Minisci reaksjon - Minisci reaction

Den Minisci reaksjon ( italiensk:  [miniʃʃi] ) er en navngitt reaksjon i organisk kjemi . Det er en nukleofil radikal substitusjon til en elektronmangel aromatisk forbindelse , oftest introduksjonen av en alkylgruppe til en nitrogenholdig heterocyklus . Reaksjonen ble publisert i 1971 av F. Minisci. Når det gjelder N-Heterocycles, må forholdene være sure for å sikre protonering av heterocycle. En typisk reaksjon er den mellom pyridin og pivalinsyre med sølvnitrat , svovelsyre og ammoniumpersulfat for å danne 2-tert-butylpyridin . Reaksjonen ligner Friedel-Crafts alkylering, men med motsatt reaktivitet og selektivitet.

Minisci -reaksjonen produserer ofte en blanding av regioisomerer som kan komplisere produktrensing, men moderne reaksjonsbetingelser er utrolig milde, slik at et bredt spekter av alkylgrupper kan introduseres. Avhengig av hvilken radikal kilde som brukes, er en side-reaksjon acylering , med forholdet mellom alkylering og acylering avhengig av substratet og reaksjonsbetingelsene. På grunn av de rimelige råvarene og de enkle reaksjonsbetingelsene, har Minisci -reaksjonen funnet mange anvendelser innen heterocyklisk kjemi.

Nytten av Minisci -reaksjonen

Reaksjonen tillater alkylering av elektronmangel heterocykliske arter som ikke er mulig med Friedel-Crafts kjemi. En fremgangsmåte for alkylering av elektronmanglende arener , nukleofil aromatisk substitusjon , er også tilgjengelig til elektronmanglende heterocykler, som ionisk nukleofil forbindelse som benyttes, vil deprotonere heterosyklus i løpet virker som en nukleofil. Igjen, i motsetning til nukleofil aromatisk substitusjon, krever Minisci -reaksjonen ikke funksjonalisering av aren, noe som muliggjør direkte CH -funksjonalisering.

Videre til dette vil de genererte alkylradikalartene ikke omorganisere seg under reaksjonen på den måten som alkylfragmenter vedlagt ved Friedel-Crafts alkylering ofte vil; betyr grupper som n-pentyl og cyklopropyl grupper kan legges uendret. Alkylradikalet er også en "myk" nukleofil, og det er derfor lite sannsynlig at det vil samhandle med noen "harde" elektrofiler (f.eks. Karbonylarter) som allerede er tilstede på heterocyklussen. Som øker reaksjonens funksjonelle gruppetoleranse.

Reaksjonen har vært gjenstand for mye forskning de siste årene, med fokus på forbedret reaktivitet mot et større utvalg av heterocykler, økning av antall alkylerende reagenser som kan brukes, og bruk av mildere oksidanter og syrer.

Mekanisme

En fri radikal er dannet fra karboksylsyren i en oksydativ dekarboksylering med sølvsalt og et oksidasjonsmiddel. Oksidasjonsmidlet (ammoniumpersulfat) oksiderer Ag (+) til Ag (2+) under de sure reaksjonsbetingelsene. Dette induserer en hydrogenatom -abstraksjon av sølvet, etterfulgt av radikal dekarboksylering . Den karbonsentrerte radikalen reagerer deretter med den aromatiske pyridiniumforbindelsen . Det endelige produktet dannes ved omomatisering . Det acylerte produktet dannes av acylradikalet.

Referanser