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reacción de apelación

La reacción de Appel es una reacción orgánica que convierte un alcohol en un cloruro de alquilo utilizando trifenilfosfina y tetracloruro de carbono . [1] El uso de tetrabromuro de carbono o bromo como fuente de haluro producirá bromuros de alquilo, mientras que el uso de tetrayoduro de carbono , yoduro de metilo o yodo produce yoduros de alquilo . La reacción se le atribuye y lleva el nombre de Rolf Appel , [2] sin embargo, se había descrito anteriormente. [3] El uso de esta reacción se está volviendo menos común debido a que el tetracloruro de carbono está restringido según el protocolo de Montreal .

La reacción de Appel
La reacción de Appel

Los inconvenientes de la reacción son el uso de agentes halogenantes tóxicos y la coproducción de productos organofosforados que deben separarse del producto orgánico. [4] El reactivo de fósforo se puede utilizar en cantidades catalíticas . [5] [6] El bromuro de alquilo correspondiente también se puede sintetizar mediante la adición de bromuro de litio como fuente de iones bromuro. También se ha informado de una reacción de Appel más ecológica y sostenible, libre de disolventes clorados y que solo requiere una cantidad catalítica de reactivo de fosfina. [7]

Esquema de reacción catalítica de Appel.
Esquema de reacción catalítica de Appel.

Mecanismo

La reacción de Appel comienza con la formación de la sal de fosfonio 3 , que se cree que existe como un par iónico estrecho con 4 [8] y, por lo tanto, no puede sufrir una eliminación alfa para dar diclorocarbeno . La desprotonación del alcohol, formando cloroformo , produce un alcóxido 5 . El desplazamiento nucleofílico del cloruro por el alcóxido produce el intermedio 7 . Con alcoholes primarios y secundarios, el haluro reacciona en un proceso S N 2 formando el haluro de alquilo 8 y óxido de trifenilfosfina . Los alcoholes terciarios forman los productos 6 y 7 mediante un mecanismo S N 1 .

La fuerza impulsora detrás de esta y otras reacciones similares es la formación del fuerte doble enlace PO. [9] La reacción es algo similar a la reacción de Mitsunobu , donde la combinación de una organofosfina como aceptor de óxido, un compuesto azo como reactivo aceptor de hidrógeno y un nucleófilo se utilizan para convertir alcoholes en ésteres y otras aplicaciones como esta. [10]

El mecanismo de la reacción de Appel.
El mecanismo de la reacción de Appel.

Un uso ilustrativo de la reacción de Appel es la cloración de geraniol a cloruro de geranilo. [11]

Modificaciones

La reacción de Appel también es eficaz sobre los ácidos carboxílicos ; esto se ha utilizado para convertirlos en oxazolinas , oxazinas y tiazolinas . [12]

Ver también

Referencias

  1. ^ Rolf Appel (1975). "Fosfano terciario/tetraclorometano, un reactivo versátil para cloración, deshidratación y enlace PN". Angewandte Chemie Edición Internacional en Inglés . 14 (12): 801–811. doi :10.1002/anie.197508011.
  2. ^ "Química". Archivado desde el original el 11 de agosto de 2019 . Consultado el 24 de agosto de 2011 .
  3. ^ Downie, yo; Holmes, J; Lee, J (1966). "Preparación de cloruros de alquilo en condiciones suaves". Química e Industria (22): 900. ISSN  0009-3068.
  4. ^ Cadogan, J, ed. (1979). Reactivos organofosforados en síntesis orgánica . Londres: Academic Press. ISBN 978-0-12-154350-1.
  5. ^ Denton, Ross; An, Jie; Adeniran, Beatriz; Blake, Alejandro; Lewis, Guillermo; Poulton, Andrés (2011). "Reacciones de sustitución nucleófila mediadas por fósforo catalítico (V): desarrollo de una reacción catalítica de Appel". Revista de Química Orgánica . 76 (16): 6749–6767. doi :10.1021/jo201085r. PMID  21744876.
  6. ^ van Kalkeren, Henri A.; Leenders, Stefan HAM; Hommersom, C. (Rianne) A.; Rutjes, Floris PJT; van Delft, Floris L. (2011). "Reducción in situ de óxido de fosfina: una reacción catalítica de Appel". Química: una revista europea . 17 (40): 11290–11295. doi :10.1002/chem.201101563. hdl : 2066/91927 . PMID  21882274.
  7. ^ Jordania, Andrés; Denton, Ross M.; Sneddon, Helen F. (10 de febrero de 2020). "Desarrollo de una reacción Appel más sostenible". ACS Química e Ingeniería Sostenible . 8 (5): 2300–2309. doi : 10.1021/acssuschemeng.9b07069. S2CID  213147247.
  8. ^ Wang, Zerong (2009). "22: Reacción de apelación". Nombre completo de reacciones y reactivos orgánicos . Hoboken, Nueva Jersey: John Wiley. págs. 95–99. doi : 10.1002/9780470638859.conrr022. ISBN 9780470638859.
  9. ^ "Copia archivada" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 22 de julio de 2012 . Consultado el 11 de julio de 2012 .{{cite web}}: Mantenimiento CS1: copia archivada como título ( enlace )
  10. ^ Smith, Michael B.; March, Jerry (2007), Química orgánica avanzada: reacciones, mecanismos y estructura (6ª ed.), Nueva York: Wiley-Interscience, ISBN 978-0-471-72091-1
  11. ^ José G. Calzada y John Hooz (1974). "Cloruro de geranilo". Síntesis orgánicas . 54 : 63. doi : 10.15227/orgsyn.054.0063.
  12. ^ Vorbrüggen, Helmut; Krolikiewicz, Konrad (enero de 1993). "Una síntesis simple de Δ2-oxazinas, Δ2-oxazinas, Δ2-tiazolinas y benzoxazoles 2-sustituidos". Tetraedro . 49 (41): 9353–9372. doi :10.1016/0040-4020(93)80021-K.