Zinckeho reakce
Zinckeho reakce je organická reakce, při které reaguje pyridiniová sůl (Zinckeho sůl) s aminem. Nejčastěji je na místě této soli využíván N-(2,4-dinitrofenyl)pyridiniumchlorid, který vzniká nukleofilní aromatickou substitucí atomu chloru v 1-chlor-2,4-dinitrobenzenu pyridinem.
Theodor Zincke, po kterém reakce nese jméno, se podílel i na objevení Zinckeho-Suhlovy reakce nebo Zinckeho nitrace. Tyto reakce by ale neměly být zaměňovány se Zinckeho reakcí.
Mechanismus reakce[editovat | editovat zdroj]
Výchozí látku pro Zinckeho reakci, tzv. Zinckeho sůl (2), lze připravit reakcí 1-chlor-2,4-dinitrobenzenu (1) s pyridinem. Tato reakce probíhá aromatickou nukleofilní substitucí přes Meisenheimerův intermediát. Zinckeho sůl (2) je před samotnou reakcí většinou izolována a přečištěna rekrystalizací.[1]
Při samotné Zinckeho reakci dochází k ataku α-polohy pyridinového jádra látky 2 nukleofilní dusíkem aminu. Při tomto kroku vzniká intermediát 3, v kterém už původní pyridinové jádro není aromatické. Následně dochází k elektrocyklické reakci a původní pyridinový cyklus je otevřen za vzniku intermediátu 4. Intermediát 4 reaguje s druhým ekvivalentem aminu za vzniku intermediátu 6 a odštěpení 2,4-dinitroanilinu 5, který je vedlejším produktem Zinckeho reakce. Intermediát 6 (Königova sůl)[2] vzniká nejprve jako izomer 6b, který je ovšem v rovnováze s izomerem 6a, který elektrocyklizačně přechází na intermediát 7. Po naprotonování dochází k eliminiaci jedné molekuly aminu a současné aromatizaci pyridinového jádra za vzniku produktu 9.[1][3][4][5]
Produktem reakce je tedy N-substituovaná pyridiniová sůl, kde substituent R pochází z použitého aminu. Pokud řetězec R začíná alifatický řetězcem (např. butyl, ale i benzyl), lze příslušnou pyridiniovou sůl také připravit prostou alkylací pyridinu příslušným halogenderivátem.[6]
Využití[editovat | editovat zdroj]
Jedna aplikace Zinckeho reakce využívá amin ukotvený na pevné fázi, který reaguje se Zinckeho solí odvozenou od isochinolinu.[7]
Dalším příkladem využití je syntéza chirální isochinoliniové soli.[8]
Zinckeho aldehydy[editovat | editovat zdroj]
Sekundárními aminy reagují se Zinckeho solí za vzniku Königových solí (viz Mechanismus reakce, struktura 6), které jsou nabité (na rozdíl od struktury 6 vzniklé z primárního aminu) a nepodléhají cyklizaci. Tyto iminiové soli jsou tedy konečným produktem Zinckeho reakce při použití sekundárních aminů a lze je následně hydrolýzou převést na příslušné dusíkaté aldehydy (Zinckeho aldehydy).[9]
Zinckeho syntéza aldehydů byla například použita pro přípravu aldehydů odvozených od indolu. V tomto případě byl pyridin aktivován reakcí s kyanogen bromidem za vzniku reaktivní Zinckeho soli.[10]
Reference[editovat | editovat zdroj]
V tomto článku byl použit překlad textu z článku Zincke reaction na anglické Wikipedii.
- ↑ a b CHENG, Wei-Chieh; KURTH, Mark J. THE ZINCKE REACTION. A REVIEW. Organic Preparations and Procedures International. 2002-12, roč. 34, čís. 6, s. 585–608. Dostupné online [cit. 2021-01-28]. ISSN 0030-4948. DOI 10.1080/00304940209355784. (anglicky)
- ↑ KÖNIG, W. Über eine neue, vom Pyridin derivierende Klasse von Farbstoffen. Journal für Praktische Chemie. 1904-01-28, roč. 69, čís. 1, s. 105–137. Dostupné online [cit. 2021-01-28]. DOI 10.1002/prac.19040690107. (anglicky)
- ↑ KUNUGI, Shigeru; OKUBO, Tsuneo; ISE, Norio. A study on the mechanism of the reaction of N-(2,4-dinitrophenyl)-3-carbamoylpyridinium chloride with amines and amino acids with reference to effect of polyelectrolyte addition. Journal of the American Chemical Society. 1976-04, roč. 98, čís. 8, s. 2282–2287. Dostupné online [cit. 2021-01-28]. ISSN 0002-7863. DOI 10.1021/ja00424a047. (anglicky)
- ↑ MARVELL, Elliot N.; CAPLE, Gerald; SHAHIDI, Iraj. Formation of phenylpyridinium chloride from 5-anilino-N-phenyl-2,4-pentadienylideniminium chloride. Kinetics in basic media. Journal of the American Chemical Society. 1970-09-01, roč. 92, čís. 19, s. 5641–5645. Dostupné online [cit. 2021-01-28]. ISSN 0002-7863. DOI 10.1021/ja00722a016.
- ↑ MARVELL, Elliot N.; SHAHIDI, Iraj. Influence of para substituents on the rate of cyclization of 5-anilino-N-phenyl-2,4-pentadienylidenimine. Journal of the American Chemical Society. 1970-09-01, roč. 92, čís. 19, s. 5646–5649. Dostupné online [cit. 2021-01-28]. ISSN 0002-7863. DOI 10.1021/ja00722a017.
- ↑ KOSTENKO, Nataliya; GOTTFRIEDSEN, Jochen; HILFERT, Liane. A Synthetic Route to Quaternary Pyridinium Salt-Functionalized Silsesquioxanes. International Journal of Polymer Science. 2012, roč. 2012, s. 1–9. Dostupné online [cit. 2021-01-28]. ISSN 1687-9422. DOI 10.1155/2012/586594. (anglicky)
- ↑ "The Solid-Phase Zincke Reaction: Preparation of -Hydroxy Pyridinium Salts in the Search for CFTR Activation" Eda, M.; Kurth, M. J.; Nantz, M. H. J. Org. Chem. 2000, 65(17), 5131 - 5135. (DOI:10.1021/jo0001636)
- ↑ BARBIER, Denis; MARAZANO, Christian; DAS, Bhupesh C. New Chiral Isoquinolinium Salt Derivatives from Chiral Primary Amines via Zincke Reaction. The Journal of Organic Chemistry. 1996-01, roč. 61, čís. 26, s. 9596–9598. Dostupné online [cit. 2021-01-28]. ISSN 0022-3263. DOI 10.1021/jo961539b. (anglicky)
- ↑ ZINCKE, Th.; ZINCKE, Th.; WÜRKER, W. Ueber Dinitrophenylpyridiniumchlorid und dessen Umwandlungsproducte (2. Mittheilung.). Ueber Dinitrophenylpyridiniumchlorid und dessen Umwandlungsproducte. Justus Liebig's Annalen der Chemie. 1904, roč. 338, čís. 1, s. 107–141. Dostupné online [cit. 2021-01-28]. DOI 10.1002/jlac.19043380107. (německy)
- ↑ KEARNEY, Aaron M.; VANDERWAL, Christopher D. Synthesis of Nitrogen Heterocycles by the Ring Opening of Pyridinium Salts. Angewandte Chemie International Edition. 2006-11-27, roč. 45, čís. 46, s. 7803–7806. Dostupné online [cit. 2021-01-28]. DOI 10.1002/anie.200602996. (anglicky)
Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]
Obrázky, zvuky či videa k tématu Zinckeho reakce na Wikimedia Commons
