emil Fischer v roce 1896.[2] Samotný kyanohydrin je odvozen od samostatného aldehydu. The reaktanty samotné syntézy oxazolu, kyanohydrinu aldehydu a druhého samotného aldehydu, jsou obvykle přítomny v ekvimolárních množstvích.[3] Oba reaktanty obvykle mají aromatický skupina, která se objeví na konkrétních pozicích ve výsledku heterocyklus.

Fischerova syntéza oxazolu

Specifičtější příklad syntézy Fischerova oxazolu zahrnuje reakci nitrilu kyseliny mandlové s benzaldehyd čímž se získá 2,5-difenyl-oxazol.[4]

Celková syntéza Fischer oxazolu

Dějiny

Fischer vyvinul Fischerovu syntézu oxazolu během svého působení v Berlínská univerzita. Fischerova syntéza oxazolů byla jednou z prvních syntéz vyvinutých k výrobě 2,5-disubstituovaných oxazolů.[4]

Mechanismus

Fischerova syntéza oxazolu je typem dehydratační reakce které mohou nastat za mírných podmínek v a přeskupení skupin, které se nezdají být možné. K reakci dochází rozpuštěním reaktanty v suchu éter a prochází roztokem suchým, plynným chlorovodík. Produkt, kterým je 2,5-disubstituovaný oxazol, sráží jako hydrochlorid a lze je převést na volná základna přidáním vody nebo varem s alkoholem.[1]

The kyanohydriny a aldehydy obvykle se používají pro syntézu aromatický, nicméně byly případy, kdy alifatický byly použity první sloučeniny. Prvním krokem mechanismu je přidání plynných HCl do kyanohydrin 1. The kyanohydrin odebírá vodík z HCl zatímco chloridový ion útočí na uhlík v kyanoskupina. Tento první krok vede k tvorbě iminochloridu středně pokročilí 2, pravděpodobně jako hydrochloridová sůl. Tento středně pokročilí pak reaguje s aldehyd; the hydroxyl skupina 2 odebírá vodík z dusíku, zatímco osamělý pár dusíku napadá elektrofilní karbonyl uhlík na aldehyd Následující krok povede k SN2 útok následovaný ztrátou vody, čímž se získá chlor-oxazolin středně pokročilí 4. Další je tautomerizace prstenu proton. Poslední krok zahrnuje odstranění a ztráta HCl molekula za vzniku produktu 6, což je 2,5-diaryloxazol.[4]

Mechanismus toku elektronů

Aplikace

Diarylazoly jsou běžné strukturální motivy jak v přírodních produktech, tak v kandidátech na léky, je však obtížné je syntetizovat. Diaryloxazoly se obecně připravují pomocí Fischerovy syntézy oxazolů nebo Robinson-Gabriel syntéza kde je oxazolový kruh konstruován buď syntézou.[5]

Fischerova syntéza oxazolu byla také užitečná při syntéze 2- (4-bromfenyl) 5-fenyloxazolu počínaje benzaldehydkyanhydrinem a 4-brombenzaldehydem. Oxazolový kruh chlorování dochází k získání 2,5-bis (4-bromfenyl) -4-chloroxazolu 7 spolu s 2,5-bis (4-bromfenyl) -4-oxazolidinonem 8. Druhá sloučenina je obecně a vedlejší produkt.[6]

Příklad syntézy Fischer oxazolu

Dalším užitečným příkladem je dvoustupňová syntéza halfordinolu, mateřské sloučeniny pro Rutaceae alkaloidy. Počáteční kroky následují po Fischerově syntéze oxazolu, ačkoli cyklizace katalyzovaná kyselinou probíhá spíše ve dvou krocích než v jednom, což zajišťuje tvorbu di-chloru středně pokročilí, zabraňující tvorbě regioizomer.[4]

Harfordinal

V nedávném výzkumu[Citace je zapotřebí ] přehodnocení Fischerovy syntézy oxazolů vedlo k syntéze 2,5-disubstituovaných oxazolů z aldehydů a a-hydroxyamidů. Na rozdíl od syntézy Fischerových oxazolů se však nová metoda neomezuje pouze na diaryloxazoly.[7]

Reference

  1. ^ A b Wiley, R. H. The Chemistry of Oxazoles. Chem. Rev. 1945, 37, 401. (doi: 10.1021 / cr60118a002 )
  2. ^ Fischer, E. Ber. 1896, 29, 205.
  3. ^ Li, J. J. Fischerova syntéza oxazolu. In Name Reactions: Sbírka podrobných mechanismů a syntetických aplikací, 4. vydání .; Springer-Verlag Berlin Heidelberg: New York, 2003229-230. (Posouzení). ([1] )
  4. ^ A b C d Maklad, N. Název Reakce v heterocyklické chemii II; Li, J.J .; Wiley & Sons; Hoboken, NJ, 2011, 225-232. ([2] )
  5. ^ Strotman, N. A .; Chobanian, H. R .; On, J .; Guo, Y .; Dormer, P. G .; Jones, C. M .; Steves, J. E. katalyzátorem řízené regioselektivní spojky Suzuki v obou polohách dihaloimadozlů, dihalooxazolů a dihalothiazolů. J. Org. Chem. 2010, 75, 1733-1739. (doi:10.1021 / jo100148x )
  6. ^ Turchi, I. J. Oxazole Chemistry: A Review of Recent Advances. Ind. Eng. Che. Prod. Res. Dev. 1981, 20, 32-76. ([3] ) (Posouzení).
  7. ^ Cornforth, J.W .; Cornforth, R. H. 218. Mechanism and Extension of the Fischer Oxazole Synthesis. J. Am. Chem. Soc. 1949, 1028-1030. (doi:10.1039 / JR9490001028 )