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Reacción de Zincke-Suhl

La reacción de Zincke-Suhl es un caso especial de alquilación de Friedel-Crafts y fue descrita por primera vez por Theodor Zincke y Suhl en 1906. [1] [2] [3] A diferencia de la reacción tradicional de Friedel-Crafts, la reducción del anillo de fenilo conduce a un producto final de mayor energía que puede usarse como material de partida en la transposición de dienol-benceno , entre otras reacciones.

Reacción de Zincke-Suhl
Reacción de Zincke-Suhl

El ejemplo clásico de esta reacción es la conversión de p-cresol en ciclohexadienona (con la ayuda de cloruro de aluminio como catalizador y tetraclorometano como disolvente ). Melvin Newman, un científico de los EE. UU., estudió intensivamente la reacción en la década de 1950 e informó sobre varios procedimientos mejorados, así como estudios mecanísticos. Desde entonces, otros han realizado estudios que investigan el impacto de reactivos alternativos. [4] [5]

Mecanismo

Mecanismo de reacción de Zincke-Suhl

El cloruro de aluminio desempeña una serie de funciones en esta reacción, [1] primero reacciona con p-cresol para formar cloruro de fenoxi aluminio junto con una molécula de cloruro de hidrógeno . Además, el cloruro de aluminio activa una molécula de tetracloruro que a su vez se somete a un ataque nucleofílico por parte del cloruro de fenoxi aluminio. Posteriormente, el producto interactúa nuevamente con el cloruro de aluminio y el tetracloruro para formar un complejo suelto. Finalmente, el producto se trata con agua, lo que da como resultado el producto final.

Catalizadores

Durante una serie de pruebas, Newman descubrió que se demostró que la utilización de disulfuro de carbono como solvente mejoraba el rendimiento. [1] Como ejemplo, la adición de una solución de p-cresol y disulfuro de carbono a una suspensión de cloruro de aluminio y disulfuro de carbono resultó en una mejora del 20% en el rendimiento.

Aplicaciones

Los productos de Zincke-Suhl se pueden utilizar como reactivos de partida para la transposición del dienol-benceno. Se trata de una reacción importante para la producción artificial de moléculas biológicamente relevantes, incluido el anillo A de los esteroides. [6]

Reordenamiento del dienol-benceno[7] [8]

Tal vez la aplicación más intrigante de la reacción de Zincke-Suhl es su potencial después de los reordenamientos de von Auwers. Demeunier y Jaeckh describieron cómo dichos reordenamientos pueden dar lugar a la formación de intermediarios de alta energía. [9] Por ejemplo, la reformación del anillo aromático a partir del semibenceno (ciclohexadienona) sigue una caída de energía de poco menos de 36 kcal/mol. Se ha demostrado experimentalmente que estas caídas tan firmes conducen a una aromatización eficiente con altos rendimientos.

Reordenamientos de von Auwers conocidos[9]

Se pueden formar otros productos, incluidas dioxocinas y polímeros, dependiendo del lugar de la adición inicial de tetracloruro de carbono. [2] [4] Además, los cambios en los reactivos, como el uso de cloroformo en lugar de tetracloruro de carbono, pueden formar productos adicionales. [4] [5]

Adición orto al cloruro de fenoxi aluminio (reactualizado)

Arriba: La ortoadición de tetracloruro a cloruro de fenoxialuminio puede producir 6,12-difenil-2,8-dimetil-6,12-epoxi-6 H , 12 H -dibenzo[ b,f ][1,5] dioxocina, un polímero blanco de alto punto de fusión.

Referencias

  1. ^ abcd M Newman. Un estudio de la reacción de Zincke y Suhl , J. Am. Chem. Soc. 19(6) (1954) pág. 978
  2. ^ ab M Newman. La reacción de benzotricloruro con p-cresol catalizada por cloruro de aluminio , J. Am. Chem. Soc. 19(6) (1954) pág. 985
  3. ^ Zincke, Th. ; Suhl, R. (1906). "Ueber die Einwirkung von Tetrachlorkohlenstoff und Aluminiumchlorid auf p-Kresol und p-Kresolderivate". Chemische Berichte . 39 (4): 4148–4153. doi :10.1002/cber.190603904115.
  4. ^ abc Merchant, JR; Desai, VB (1968). "Síntesis y reacciones de algunas ciclohexadienonas. Parte II". Revista de la Sociedad Química C: Orgánica . 16 : 499–503. doi :10.1039/j39680000499.
  5. ^ ab V. Sergeev, S; A. Nikanorov, V; I. Rozenberg, V; A. Reutov, O (1988-04-01). "Posibilidad de la formación de anillos de tropona clorosustituidos en condiciones de reacción de Zincke-Suhl". Boletín químico ruso . 37 (4): 790–792. doi :10.1007/BF01455507. S2CID  95720919.
  6. ^ Hanson, James R. (1 de marzo de 2005). "El reordenamiento general dienol:benceno del anillo A de los esteroides". Journal of Chemical Research . 2005 (3): 141–146. doi :10.3184/0308234054213663. ISSN  1747-5198. S2CID  197349709.
  7. ^ "Reordenamiento de dienol-benceno". Reacciones y reactivos de nombres orgánicos completos . Hoboken, NJ, EE. UU.: John Wiley & Sons, Inc. 15 de septiembre de 2010. págs. 897–899. doi :10.1002/9780470638859.conrr192. ISBN 9780470638859.
  8. ^ Vitullo, vicepresidente; Cashen, Michael J. (1 de enero de 1973). "Aspectos mecanicistas del reordenamiento dienol-benceno". Letras de tetraedro . 14 (48): 4823–4826. doi :10.1016/S0040-4039(01)87346-9. ISSN  0040-4039.
  9. ^ ab Dumeunier, Raphael; Jaeckh, Simon (2014). "La reacción de von Auwers: historia y aplicaciones sintéticas". Revista internacional de química CHIMIA . 68 (7): 522–530. doi : 10.2533/chimia.2014.522 . PMID  25437394.