Reacția lui Staudinger

Reacția Staudinger este o metodă de sinteza a fosfazenilor (iminofosforani) prin interacțiunea azidelor și fosfinelor (sau fosfiților ), descoperită în 1919 de Hermann Staudinger [1] [2] :

R3P + R'N3R3P = NR ' + N2

\la

Fosfazenii formați în reacție sunt apoi introduși în transformări ulterioare. Astfel, hidroliza fosfazenelor, care duce la formarea de amine și oxid de fosfină, este utilizată ca metodă de reducere ușoară a azidelor la amine (reducerea Staudinger):

{\mathsf {R_{3}P{\text{=}}NR^{1}+H_{2}O\rightarrow R^{1}NH_{2}+R_{3}P{\text {=}}O}}}

Interacțiunea fosfazenelor cu compușii carbonilici este utilizată ca metodă pentru sinteza iminelor (iminarea conform lui Staudinger):

{\mathsf {R_{3}P{\text{=}}NR^{1}+R_{2}^{2}CO\rightarrow R_{2}^{2}C{\text{= }}NR^{1}+R_{3}P{\text{=}}O}}

atunci când este utilizat ca component carbonil al izocianaților , o astfel de iminare duce la formarea de carbodiimide :

R3P =NR1 + R2N = C = O R2N = C = NR1 + R3PO

\la

Mecanismul de reacție

Reacția se bazează pe adăugarea nucleofilă de fosfină la atomul de azot terminal al grupării azidă pentru a forma o fosfazidă. După formarea intermediarului ciclic și eliminarea azotului molecular se formează iminofosforan, care poate fi reprezentat și sub formă de aza-ilidă cu separare a sarcinilor.

Modificări

În 2000, grupul lui C. Bertozzi a propus o modificare a reacției Staudinger [3] , în care a fost folosită o capcană electrofilă - un ester metilic al acidului carboxilic, care prinde intermediarul aza-ilid cu formarea unei amide și a oxidului de fosfină. . Spre deosebire de reacția obișnuită Staudinger, în acest caz, ambele produse sunt legate covalent, astfel încât această modificare se numește „ ligatura Staudinger ” și a fost utilizată pe scară largă în biologia chimică și bioconjugare [4] .

Note

↑ Staudinger H., Meyer J. Über neue organische Phosphorverbindungen III. Fosfinmetilenderivat și fosfinimină. (germană) // Helv. Chim. acta. - 1919. - Bd. 2 , H. 1 . — S. 635–646 . - doi : 10.1002/hlca.19190020164 .
↑ Gololobov Yu. G., Zhmurova IN, Kasukhin LF Șaizeci de ani de reacție staudinger (engleză) // Tetrahedron. - 1981. - Vol. 37 , iss. 3 . — P. 437–472 . - doi : 10.1016/S0040-4020(01)92417-2 .
↑ Saxon E., Bertozzi CR Cell Surface Engineering by a Modified Staudinger Reaction // Science . - 2000. - Vol. 287 , iss. 5460 . — P. 2007-2010 . - doi : 10.1126/science.287.5460.2007 .
↑ Schilling CI, Jung N., Biskup M., Schepers U., Stefan Brase S. Bioconjugation via azide–Staudinger ligation: an overview // Chem . soc. Rev. - 2011. - Vol. 40 . - P. 4840-4871 . doi : 10.1039 / c0cs00123f .