WikiDer > Ротемунд реакция

Rothemund reaction
Реакция Ротмунда

В Ротемунд реакция это конденсация/окисление процесс, который преобразует четыре пирролы и четыре альдегиды в порфирин. Он основан на работе Поль Ротемунд, который впервые сообщил об этом в 1936 году.[1] Этот метод лежит в основе более современного синтеза, такого как описанный Адлером и Лонго и Линдси. Реакция Ротемунда обычна в университетских учебных лабораториях.[2]

Метод

В реакции используется органическая кислая среда, такая как уксусная кислота или же пропионовая кислота как типичные реакционные растворители. Альтернативно п-толуолсульфоновая кислота или различные кислоты Льюиса могут использоваться с хлорированными растворителями. Альдегид и пиррол нагревают в этой среде, чтобы получить умеренные выходы мезотетразамещенных порфиринов [RCC4ЧАС2N]4ЧАС2. Реакция включает в себя как конденсацию альдегидов с 2,5-положениями пиррола, так и окислительное дегидрирование пиррола. порфириноген [RCC4ЧАС2NH]4.

Блестящие кристаллы мезо-тетратолилпорфирин, полученный из 4-метилбензальдегид и пиррол при кипячении с обратным холодильником пропионовая кислота

История реакций

В Лауреат Нобелевской премии многоступенчатый синтез Hemin и Хлорофилл к Ганс Фишер.[3][4] вдохновил работу своего ученика Поль Ротемунд разработать простой синтез порфиринов в одном горшке. В 1935 году Пол Ротемунд сообщил об образовании порфирина в результате простой реакции пиррола с газообразным веществом. ацетальдегид или же формальдегид в метанол с последующей обработкой различными концентрациями соляная кислота.[5] Год спустя Пол Ротемунд объявил о применимости своей реакции к другим альдегиды, благодаря чему он смог исследовать большое количество порфиринов.[6] Здесь он подробно описал синтез порфин, основная кольцевая система во всех порфиринах. Он провел синтез порфина при температуре 90-95 ° C и высоком давлении в закрытом помещении. пирекс стеклянные пробирки, реагируя с пирролом в метаноле, 2% формальдегиде и пиридин на 30 часов.[7]

Упрощенная версия синтеза порфирина Ротемунд была описана Аланом Д. Адлером и Фредериком Р. Лонго в 1966 году. В нем используются мягкие органические кислоты в качестве катализатор и реакционной среды и проводится на открытом воздухе. Семьдесят альдегидов дали соответствующие мезозамещенные порфирины. Время реакции сократилось до 30 минут и yield] s улучшился до 20%.[8] Протокол реакции Альдера-Лого был дополнительно модифицирован Lindsey et al. С помощью Катализатор кислоты Льюиса (Трифторид бора) или же сильные органические кислоты (трифторуксусная кислота) в хлорированные растворители, урожайность повысилась до 30-40%.[9]

Зеленая химия разработаны варианты, в которых реакцию проводят с микроволновое облучение с использованием реагентов адсорбированный на кислой силикагель[10] или при высокой температуре в газовая фаза.[11]

Рекомендации

  1. ^ Линдси, Джонатан С. (2010). «Синтетические пути порфиринов с мезо-узором». Отчеты о химических исследованиях. 43 (2): 300–311. Дои:10.1021 / ar900212t. PMID 19863076.
  2. ^ Falvo, RaeAnne E .; Норка, Ларри М .; Марш, Дайан Ф. (1999). «Микромасштабный синтез и 11H ЯМР анализ тетрафенилпорфиринов ». J. Chem. Образовательный. 1999 (76): 237–239. Bibcode:1999JChEd..76..237M. Дои:10.1021 / ed076p237.
  3. ^ ГАНС ФИШЕР (11 декабря 1930 г.). ""О гемине и связи между гемином и хлорофиллом «Нобелевская лекция» (PDF). nobelprize.org. Нобелевская премия и литература. Получено 19 августа, 2020.
  4. ^ "Нобелевская премия по химии 1930 г.". nobelprize.org/. Нобелевская премия.
  5. ^ П. Ротемунд (1935). «Образование порфиринов из пиррола и альдегидов». Варенье. Chem. Soc. 57 (10): 2010–2011. Дои:10.1021 / ja01313a510.
  6. ^ П. Ротемунд (1936). «Новый синтез порфирина. Синтез порфина». Варенье. Chem. Soc. 58 (4): 625–627. Дои:10.1021 / ja01295a027.
  7. ^ П. Ротемунд (1936). «Новый синтез порфирина. Синтез порфина». Варенье. Chem. Soc. 58 (4): 625–627. Дои:10.1021 / ja01295a027.
  8. ^ Адлер, Алан Д .; Лонго, Фредерик Р .; Finarelli, John D .; Гольдмахер, Джоэл; Ассур, Жак; Корсаков, Леонард (1967). «Упрощенный синтез мезо-тетрафенилпорфина». J. Org. Chem. 32 (2): 476. Дои:10.1021 / jo01288a053.
  9. ^ Линдси, Джонатан С .; Schreiman, Irwin C .; Hsu, Henry C .; Кирни, Патрик С .; Маргеттаз, Энн М. (1 марта 1987 г.). "Реакции Ротемунда и Адлера-Лонго повторно: синтез тетрафенилпорфиринов в условиях равновесия". J. Org. Chem. 52 (5): 827. Дои:10.1021 / jo00381a022.
  10. ^ Petit, A .; Loupy, A .; Maiuard, P .; Моменто, М. (1992). «Микроволновое облучение в сухой среде: новый и простой метод синтеза тетрапиррольных соединений». Synth. Сообщество. 22 (8): 1137–1142. Дои:10.1080/00397919208021097.
  11. ^ Drain, C. M .; Гонг, X. (1997). "Синтез мезо замещенные порфирины на воздухе без растворителей и катализаторов ». Chem. Commun. (21): 2117–2118. Дои:10.1039 / A704600F.