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Reacción de Doebner-Miller

La reacción de Doebner-Miller es la reacción orgánica de una anilina con compuestos carbonílicos α,β-insaturados para formar quinolinas . [1] [2] [3] [4] [5]

Esquema 1. La reacción de Doebner-Miller
Esquema 1. La reacción de Doebner-Miller

Esta reacción también se conoce como síntesis de quinolinas de Skraup-Doebner-Von Miller , y recibe su nombre del químico checo Zdenko Hans Skraup (1850-1910) y de los alemanes Oscar Döbner (Doebner) (1850-1907) y Wilhelm von Miller (1848-1899). Cuando el compuesto carbonílico α,β-insaturado se prepara in situ a partir de dos compuestos carbonílicos (mediante una condensación aldólica ), la reacción se conoce como método de Beyer para quinolinas .

La reacción es catalizada por ácidos de Lewis como el tetracloruro de estaño y el triflato de escandio (III) y ácidos de Brønsted como el ácido p -toluenosulfónico , el ácido perclórico , la amberlita y el yodo .

Mecanismo de reacción

El mecanismo de reacción para esta reacción y la síntesis de Skraup relacionada es un tema de debate. Un estudio de 2006 [6] propone un mecanismo de fragmentación-recombinación basado en experimentos de mezcla de isótopos de carbono . En este estudio, la 4-isopropilanilina 1 se hace reaccionar con una mezcla (50:50) de pulegona ordinaria y el isómero 2 enriquecido con 13 C y el mecanismo de reacción se describe en el esquema 2 con el carbono marcado identificado con un punto rojo. El primer paso es una adición conjugada nucleofílica de la amina con el enol a la amina cetona 3 en una reacción reversible . Este intermedio luego se fragmenta en la imina 4a y la ciclohexanona saturada 4b en una reacción no reversible y ambos fragmentos se recombinan en una reacción de condensación para dar la imina conjugada 5 . En el siguiente paso, el 5 reacciona con una segunda molécula de anilina en una adición conjugada nucleofílica a la imina 6 y la posterior adición electrofílica y transferencia de protones conduce al 7. La eliminación de una molécula de anilina a través del 8 y la rearomatización conducen al producto final 9. Debido a que los protones α-amino no están disponibles en este compuesto modelo, la reacción no se lleva a la quinolina completamente desarrollada.

Esquema 2. Mecanismo de reacción de Doebner-Miller
Esquema 2. Mecanismo de reacción de Doebner-Miller

La fragmentación en 4a y 4b es clave para este mecanismo porque explica los resultados de la mezcla de isótopos. En la reacción, solo la mitad del reactivo pulegona ( 2 ) está marcado y, al recombinarse, un fragmento de imina marcado puede reaccionar con otro fragmento de cetona marcado o un fragmento no marcado y, de la misma manera, un fragmento de cetona marcado puede reaccionar con un fragmento de imina marcado o no marcado. La distribución del producto resultante se confirma mediante espectrometría de masas del producto final 9. [7]

Véase también

Referencias

  1. ^ Doebner, O.; Miller, Wv (1881). "Ueber eine dem Chinolin homologe Base". Ber. 14 (2): 2812. doi : 10.1002/cber.188101402258.
  2. ^ Doebner, O.; Miller, Wv (1883). "Ueber fenilquinolina". Chemische Berichte . 16 (2): 1664. doi :10.1002/cber.18830160238.
  3. ^ Doebner, O.; Miller, Wv (1883). "Ueber Chinaldinbasen". Chemische Berichte . 16 (2): 2464. doi : 10.1002/cber.188301602176.
  4. ^ Doebner, O.; Miller, Wv (1884). "Ueber die Homologen des Chinaldins". Chemische Berichte . 17 (2): 1712. doi : 10.1002/cber.18840170232.
  5. ^ Bergström, FW (1944). "Compuestos heterocíclicos de nitrógeno. Parte IIA. Compuestos hexacíclicos: piridina, quinolina e isoquinolina". Chem. Rev. 35 (2): 153. doi :10.1021/cr60111a001.
  6. ^ Dinamarca, Scott E.; Venkatraman, Srikanth (2006). "Sobre el mecanismo de la síntesis de quinolina de Skraup-Doebner-Von Miller". Revista de química orgánica . 71 (4): 1668–76. doi :10.1021/jo052410h. PMID  16468822.
  7. ^ cada pico de ion M, M+1, M+2, M+3 está igualmente representado y dadas las condiciones de reacción, la pulegona en sí no se fragmenta en ausencia de amina.