Reacție la apel

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 7 februarie 2018; verificările necesită 6 modificări .

Reacția Appell  este o metodă pentru sinteza clorurilor de alchil și bromurilor de alchil din alcooli atunci când interacționează cu tetraclorură de carbon sau tetrabromura de carbon și trifenilfosfină :

În cazul alcoolilor secundari, reacția este însoțită de o inversare a configurației centrului carbinol.

Introdus în practica sintetică în anii 1970 de Rolf Appel [1] .

Mecanismul de reacție

Reacția Appel se bazează pe reacția halogenofilă a fosfinei cu tetrahalometan. În prima etapă, are loc substituția nucleofilă la atomul de halogen al tetrahalometanului a grupării triclormetil sau tribromometil, plecând sub formă de carbanion, cu fosfină 1 , și se formează un aduct  , sare de pseudofosfoniu 2 . Trihalometil carbanionul deprotonează alcoolul pentru a forma haloformul 3 , după care halogenul sării de pseudofosfoniu 4 este înlocuit nucleofil cu anionul alcoolat pentru a forma sarea 5 .

În ultima etapă are loc un atac nucleofil al ionului halogenură asupra carbonului sării pseudofosfoniului 5 , în timp ce substituția nucleofilă care duce la eliminarea oxidului de fosfină 7 și formarea unei halogenuri de alchil 6 are loc prin mecanismul S N 2 , care determină inversarea configurației la carbonul carbinol:

Forța motrice a ultimei etape a reacției este formarea oxidului de fosfină, care este o grupare scindabilă foarte bună datorită stabilității și energiei mari de formare a legăturii P=O (~544 kJ/mol).

Aplicabilitate și modificări

Principalul avantaj al reacției Appell este blândețea și condițiile neutre, care permite înlocuirea hidroxilului cu halogen în alcooli sensibili la acid: de exemplu, conversia geraniolului în clorură de geranil prin acțiunea clorurii de hidrogen, a clorurii de tionil sau a fosforului . clorurile conduc la izomerizare și formarea unui amestec greu de separat de clorură de geranil și linalil, reacția Appell este lipsită de aceste neajunsuri. Principalul dezavantaj al reacției Appell este necesitatea de a separa produsul țintă de oxidul de fosfină format în cantități stoechiometrice, metodele de separare „dure”, de exemplu, distilarea la temperaturi suficient de ridicate, pot duce la izomerizarea sau racemizarea halogenurilor labile termic, iar recristalizarea multiplă poate duce  la pierderi ale produsului țintă [2] .

Versiunea clasică a reacției Appel folosește tetraclorură de carbon sau tetrabrommetan în combinație cu trifenilfosfină disponibilă comercial , în timp ce trifenilfosfină este adăugată la o soluție de alcool în tetraclorură de carbon (sau o soluție de alcool-tetraclorură de carbon într-un solvent inert); această ordine a reacției face posibilă introducerea sării de pseudofosfoniu Ph 3 P + Hal•Hal 3 C - pe măsură ce se formează și evitarea disproporționării ulterioare a acesteia, ducând la scăderea randamentului de halogenură de alchil [2] :

Separarea oxidului de trifenilfosfină se realizează prin precipitarea acestuia din amestecul de reacție cu un solvent adecvat, în cazul halogenurilor de alchil nepolare, cu n- pentan .

Randamentele în această variantă de reacție sunt de la mari până la aproape cantitative (75% pentru clor și până la 97% pentru derivați bromo).

Utilizarea fosfinelor alifatice (cum ar fi tributilfosfina ), care sunt mai nucleofile decât trifenilfosfina, permite ca reacția să fie efectuată în condiții mai blânde.


Note

  1. Appell, Rolf. Fosfan terțiar/Tetraclormetan, un reactiv versatil pentru clorinare, deshidratare și legătură PN (engleză)  // Angewandte Chemie International Edition în engleză  : jurnal. - 1975. - Vol. 14 , nr. 12 . - P. 801-811 . ISSN 1521-3773 . - doi : 10.1002/anie.197508011 .  
  2. 1 2 Jose G. Calzada, John Hooz . clorură de geranil. Sinteze organice, col. Vol. 6, p.634 (1988); Vol. 54, p.63 (1974).  (engleză)  (link inaccesibil) . Preluat la 13 martie 2013. Arhivat din original la 9 octombrie 2012.