Hauserovy zásady

Hauserovy zásady, jsou sloučeniny hořčíku používané v organické chemii jako zásady při metalačních reakcích. Objevil je Charles R. Hauser v roce 1947.

Ve srovnání s organolithnými sloučeninami mají více kovalentní a tedy i méně reaktivní vazby kov-ligand. Lze je tak použít se širším spektrem funkčních skupin a vykazují výrazně větší chemoselektivitu.

Hauserovy zásady se většinou používají za pokojové teploty, reakce organolithných činidel probíhají za nízkých teplot, často okolo -78 °C.

Struktura

V pevném skupenství

Podobně jako další dimery Grignardových činidel obsahují pevné formy Hauserových zásad odvozených od 2,2,6,6-tetramethylpiperidinu (TMP) a bis(trimethylsilyl)aminu (HMDS) halogenové můstky. Na rozdíl od Grignardových činidel existují také dimerní Hauserovy zásady s amido můstky. Jako můstky mohou sloužit méně objemné amidové ligandy, například Et₂N−, Ph₃P=N− a iPr₂N−.

Při použití mohutnějších skupin na amidových ligandech může dojít k odštěpení halogenu.

TMP Hauserova zásada v pevném skupenství

HMDS Hauserova zásada v pevném skupenství

Diethylamidová Hauserova zásada v pevném skupenství

V roztocích

I když je známo hodně o využitelnosti Hauserových zásad, tak jsou málo prozkoumané jejich vlastnosti v roztocích. Předpokládá se, že v etherových roztocích vytvářejí stav podobný Schlenkově rovnováze Grignardových činidel. V roce 2015 bylo zjištěno, že strukturu iPr₂NMgCl v roztoku lze nejlépe popsat Schlenkovou rovnováhou:

iPr₂NMgCl (A) ⇌ (iPr₂N)₂Mg (B) + MgCl₂

Tato rovnováha je silně závislá na teplotě, kde heteroleptický komplex (A) převažuje při vysokých a homoleptický komplex (B) při nízkých teplotách. V tetrahydrofuranových roztocích jsou také přítomn dimery obsahující chloridové a amidové můstky, přestože se alkylmagnesiumchloridy v THF nedimerizují. Za nízkých teplot při přebytku MgCl₂ vznikají také struktury koordinované s MgCl₂.

Příprava

Hauserovy zásady se připravují reakcemi aminů s Grignardovými činidly.

R₂NH + R′MgX → R₂NMgX + R′H → X = Cl, Br, I

Použití

Hauserovy zásady se, podobně jako organolithné sloučeniny a amidy kovů, používají jako metalační činidla. Rozvoj jejich používání nastal v 80. a 90. letech 20. století. P. E. Eaton se svými spolupracovníky ukázal, že iPr₂NMgBr selektivně navazuje hořčík na karboxamidy do polohy ortho.

Později byla popsána využitelnost iPr₂NMgX (X = Cl, Br) k selektivním deprotonacím thiofenů (do pozic 2-) a fenylsulfonylovaných indolů.

α-magnesiace karboxamidu TMP₂Mg nebo iPr₂NMgBr následovaná reakcí s CO₂ a CH₂N₂

2-karbethoxythiofen byl metalován v poloze ortho pomocí nadbytku iPr₂NMgCl. Vzniklý meziprodukt poté reagoval s jodem za vzniku jodthiofenu s 77% výtěžností.

Selektivní magnesiace indolu v poloze ortho následovaná reakcí s benzaldehydem na substituovaný indol s 83% výtěžností

Hauserovy zásady jsou špatně rozpustné v THF a metalace tak probíhají pomalu a je potřeba velký přebytek reaktantu (obvykle 10 ekvivalentů). Tento nedostatek ztěžuje funkcionalizace metalovaných produktů elektrofily.

Lepší rozpustnosti a reaktivity lze dosáhnout přidáním stechiometrického množství chloridu lithného (LiCl). Takto vytvořené turbo-Hauserovy zásady, jako jsou TMPMgCl·LiCl a iPr₂NMgCl·LiCl lze i zakoupit; vyznačují se lepší kinetickou zásaditostí, velmi dobrou regioselektivitou a použitelností s mnoha různými aromatickými a heterocyklickými substráty.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Hauser base na anglické Wikipedii.

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Hauserovy zásady na Wikimedia Commons

Portály: Chemie