إضافة الأورجانوستانان
إضافة الأورجانوستانان هي تفاعل يتضمن إضافة نيوكليوفيلية لستانان الأليل أو الألينيل أو البروبارجيل إلى الألدهيد أو الإيمين أو (في حالات نادرة) الكيتون . [ 1 ] يُستخدم هذا التفاعل على نطاق واسع في ألكلة الكربونيل .
تُعدّ إضافة مركب القصدير العضوي إلى مجموعة الكربونيل من أكثر الطرق شيوعًا وكفاءةً لإنتاج مراكز فراغية متجاورة تحتوي على الأكسجين في الجزيئات العضوية. ونظرًا لاحتواء العديد من البوليمرات الطبيعية على هذا النمط الفراغي، مثل بولي بروبيونات وبولي أسيتات ، فقد دُرست إضافة مركب القصدير العضوي على نطاق واسع من قِبل كيميائيي المنتجات الطبيعية باعتبارها تفاعلًا ذا أهمية تركيبية وتجارية. [ 2 ] [ 3 ]
تُعدّ مركبات القصدير العضوية جزيئات مستقرة للغاية، وتُفضّل لسهولة التعامل معها وانتقائيتها التفاعلية. ومن المعروف أن مركبات أليل القصدير الكيرالية تتفاعل بانتقائية فراغية، مُنتجةً متصاوغات فراغية أحادية . ويمكن إنتاج مركبات أليل القصدير المُستبدلة التي تحتوي على مركز فراغي واحد أو مركزين فراغيين جديدين بهذه الطريقة بدرجة عالية جدًا من التحكم الفراغي.
(1)
ومع ذلك، يتم توليد كميات نسبية متكافئة من المنتجات الثانوية المحتوية على المعادن بواسطة هذا التفاعل، والإضافة إلى روابط باي المعاقة فراغياً في الكيتونات أمر غير شائع.
الآلية والكيمياء الفراغية
الآلية السائدة
تسمح ثلاث طرق بإضافة أليل ستانان إلى الكربونيل: الإضافة الحرارية، والإضافة المحفزة بحمض لويس، والإضافة التي تتضمن تبادلًا فلزيًا مسبقًا. تستند كل طريقة من هذه الطرق إلى نموذج فريد للتحكم الفراغي، ولكن في جميع الحالات، يُفرَّق بين التحكم بواسطة الكاشف والتحكم بواسطة الركيزة. تتضمن الإضافات التي يتحكم بها الركيزة عادةً الألدهيدات أو الإيمينات الكيرالية وتستند إلى نموذج فيلكين-آن . عندما تكون جميع الكواشف غير كيرالية، يجب مراعاة الانتقائية الفراغية البسيطة فقط ( متجانس مقابل غير متجانس ، انظر أعلاه). تحدث الإضافة عبر آلية S<sub>N</sub> E <sub>N</sub>' التي تتضمن تفككًا متزامنًا للقصدير وتكوين رابطة كربون-كربون في الموضع γ.
في ظل ظروف درجات الحرارة العالية، تتم إضافة الأليلستانان والألدهيد عبر حالة انتقالية حلقية سداسية، حيث يعمل مركز القصدير كعنصر منظم. ويتحكم تكوين الرابطة المزدوجة في الأليلستانان في اتجاه الانتقائية الفراغية للتفاعل. [ 4 ]
(2)

لا ينطبق هذا على التفاعلات المحفزة بحمض لويس، حيث يُنتج كل من الستانان ( Z ) أو ( E ) الناتج المتجانس بشكل أساسي (النوع الثاني). وقد نوقش أصل هذه الانتقائية، [ 5 ] ويعتمد على الطاقات النسبية لعدد من الحالات الانتقالية غير الحلقية. ويُظهر الستانان ( E ) انتقائية متجانسة أعلى من الستانان ( Z ) المقابل . [ 6 ]
(3)

في وجود بعض أحماض لويس، قد تحدث عملية تبادل الفلزات قبل الإضافة. وقد ينتج عن ذلك مخاليط تفاعل معقدة إذا لم تكتمل عملية تبادل الفلزات أو إذا وُجد توازن بين المتصاوغات الأليلية. وقد استُخدم كلوريد القصدير (IV) [ 7 ] وكلوريد الإنديوم (III) [ 8 ] في تفاعلات مفيدة بهذه الطريقة.
(4)
المتغيرات الانتقائية للإنانتيومرات
تُعرف مجموعة واسعة من الإضافات الانتقائية الفراغية التي تستخدم أحماض لويس الكيرالية غير المتماثلة. يوفر كل من المحفز الكيرالي (أسيلوكسي)بوران أو "CAB" 1 ، ونظام التيتانيوم - BINOL 2 ، ونظام الفضة - BINAP 3 نواتج إضافة بنسبة عالية من التماثل الفراغي عبر الآلية المحفزة بحمض لويس الموصوفة أعلاه.
النطاق والقيود
تقتصر الإضافات الحرارية للستانانات (بسبب درجات الحرارة والضغوط العالية المطلوبة) على ركائز الألدهيد البسيطة فقط. أما تفاعلات التحفيز بحمض لويس وتفاعلات التبادل الفلزي فهي أكثر اعتدالًا بكثير، وقد أصبحت ذات فائدة في التخليق العضوي. وتؤدي الإضافة داخل الجزيء إلى تكوين حلقات خماسية أو سداسية في ظل ظروف حمضية لويس أو حرارية.
(6)

إن إمكانية إدخال بدائل تحتوي على الأكسجين في مركبات الأليل والستانان تُوسع نطاق استخدامها وفائدتها بشكل كبير مقارنةً بالطرق التي تعتمد على المركبات العضوية الفلزية الأكثر تفاعلية. تُحضّر هذه المركبات عادةً عن طريق الاختزال الانتقائي للإنانتيومرات باستخدام عامل اختزال كيرالي مثل BINAL-H. [ 9 ] في وجود حمض لويس، يحدث تحوّل أيزومري لمركبات α-ألكوكسي أليلستانان إلى متصاوغاتها المقابلة من نوع γ-ألكوكسي. [ 10 ]
(7)

يُعدّ استخدام الكواشف الإلكتروفيلية الكيرالية شائعًا، ويمكن أن يُتيح "انتقائية فراغية مزدوجة" إذا كان القصدير أيضًا كيراليًا. [ 11 ] كما يُمكن للتحكم في التخليب باستخدام أحماض لويس، مثل بروميد المغنيسيوم، أن يُؤدي إلى انتقائية فراغية عالية لتفاعلات الألدهيدات ألفا-ألكوكسي. [ 12 ]
(8)

تُستخدم الإضافة النيوكليوفيلية إلى بروبارجيل ميسيلات أو توسيلات لتكوين ألينيل ستانانات. [ 13 ] تتفاعل هذه المركبات بشكل مشابه لأليل ستانانات لإنتاج كحولات هوموبروبارجيل، ويمكن استخدام أي من طرق التفاعل الثلاثة المذكورة أعلاه مع هذه الفئة من الكواشف أيضًا.
(9)

تُعدّ الإيمينات أقل تفاعلاً من الألدهيدات المقابلة لها، ولكن يمكن استخدام التحفيز بالبلاديوم لتسهيل الإضافة إلى الإيمينات. [ 14 ] كما ورد استخدام أيونات الإيمينيوم ككواشف إلكتروفيلية. [ 15 ]
(10)

تطبيقات اصطناعية
يتفاعل مركب القصدير الأليلي الكيرالي 1 مع الأكرولين لإنتاج المتصاوغ الفراغي 1،5- syn كمتصاوغ فراغي وحيد. وقد أدى إعادة ترتيب سيغماتروبي لاحق إلى زيادة المسافة بين المركزين الفراغيين. تمت هذه الخطوة في طريق تحضير (±)-باتولوليد C. [ 16 ]
(11)

استُخدمت إضافة ستانان الأليل بشكل متكرر داخل الجزيء في تخليق هيمبريفيتوكسين ب (يُعرض مثال واحد أدناه). تؤدي المواضع شبه الاستوائية لكلا "الزوائد" في المادة الأولية إلى المتصاوغ الفراغي المرصود. [ 17 ]
(12)

مقال ذو صلة
مراجع
- ↑ غونغ، بي دبليو ، التفاعلات العضوية 2004 ، 64 ، 1-112. doi : 10.1002/0471264180.or064.01
- ^ الدنمارك، SE؛ ويبر، EJ J. صباحا. الكيمياء. شركة نفط الجنوب. 1984 , 106 , 7970.
- ^ كيك، جنرال إلكتريك. دوجيرتي، SM. سافين، كا ج. صباحا. الكيمياء. شركة نفط الجنوب. 1995 , 117 , 6210.
- ^ الدنمارك، SE؛ ويبر، إي جي هيلف. شيم. اكتا 1983 , 66 , 1655.
- ^ كيك، جنرال إلكتريك. سافين، كا؛ كريسمان، إنك. أبوت، DE J. أورغ. الكيمياء. 1994 , 59 , 7889.
- ^ كيك، جنرال إلكتريك. دوجيرتي، SM. سافين، كا ج. صباحا. الكيمياء. شركة نفط الجنوب. 1995 , 117 , 6210.
- ↑ McNeill, AH; Thomas, EJ Synthesis 1994 , 322.
- ^ مارشال، جا. هينكل، KW J. أورغ. الكيمياء. 1995 ، 60 ، 1920.
- ^ مارشال، جا. جابلونوفسكي، JA؛ جيانغ، H. J. أورغ. الكيمياء. 1999 , 64 , 2152.
- ↑ مارشال، جيه إيه؛ غونغ، دبليو واي رسائل رباعي السطوح 1989 ، 30 ، 7349.
- ^ مارشال، جا. ياشونسكي، DV J. أورغ. الكيمياء. 1991 , 56 , 5493.
- ↑ هارا، أو.؛ حمادة، ي.؛ شيوري، ت. سينليت 1991 ، 283.
- ^ روتنبرغ، ك. فيرمير، P. رباعي الاسطح ليت. 1984 , 25 , 3019.
- ^ ناكامورا، هـ. إيواما، ه.؛ ياماموتو، واي جي آم. الكيمياء. شركة نفط الجنوب. 1996 , 118 , 6641.
- ↑ ياماموتو، واي.؛ شميد، إم. جيه. كيم. سوس.، كيم. كومون. 1989 ، 1310.
- ^ دورلينج، إي كيه؛ توماس، EJ رباعي الاسطح ليت. 1999 , 40 , 471.
- ^ كادوتا، آي. ياماموتو، Y. J. أورغ. الكيمياء. 1998 , 63 , 6597.
- التفاعلات العضوية

