Gabriel – Colmanův přesmyk - Gabriel–Colman rearrangement

The Gabriel – Colmanův přesmyk[1] je chemická reakce a sacharin nebo ftalimidoester se silným základna, jako je alkoxid, k vytvoření substituovaného isochinoliny.[2] Tento přeskupení, a rozšíření kruhu, je považován za obecný, pokud existuje enolizovatelný vodík na skupině připojené k dusík,[3] protože je nutné, aby dusík abstrahoval vodík za vzniku karbanion tím se zavře prsten.[4] Jak je ukázáno v případě níže uvedeného obecného příkladu, X je buď CO nebo TAK2.

Gabriel-Colman Nové uspořádání Celková reakce

Mechanismus

Mechanismus přesmyku Gabriel-Colman

The mechanismus reakce[5][6] začíná útokem na karbonyl skupinu silnou základnou, jako je methoxid ion. Prsten se poté otevře a vytvoří se imide anion. Poté následuje rychlá akce izomerizace imidového aniontu na karbanion. To je usnadněno účinkem substituent, což umožňuje větší stabilizaci sousedního karbaniontu vzhledem k imidovému aniontu. Reakce je poté dokončena, když je methoxid vytěsněn uzavřením kruhu, což má za následek expanzi kruhu. The krok určující rychlost této reakce je útok karbaniontu na karbomethoxyskupinu.

Posunutí methoxidu je analogické s posunem viděným v Dieckmanova kondenzace, protože je to také důsledek uzavření kruhu.

Tautomerismus přeuspořádání Gabriel-Colmana

Dále tautomerizace může nastat na obou karbonylových skupinách na kruhu, s interkonverzí keto formulář do enol forma a amide formulář do kyselina imidová formulář.

Aplikace

Hlavní použití Gabriel-Colmanova přesmyku je ve tvorbě izochinolinů, vzhledem k relativně vysokému výtěžku požadovaných produktů. Proto studie, ve kterých buď produkt, nebo středně pokročilí je isochinolin, lze použít Gabriel – Colmanovo přeskupení. Tato reakce byla použita při výrobě meziproduktů pro syntézu potenciálu protizánětlivý agenti.[7] Rovněž se používá při studiu derivátů ftalimidu a sacharinu jako inhibitorů založených na mechanismu pro tři enzymy; člověk leukocytová elastáza, katepsin G. a proteináza 3.[8] Bylo zjištěno, že deriváty ftalimidu jsou neaktivní, zatímco deriváty sacharinu byly považovány za spravedlivé inhibitory těchto enzymů.

Příklad přeuspořádání Gabriel-Colman 1

Ve studii[9] derivátů 1,1-dioxidu kyseliny 3-oxo-1,2-benzoisothiazolin-2-octové se při přeměně na Isopropyl (1,1-dioxido-3-oxo-1,2-benzothiazol-2 (3H) -yl) acetát na isopropyl-4-hydroxy-2H-1,2-benzothiazin-3-karboxylát-1,1-dioxid, jak je znázorněno výše. Tato reakce ukázala procentní výtěžek 85%.

Příklad přeuspořádání Gabriel-Colman 2

V jiné studii[10] Ethylester N-ftalimidoglycinu byl použit k syntéze 4-hydroxyisochinolinu pomocí Gabriel-Colmanova přesmyku, jak je uvedeno výše. Tato reakce ukázala procentní výtěžek 91%. Tvorba tohoto produktu byla důležitým krokem při studiu syntéza 4,4'-funkcionalizovaných 1,1'-biisochinolinů.

Viz také

Reference

  1. ^ Gabriel, S .; Colman, J. (1900). „Ueber eine Umlagerung der Phtalimidoketone“. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft. 33 (2): 2630–2634. doi:10.1002 / cber.190003302209.
  2. ^ Koelsch, C. F .; Lindquist, R. M. (1956). „Některé pokusy o přípravu derivátů Benz [F] isochinolin a syntéza benzinu [h] isochinolin ". The Journal of Organic Chemistry. 21 (6): 657–659. doi:10.1021 / jo01112a018.
  3. ^ Allen, C. F. H. (1950). „Naftyridiny“. Chemické recenze. 47 (2): 275–305. doi:10.1021 / cr60147a004. PMID  24538878.
  4. ^ Hauser, Charles R .; Kantor, Simon W. (1951). „Přesmyk benzylesterů na karbinoly amidem draselným. Mechanismus izomerizace karbanionů zahrnující 1,2 směny“. Journal of the American Chemical Society. 73 (4): 1437–1441. doi:10.1021 / ja01148a011.
  5. ^ Hill, John H. M. (1965). „Mechanismus Gabriel - Colmanův přesmyk“. The Journal of Organic Chemistry. 30 (2): 620–622. doi:10.1021 / jo01013a078.
  6. ^ Li, Jie Jack (2009). „Gabriel – Colmanův přesmyk“. Reakce na jméno. str. 250. doi:10.1007/978-3-642-01053-8_107. ISBN  978-3-642-01052-1.
  7. ^ Lombardino, Joseph G .; Wiseman, Edward H .; McLamore, W. M. (1971). „Syntéza a protizánětlivá aktivita některých 3-karboxamidů 2-alkyl-4-hydroxy-2H-1,2-benzothiazin-1,1-dioxidu“. Journal of Medicinal Chemistry. 14 (12): 1171–1175. doi:10.1021 / jm00294a008. PMID  5116229.
  8. ^ Groutas, William C .; Chong, Lee S .; Venkataraman, Radhika; Epp, Jeffrey B .; Kuang, Rongze; Houser-Archield, Nadene; Hoidal, John R. (1995). „Gabriel-Colmanův přesmyk v biologických systémech: Návrh, syntéza a biologické hodnocení derivátů ftalimidu a sacharinu jako potenciálních mechanismů založených inhibitorů lidské leukocytové elastázy, katepsinu G a proteinázy 3“. Bioorganická a léčivá chemie. 3 (2): 187–193. doi:10.1016/0968-0896(95)00013-7. PMID  7796053.
  9. ^ Schapira, Celia B .; Perillo, Isabel A .; Lamdan, Samuel (1980). „Deriváty 1,1-dioxidu kyseliny 3-oxo-1,2-benzoisothiazolin-2-octové. I. Reakce esterů s alkoxidy“. Journal of Heterocyclic Chemistry. 17 (6): 1281–1288. doi:10,1002 / jhet. 5570170627.
  10. ^ Laschat, Sabine; Kapatsina, Elisabeth; Lordon, Marie; Baro, Angelika (2008). „Konvergentní syntéza 1,1′-biisochinolinů vázaných na kalamitické podjednotky“. Syntéza. 2008 (16): 2551–2560. doi:10.1055 / s-2008-1067184.