تفاعل لويكارت
تفاعل لويكارت هو تفاعل كيميائي يحول الألدهيدات أو الكيتونات إلى أمينات . يُعد هذا التفاعل مثالًا على الأمينة الاختزالية . [ 1 ] يستخدم هذا التفاعل، الذي سُمي نسبةً إلى رودولف لويكارت ، إما فورمات الأمونيوم أو الفورماميد كمانح للنيتروجين وعامل مُختزل . يتطلب هذا التفاعل درجات حرارة عالية، تتراوح عادةً بين 120 و130 درجة مئوية؛ أما في حالة استخدام الفورماميد، فقد تتجاوز درجة الحرارة 165 درجة مئوية.

تاريخ
سُمّي تفاعل لويكارت تكريمًا لمطوّره، الكيميائي الألماني رودولف لويكارت (1854-1899). اكتشف لويكارت أن تسخين البنزالدهيد مع الفورماميد لا يُنتج بنزيليدين ثنائي الفورماميد كما كان متوقعًا، بل يُنتج بنزيلامين . [ 2 ] في عام 1891، أجرى أوتو والاش، زميل لويكارت في جامعة غوتنغن، تفاعلات أخرى باستخدام الكيتونات الحلقية الأليفاتية والتربينويدية، بالإضافة إلى الألدهيدات، مُظهرًا بذلك التطبيق العام للتفاعل. [ 2 ] على مدار القرن الماضي، اكتشف الكيميائيون عدة طرق لتحسين مردود التفاعل وإجرائه في ظروف أقل إجهادًا. لخص بولارد ويونغ طرقًا مختلفة لتكوين الأمينات: باستخدام الفورماميد أو فورمات الأمونيوم، أو كليهما، أو بإضافة حمض الفورميك إلى الفورماميد. [ 3 ] مع ذلك، فإن استخدام فورمات الأمونيوم فقط ككاشف يُعطي أفضل مردود. [ 4 ] [ 3 ] استخدام الفورماميد ينتج عنه غلة منخفضة مقارنة بفورمات الأمونيوم، ولكن يمكن زيادة الغلة باستخدام كمية كبيرة من الفورماميد، أو باستخدام فورمات الأمونيوم، وكبريتات الأمونيوم، وكلوريد المغنيسيوم كمحفزات . [ 5 ]
الآلية
فورمات الأمونيوم ككاشف
يُعد فورمات الأمونيوم مصدراً لحمض الفورميك والأمونيا . بدءاً من الهجوم النيوكليوفيلي على الكربونيل بواسطة الأمونيا، يتحول الكربونيل إلى أيون الإيمينيوم: [ 6 ]
- NH₄HCO₂ ⇌ NH₃ + HCO₂H
- NH₃ + R₂C = O + HCO₂H → R₂C = NH₂ + 2 + HCO₃⁻ 2
ثم يتم اختزال الإيمينيوم بواسطة الفورمات:
- R₂C = NH₂ + 2 + HCO₃⁻ 2 → R₂CH − NH₂ + CO₂
الفورماميد ككاشف

يهاجم الفورماميد أولًا ذرة الكربون الكربونيلية عبر تفاعل نيوكليوفيلي. ثم يُبرتَن الأكسجين بنزع الهيدروجين من ذرة النيتروجين، مُكَوِّنًا جزيء ماء ينفصل، مُكَوِّنًا مشتق N-فورميل، وهو مُستقر بالرنين. [ 3 ] يُحلِّل الماء الفورماميد مائيًا لإنتاج فورمات الأمونيوم، الذي يعمل كعامل مُختزل ويرتبط بمشتق N-فورميل. يحدث انتقال للهيدريد، مُؤديًا إلى فقدان ثاني أكسيد الكربون. يُضاف أيون الأمونيوم مُكَوِّنًا إيمينًا ومُحرِّرًا الأمونيا. يخضع الإيمين للتحلل المائي لتكوين الأمين، كما هو موضح في المخطط أدناه.

التطبيقات
ومن الأمثلة على تفاعل لويكارت استخدامه في تخليق رباعي هيدرو-1،4 بنزوديازيبين-5-ون، وهو جزيء ينتمي إلى عائلة البنزوديازيبين . [ 7 ]
انظر أيضاً
للمزيد من القراءة
- اكتشاف ليوشارت أن البنزالديهايد والأسيتاميد يتفاعلان لإعطاء تريبينزل أمين : Leuckart, R. (1885). "Ueber eine neue Bildungsweise von Tribenzylamin". Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 18 (2): 2341–2344 . دوى : 10.1002/cber.188501802113 .
- استخدام Leuchart لفورمات الأمونيوم: Leuckart، R .؛ باخ، إي. (1886). "Ueber die Einwirkung von Ammoniumformiat auf Benzaldehyd und Benzophenon". Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 19 (2): 2128–2131 . دوى : 10.1002/cber.188601902105 .
مراجع
- ↑ مور، موريس ل. (2011). "تفاعل لويكارت". التفاعلات العضوية . ص 301-330 . doi : 10.1002/0471264180.or005.07 . ISBN 978-0-471-26418-7.
- 1 2 كروسلي، فرانك س.؛ موريس ل. مور (1944). "دراسات حول تفاعل لويكارت". مجلة الكيمياء العضوية . 9 (6): 529-536 . doi : 10.1021/jo01188a006 .
- 1 2 3 بولارد، سي بي؛ ديفيد سي. يونغ (1951). "آلية تفاعل لويكارت". مجلة الكيمياء العضوية . 16 (5): 661-672 . doi : 10.1021/jo01145a001 .
- ↑ ألكسندر، إليوت؛ روث بومان وايلدمان (1948). "دراسات حول آلية تفاعل لويكارت". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 70 (3): 1187-1189 . Bibcode : 1948JAChS..70.1187A . doi : 10.1021/ja01183a091 . PMID 18909189 .
- ↑ ويبرز، فينسنت جيه؛ ويليام إف. بروس (1948). "تفاعل لويكارت: دراسة لآليته". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 70 (4): 1422-1424 . Bibcode : 1948JAChS..70.1422W . doi : 10.1021/ja01184a038 . PMID 18915755 .
- ↑ إنجرسول، أ. و. (1937). "ألفا-فينيل إيثيل أمين". التخليق العضوي . 17 : 76. doi : 10.15227/orgsyn.017.0076 .
- ↑ لي، سونغ تشان؛ سيونغ بوم بارك (2007). "تطبيق جديد لتفاعل لويكارت-والاش لتخليق مكتبة رباعي هيدرو-1،4-بنزوديازيبين-5-أون" . مجلة الاتصالات الكيميائية (36): 3714-3716 . doi : 10.1039/B709768A . PMID 17851604 .
- تفاعلات الاستبدال
- تفاعلات الأكسدة والاختزال العضوية
- ردود الفعل على الأسماء
