Ugi reaktsiyasi - Ugi reaction

Ugi reaktsiyasi
NomlanganIvar Karl Ugi
Reaksiya turiBirlashish reaktsiyasi
Identifikatorlar
Organik kimyo portaliugi-reaktsiya
RSC ontologiya identifikatoriRXNO: 0000129

The Ugi reaktsiyasi a ko'p komponentli reaktsiya yilda organik kimyo o'z ichiga olgan a keton yoki aldegid, an omin, an izosiyanid va a karboksilik kislota bis- hosil qilishamid.[1][2][3][4]Reaksiya nomi bilan nomlangan Ivar Karl Ugi, bu reaktsiya haqida birinchi marta 1959 yilda xabar bergan.

Ugi reaktsiyasi

Ugi reaktsiyasi ekzotermik va odatda izosiyanid qo'shilgandan keyin bir necha daqiqada to'ldiriladi. Reaktivlarning yuqori konsentratsiyasi (0,5M - 2,0M) eng yuqori hosilni beradi. Qutbli, aprotik erituvchilar, kabi DMF, yaxshi ishlang. Biroq, metanol va etanol ham muvaffaqiyatli ishlatilgan. Ushbu kataliz qilinmagan reaktsiya o'ziga xos yuqori darajaga ega atom iqtisodiyoti chunki faqat suv molekulasi yo'qoladi va kimyoviy hosil umuman olganda yuqori. Bir nechta sharhlar nashr etildi.[5][6][7][8][9][10][11][12]

Reaksiya mahsulotlari potentsiali tufayli oqsil mimetikasi rivojlantirish uchun ko'plab urinishlar bo'lgan an enantioselektiv Ugi reaktsiyasi,[13] birinchi muvaffaqiyatli hisoboti 2018 yilda bo'lgan.[14]

Reaksiya mexanizmi

Bittasi ishonarli reaktsiya mexanizmi quyida tasvirlangan:[15]

Batafsil Ugi mexanizmi

Omin 1 va keton 2 shakllantirish tasavvur qiling 3 bir ekvivalent suv yo'qotilishi bilan. Proton almashinuvi karboksilik kislota 4 faollashtiradi iminium ion 5 uchun nukleofil qo'shilishi izosiyanidning 6 uning terminal uglerod atomi bilan nitril ion 7. Ushbu oraliqda karboksilik kislota anioni bilan ikkinchi nukleofil qo'shilishi sodir bo'ladi 8. Oxirgi qadam a Mummni qayta tashkil etish R4 asil guruhining kisloroddan azotga o'tishi bilan. Barcha reaktsiya bosqichlari qaytariladigan butun reaktsiya ketma-ketligini boshqaradigan Mummni qayta tashkil etishdan tashqari.

Tegishli Passerini reaktsiyasi (amin etishmasligi) izosiyanid to'g'ridan-to'g'ri karbonil guruhi bilan reaksiyaga kirishadi, ammo reaktsiyaning boshqa jihatlari bir xil. Ushbu reaktsiya Ugi reaktsiyasi bilan bir vaqtda sodir bo'lishi mumkin va bu aralashmalar manbai bo'lib xizmat qiladi.

O'zgarishlar

Reaksiya tarkibiy qismlarining kombinatsiyasi

Ikki funktsional reaktsiya tarkibiy qismlaridan foydalanish mumkin bo'lgan reaktsiya mahsulotlarining xilma-xilligini sezilarli darajada oshiradi. Xuddi shunday, bir nechta kombinatsiyalar tarkibiy jihatdan qiziqarli mahsulotlarga olib keladi. Ugi reaktsiyasi an bilan birgalikda qo'llanilgan molekula ichi Diels-Alder reaktsiyasi[16] kengaytirilgan ko'p bosqichli reaktsiyada.

O'z-o'zidan reaktsiya bu Ugi-tabassum reaktsiyasi a bilan almashtirilgan karboksilik kislota komponenti bilan fenol. Ushbu reaktsiyada so'nggi bosqichda Mummni qayta tashkil etish o'rniga Tabassumlarni qayta tashkil etish.[17]

Ugi-Diyel-Alder reaktsiyasiUgi-tabassum reaktsiyasi
Ugi-Diyel-Alder reaktsiyasiUgi-tabassum reaktsiyasi

Boshqa birlashma (Ugi oraliq mahsulotining alohida ishlashi bilan) Buchvald-Xartvig reaktsiyasi.[18] In Ugi-Gek reaktsiyasi a Hek aril-aril birikma ikkinchi bosqichda sodir bo'ladi.[19]

Ugi Byuxvald - Xartvig reaktsiyasiUgi-Hek reaktsiyasi
Ugi –Buxvald – Xartvig reaktsiyasi [20]Ugi-Gek reaktsiyasi [21]

Omin va karboksilik kislotaning kombinatsiyasi

Bir necha guruh b-laktamlarni tayyorlash uchun Ugi reaktsiyasida b-aminokislotalardan foydalangan.[22]Ushbu yondashuv to'rt a'zoli halqani hosil qilish uchun Mummni qayta tashkil etishda asil o'tkazilishiga asoslanadi. Reaktsiya metanolda formaldegid yoki turli xil aril aldegidlar bilan xona haroratida o'rtacha rentabellikda davom etadi. Masalan, p-nitrobenzaldegid reaksiyaga kirishib, 4: 1 sifatida 71% rentabellikda ko'rsatilgan b-laktamni hosil qiladi. diastereomerik aralashma:

Beta-laktam hosil qilish uchun Ugi reaktsiyasidan foydalanish misoli

Karbonil birikmasi va karboksilik kislotaning kombinatsiyasi

Chjan va boshq.[23] aldegidlarni karboksilik kislotalar bilan birlashtirgan va Ugi reaktsiyasini yaratish uchun ishlatgan laktamalar har xil o'lchamdagi. Qisqa va boshq.[24] keto-kislotalardan b-laktamlarni qattiq tayanchga tayyorladilar.

Ilovalar

Kimyoviy kutubxonalar

Ugi reaktsiyasi kimyoviy kutubxonalarni rivojlantirish uchun aniq ekspluatatsiya qilingan birinchi reaktsiyalardan biridir. Ushbu kimyoviy kutubxonalar bir necha bor sinovdan o'tkazilishi mumkin bo'lgan birikmalar to'plamidir. Ning tamoyillaridan foydalanish kombinatorial kimyo, Ugi reaktsiyasi ko'plab ketonlarni (yoki aldegidlarni), ominlarni, izosiyanidlarni va karboksilik kislotalarni reaktsiyasi bilan bitta reaktsiyada sintez qilish imkoniyatini beradi. Keyinchalik ushbu kutubxonalarni yangi faol farmatsevtik moddalarni topish uchun fermentlar yoki tirik organizmlar yordamida sinab ko'rish mumkin. Kamchiliklardan biri bu mahsulotlarning kimyoviy xilma-xilligi. Ugi reaktsiyasini boshqa reaktsiyalar bilan birgalikda ishlatish mumkin bo'lgan mahsulotlarning kimyoviy xilma-xilligini oshiradi.

Ugi reaktsiyasi kombinatsiyalariga misollar:

Farmatsevtika sanoati

Krixivan Ugi reaktsiyasi yordamida tayyorlanishi mumkin.[26]

Bundan tashqari, ularning ko'plari kain- ushbu reaksiya yordamida tipdagi anestezikalar sintezlanadi. Bunga misollar kiradi lidokain va bupivakain.

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ Ugi I, Meyr R, Fetzer U, Shtaynbrukner S (1959). "Versuche mit Isonitrilen". Angew. Kimyoviy. 71 (11): 386. doi:10.1002 / ange.19590711110.
  2. ^ Ugi I, Shtaynbrukner S (1960). "Über ein neues Kondensations-Prinzip". Angew. Kimyoviy. 72 (7–8): 267–268. doi:10.1002 / ange.19600720709.
  3. ^ Ugi, I. (1962). "Ikkinchi reaksiyalar hamrohligida izonitrillarga ammoniy ionlari va anionlarining qo'shilishi a". Angewandte Chemie International Edition ingliz tilida. 1 (1): 8–21. doi:10.1002 / anie.196200081.
  4. ^ Boltjes A, Liu X, Liu X, Dömling A (2017). "Ugi ko'pkomponentli reaktsiyasi". Org. Sintez. 94: 54–65. doi:10.15227 / orgsyn.094.0054.
  5. ^ Ugi I, Lohberger S, Karl R (1991). "Passerini va Ugi reaktsiyalari". Keng qamrovli organik sintez. 2. Oksford: Pergamon. 1083-1109 betlar. ISBN  0-08-040593-2.
  6. ^ Ugi I, Verner B, Dömling A (2003). "Izosiyanidlar kimyosi, ularning ko'pkomponentli reaktsiyalari va ularning kutubxonalari" (PDF). Molekulalar. 8: 53–66. doi:10.3390/80100053. S2CID  53949436.
  7. ^ Banfi L, Riva R (2005). "Passerini reaktsiyasi". Overman LE-da (tahrir). Organik reaktsiyalar. 65. Vili. ISBN  0-471-68260-8.)
  8. ^ Tempest PA (2005 yil noyabr). "Ugi samarali ko'p komponentli kondensatlanish reaktsiyasidan foydalangan holda heterosikl ishlab chiqarishdagi so'nggi yutuqlar" Giyohvand moddalarni kashf qilish va rivojlantirish bo'yicha hozirgi fikr. 8 (6): 776–88. PMID  16312152.
  9. ^ Ugi I, Xek S (fevral, 2001). "Tabiiy va preparat kimyosi uchun ko'pkomponentli reaktsiyalar va ularning kutubxonalari". Kombinatorial kimyo va yuqori samaradorlikni skrining. 4 (1): 1–34. doi:10.2174/1386207013331291. PMID  11281825.
  10. ^ Bienayme H, Xulme S, Oddon G, Shmitt P (sentyabr 2000). "Sintetik samaradorlikni maksimal darajaga ko'tarish: ko'p komponentli transformatsiyalar yo'l ochadi". Kimyo. 6 (18): 3321–9. doi:10.1002 / 1521-3765 (20000915) 6:18 <3321 :: AID-CHEM3321> 3.0.CO; 2-A. PMID  11039522.
  11. ^ Dömling A, Ugi I (2000 yil sentyabr). "Izosiyanidlar bilan ko'pkomponentli reaktsiyalar". Angewandte Chemie. 39 (18): 3168–3210. doi:10.1002 / 1521-3773 (20000915) 39:18 <3168 :: AID-ANIE3168> 3.0.CO; 2-U. PMID  11028061.
  12. ^ Tripolitsiotis, Nikolaos P.; Tomaidi, Mariya; Neoxorit, Constantinos G. (2020-11-15). "Ugi uch komponentli reaktsiya; zamonaviy organik sintezning qimmatli vositasi". Evropa organik kimyo jurnali. 2020 (42): 6525–6554. doi:10.1002 / ejoc.202001157. ISSN  1434-193X.
  13. ^ Vang Q, Vang DX, Vang MX, Zhu J (may 2018). "Hali ham zabt etilmagan: Enantioselektiv Passerini va Ugi ko'pkomponentli reaktsiyalari". Kimyoviy tadqiqotlar hisoblari. 51 (5): 1290–1300. doi:10.1021 / hisob qaydnomalari.8b00105. PMID  29708723.
  14. ^ Zhang J, Yu P, Li SY, Sun H, Xiang SH, Vang JJ va boshq. (Sentyabr 2018). "Asimmetrik fosforik kislota-katalizlangan to'rt komponentli Ugi reaktsiyasi". Ilm-fan. 361 (6407): eaas8707. doi:10.1126 / science.aas8707. PMID  30213886.
  15. ^ Daniya SE, Fan Y (2005 yil noyabr). "Izosiyanidlarning katalitik, enantioselektiv alfa-qo'shimchalari: Lyuis asoslari katalizlangan Passerini tipidagi reaktsiyalar". Organik kimyo jurnali. 70 (24): 9667–76. doi:10.1021 / jo050549m. PMID  16292793.
  16. ^ Ilyin A, Kysil V, Krasavin M, Kurashvili I, Ivachtchenko AV (dekabr 2006). "Ugi 4CC tandemining trisiklik mahsulotlarini murakkabligini oshiruvchi kislota bilan qayta tuzilishi / molekula ichidagi Diels-Alder reaktsiyasi". Organik kimyo jurnali. 71 (25): 9544–7. doi:10.1021 / jo061825f. PMID  17137394.
  17. ^ El Kaim L, Gizolme M, Grimaud L, Oble J (avgust 2006). "Ugi-Smiles yangi ko'pkomponentli muftalar orqali heterosiklik skafoldlarga to'g'ridan-to'g'ri kirish". Organik xatlar. 8 (18): 4019–21. doi:10.1021 / ol061605o. PMID  16928063.
  18. ^ Bonnaterre F, Bois-Choussy M, Zhu J (sentyabr 2006). "Ugi to'rt komponentli reaktsiyasini va mikroto'lqinli ichki molekulyar Buxvald-Xartvig amidatsiya reaktsiyasini birgalikda ishlatish orqali oksindollarga tez kirish". Organik xatlar. 8 (19): 4351–4. doi:10.1021 / ol061755z. PMID  16956224.
  19. ^ Ma Z, Xiang Z, Luo T, Lu K, Xu Z, Chen J, Yang Z (2006). "Ugi va Pd katalizlangan intramolekulyar arilatsiya reaktsiyalari orqali funktsional xinolinlarni sintezi". Kombinatorial kimyo jurnali. 8 (5): 696–704. doi:10.1021 / cc060066b. PMID  16961408.
  20. ^ Ikkinchi qism mikroto'lqinli pech bilan tezlashtirilgan reaktsiya Pd (dba)2 va fosfin ligand Me-Phos
  21. ^ Heck qadam bilan amalga oshiriladi paladyum (II) asetat, dppf ligand kaliy karbonat va tetra-n-butilammoniy bromidi yilda dimetilformamid
  22. ^ Gedey S, Van der Eycken J, Fulöp F (may 2002). "Ugi to'rt komponentli reaktsiyasi orqali alitsiklik beta-laktamlarning suyuq fazali kombinatorial sintezi". Organik xatlar. 4 (11): 1967–9. doi:10.1021 / ol025986r. PMID  12027659.
  23. ^ Zhang J, Jacobson A, Rusche JR, Herlihy V (fevral 1999). "Aldegid va karbonat kislota o'z ichiga olgan ko'p funktsiyali boshlang'ich materiallardan foydalangan holda Ugi 3CC reaktsiyalari natijasida hosil bo'lgan noyob tuzilmalar". Organik kimyo jurnali. 64 (3): 1074–1076. doi:10.1021 / jo982192a. PMID  11674195.
  24. ^ Qisqa KM, Mjalli AM (1997). "5 va 6 a'zodan iborat yangi halqa laktamlarini sintez qilishning qattiq fazali kombinatorial usuli". Tetraedr xatlari. 38 (3): 359–362. doi:10.1016 / S0040-4039 (96) 02303-9.
  25. ^ Xiang Z, Luo T, Lu K, Cui J, Shi X, Fathi R va boshq. (2004 yil sentyabr). "Ugi va Gek reaktsiyalari orqali izokinolinning qisqa sintezi". Organik xatlar. 6 (18): 3155–8. doi:10.1021 / ol048791n. PMID  15330611.
  26. ^ Rossen K, Pye PJ, DiMichele LM, Volante RP, Reider PJ (1998). "Crixivan piperazine oraliq moddasini sintez qilishda samarali assimetrik gidrogenatsiyalash usuli". Tetraedr xatlari. 39 (38): 6823–6826. doi:10.1016 / S0040-4039 (98) 01484-1.

Tashqi havolalar