رد فعل نيف

في الكيمياء العضوية ، يُعرف تفاعل نيف بأنه تفاعل عضوي يصف التحلل المائي الحمضي لملح نيتروألكان أولي أو ثانوي ( R -NO₂ ) إلى ألدهيد ( R-CH=O ) أو كيتون ( R₂C =O ) ونيتروكسيل (HNO)، الذي يتحول بسرعة إلى أكسيد النيتروز ( N₂O ) . وقد كان هذا التفاعل موضوعًا للعديد من المراجعات الأدبية . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

مركب نيترو عام مع توضيح واضح لبروتون ألفا. تم رسم الهيدروكسيد فوق سهم التفاعل الأول المؤدي إلى وسيط النيترونات. تم رسم البروتون والماء فوق سهم التفاعل الثاني المؤدي إلى ناتج الكربونيل وناتج ثانوي من حمض الهيبونيتروز.
مخطط تفاعل لتفاعل نيف العام

أُبلغ عن هذا التفاعل عام 1894 من قِبل الكيميائي جون أولريك نيف ، [ 4 ] الذي عالج ملح الصوديوم للنيتروإيثان بحمض الكبريتيك، مما أسفر عن إنتاج أكسيد النيتروز بنسبة 85-89% ، وأسيتالدهيد بنسبة 70% على الأقل . مع ذلك، كان كونوفالوف رائدًا في هذا التفاعل قبل ذلك بعام، أي في عام 1893، [ 5 ] حيث حوّل ملح البوتاسيوم لـ1-فينيل نيتروإيثان بحمض الكبريتيك إلى أسيتوفينون .

آلية التفاعل

آلية التفاعل التي تبدأ من ملح النيترونات كما هو موضح في بنيتي الرنين 1a و 1b موضحة أدناه:

آلية تفاعل نيف
آلية تفاعل نيف

يُبرتَن الملح مُكَوِّنًا حمض النيترونيك 2 (وقد عُزلت هذه النيترونات في بعض الحالات)، ثم يُعاد برتَنته مرة أخرى إلى أيون الإيمينيوم 3. يهاجم الماء هذا الوسيط في إضافة نيوكليوفيلية مُكَوِّنًا المركب 4 الذي يفقد بروتونًا، ثم يفقد الماء مُكَوِّنًا 1- نيتروزو -ألكانول الذي يُعتقد أنه المسؤول عن اللون الأزرق الداكن لمزيج التفاعل في العديد من تفاعلات نيف. يُعاد ترتيب هذا الوسيط إلى نيتروكسيل 6 (مُكَوِّنًا أكسيد النيتروز 6c إلى 6b ) وأيون الأوكسونيوم 7 الذي يفقد بروتونًا لتكوين مركب الكربونيل .

لاحظ أن تكوين ملح النيترونات من مركب النيترو يتطلب ذرة هيدروجين ألفا ، وبالتالي فإن التفاعل يفشل مع مركبات النيترو الثلاثية.

نِطَاق

تُعدّ تفاعلات نيف شائعة في التخليق العضوي ، لأنها تُحوّل تفاعل هنري إلى طريقة ملائمة لإضافة المجموعات الوظيفية في  الموضعين β و γ. [ 6 ] فعلى سبيل المثال، يُدمج هذا التفاعل مع تفاعل مايكل في تخليق γ- كيتو-كربونيل ميثيل 3-أسيتيل-5-أوكسوهكسانوات ، وهو وسيط سيكلوبنتينون بحد ذاته : [ 7 ] [ 8 ]

تفاعل نيف بالاشتراك مع إضافة مايكل
تفاعل نيف بالاشتراك مع إضافة مايكل

في كيمياء الكربوهيدرات ، تُعد هذه طريقة لتمديد سلسلة الألدوزات ، كما هو الحال في وضع العلامات النظيرية لـ C 14 - D ‐مانوز و C 14 - D ‐جلوكوز من D ‐أرابينوز و C 14 ‐نيتروميثان (الخطوة الأولى هنا هي تفاعل هنري ):

تفاعل نيف: إطالة السلسلة
تفاعل نيف: إطالة السلسلة

أما رد الفعل المعاكس فهو تحلل وول .

المتغيرات

وُصِفَ بروتوكول نيف الأصلي، الذي يستخدم حمض الكبريتيك المركز، بأنه "عنيف". [ 9 ] ينتج عن التحلل المائي بالأحماض القوية دون مرحلة الملح الوسيطة تكوين أحماض كربوكسيلية وأملاح هيدروكسيل أمين ، لكن أحماض لويس مثل كلوريد القصدير (IV) [ 10 ] وكلوريد الحديد (III) [ 11 ] تُعطي تحللًا مائيًا نقيًا. بدلاً من ذلك، تعمل عوامل الأكسدة القوية ، مثل الأوكسون [ 12 ] أو الأوزون أو البرمنجنات ، على شطر متصاوغ النيترونات عند الرابطة المزدوجة لتكوين مجموعة كربونيل ونترات . تعمل عوامل الاختزال المحبة للأكسجين ، مثل أملاح التيتانيوم ، على اختزال النيترونات إلى إيمين قابل للتحلل المائي ، لكن عوامل الاختزال الأقل انتقائية تُعطي الأمين بدلاً من ذلك. [ 9 ]

مراجع

  1. نولاند، وايلاند إي. (1955). "تفاعل NEF". مراجعات كيميائية . 55 (1): 137-155 . doi : 10.1021/cr50001a003 .
  2. بينيك، هارولد و. (1990). "تفاعل نيف". في باكيت، ليو أ. (محرر). التفاعلات العضوية، المجلد 38 ( الطبعة الأولى). نيويورك: وايلي. الصفحات 655-792 . doi : 10.1002/0471264180.or038.03 . ISBN   9780471515944.
  3. غريرسون، ديفيد س.؛ هوسون، هنري-فيليب (1991). "4.7 - تفاعلات من نوع بولونوفسكي وبوميرر وتفاعل نيف". في: تروست، باري؛ فليمنغ، إيان (محرران). التخليق العضوي الشامل: الانتقائية والاستراتيجية والكفاءة في التخليق العضوي الحديث، المجلد 6 (الطبعة الأولى ). نيويورك: بيرغامون. الصفحات 909-947 . doi : 10.1016/B978-0-08-052349-1.00175-X . ISBN   9780080359298.
  4. ^ نيف ، جون أولريك (1894). "Ueber die دستور der Salze der Nitroparaffine" . جوستوس ليبيجز أنالين دير كيمي . 280 ( 2– 3): 263– 291. دوى : 10.1002/jlac.18942800209 .
  5. كونوفالوف.،: ج. روس. فيز. الكيمياء. شركة نفط الجنوب. 2 1893 , 6(ط) , 509.
  6. وارن ووايت 2008 ، ص 161.
  7. توليف ملائم لمركبات السيكلوبنتينون γ-الوظيفية ، نور لحمر، تايجر بن عياد، منصف بلاسعود، وحسن عمري بيلشتاين، مجلة الكيمياء العضوية 2005 ، 1:11، doi : 10.1186/1860-5397-1-11
  8. ماكموري، جون إي؛ ميلتون، جاك (1977). "تحويل النيترو إلى كربونيل بواسطة الأوزونوليز للنيترونات: 2،5-هيبتانديون". التخليق العضوي . 56 : 36. doi : 10.15227/orgsyn.056.0036 .
  9. 1 2 وارن، ستيوارت؛ وايت، بول (2008). التخليق العضوي: منهج الفصل ( الطبعة الثانية). وايلي. الصفحات 161-164 .  
  10. مياشيتا، ماساكي؛ يانامي، تيتسوجي؛ يوشيكوشي، أكيرا (1981). "تخليق 1،4-دايكيتونات من إيثرات السيليل إينول والنيتروأوليفينات: 2-(2-أوكسوبروبيل)سيكلوهكسانون". التخليق العضوي . 60 : 117. doi : 10.15227/orgsyn.060.0117 .
  11. هاينزلمان، آر في (1955). "أو-ميثوكسي فينيل أسيتون". التخليق العضوي . 35 : 74. doi : 10.15227/orgsyn.035.0074 .
  12. ^ سيشيريللي، باولو. كورينيا، ماسيمو؛ ماركوتوليوا، ماريا كارلا؛ إبيفانوا، فرانشيسكو؛ روزاتيا، أورنيليو (1998). “تفاعل Nef المعزز للأوكسون. تحويل بسيط لمجموعة Nitro إلى كربونيل”. الاتصالات الاصطناعية . 28 (16): 3057–3064 . دوى : 10.1080/00397919808004885 .