Реакция Кнёвенагеля

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Реа́кция Кнёвена́геля

оснований
с соединениями, содержащими активные метиленовые группы.

Реакция названа в честь

Эмиля Кнёвенагеля[1][2][3]
.

Механизм реакции

Данная реакция является модификацией известной реакции Перкина и имеет сходный с ней механизм. Первая часть реакции протекает по механизму нуклеофильного присоединения: основания (первичные или вторичные амины) отщепляют протон от активной метиленовой группы. Образовавшийся карбанион реагирует с карбонильной группой альдегида или кетона, в результате чего выделяется молекула воды (поэтому реакцию иногда называют «Конденсация Кнёвенагеля»)[3]. В качестве продуктов обычно образуются α,β-сопряжённые еноны.

Схема реакции Кнёвенагеля
Схема реакции Кнёвенагеля

Активная метиленовая группа обычно присутствует в следующих формах[4]:

Z — электроноакцепторная функциональная группа, достаточно сильная для облегчения депротонирования даже в присутствии слабого основания. Использование в качестве катализатора сильного основания нежелательно, поскольку это приведёт к самоконденсации альдегида или кетона.

Реакция Кнёвенагеля как промежуточный шаг входит в такие реакции как «

газ Сирень
.

Область применения

Яркий пример реакции Кнёвенагеля — реакция 2-метокси

бензальдегида 1 с N',N-диэтилбарбитуровой кислотой 2 в этаноле, в присутствии пиперидина в качестве основания[6]
. Образовавшийся в результате реакции енон 3 — это комплекс с переносом заряда.

Конденсация Кнёвенагеля — ключевой шаг в промышленном производстве противомалярийного препарата люмефантрина (компонент Коатрема)[7]:

Завершающий шаг синтеза Люмефантрина
Завершающий шаг синтеза Люмефантрина

В результате реакции получается смесь E- и Z-изомеров в соотношении 50:50, но, поскольку оба изомера быстро переходят один в другой через спирт, в конечном итоге всё же удаётся получить более стабильный Z-изомер.

В качестве примера многокомпонентной реакции можно указать микроволновой синтез из циклогексанона, малононитрила и 3-aмино-1,2,4-триазола[8]:

Синтез Дебнера

Синтез Дебнера является модификацией реакции Кнёвенагеля и заключается в конденсации альдегидов с малоновой кислотой в присутствии пиридина или пиперидина. В результате такой реакции происходит дополнительный шаг — декарбоксилирование[9]. Например, в результате реакции между акролеином и малоновой кислотой в присутствии пиридина образуется транс −2,4-пентадиеновая кислота у которой остаётся всего одна карбоксильная группа[10][11]:

Реакция Вейса-Кука

Реакция Вейса-Кука представляет собой синтез цис-бицикло[3.3.0]октан-3,7-дионов с использованием сложных эфиров ацетондикарбоновой кислоты и α-дикарбонильных соединений. Реакция происходит по тому же механизму, что и реакция Кнёвенагеля[12]:

См. также

Примечания

  1. Jones, G. Org. React. 1967, 15.
  2. 15 декабря 2018 года.
  3. 1 2 Серрей, 1962, с. 150.
  4. .
  5. 1,3-Diethyl-5-(2-methoxybenzylidene)-2-thioxodihydropyrimidine-4,6(1H,5H)-dione Abdullah Mohamed Asiria, Khaled Ahmed Alamrya Abraham F. Jalboutb, Suhong Zhang Molbank 2004, M359 [1] Архивная копия от 9 июля 2011 на Wayback Machine publication.
  6. Mild and ecofriendly tandem synthesis of 1,2,4-triazolo[4,3-a]pyrimidines in aqueous medium Arkivoc 2007 (06-2251BP) Anshu Dandia, Pritima Sarawgi, Kapil Arya, and Sarita Khaturia Link Архивная копия от 29 сентября 2007 на Wayback Machine
  7. .
  8. Peter J. Jessup, C. Bruce Petty, Jan Roos, and Larry E. Overman (1988), "1-N-Acylamino-1,3-dienes from 2,4-pentadienoic acids by the curtius rearrangement: benzyl trans-1,3-butadiene-1-carbamate", Org. Synth.[англ.]{{citation}}: Википедия:Обслуживание CS1 (множественные имена: authors list) (ссылка); Coll. Vol., 6: 95 {{citation}}: |title= пропущен или пуст (справка)
  9. Серрей, 1962, с. 151.
  10. .

Литература

  • А. Серрей. Справочник по органическим реакциям / пер. с англ. М. Н. Ефимова, О. Н. Камышан и Э. М. Бамдас; под редакцией и с дополнениями докт. хим. наук Н. С. Вульфсона. — 2-е издание, уточнённое и дополненное. — М.: Государственное научно-техническое издательство химической литературы, 1962. — 300 с. — 25 000 экз.