Appel reaktion

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 7. februar 2018; checks kræver 6 redigeringer .

Appell-reaktionen  er en metode til syntese af alkylchlorider og alkylbromider fra alkoholer, når de interagerer med carbontetrachlorid eller carbontetrabromid og triphenylphosphin :

I tilfælde af sekundære alkoholer ledsages reaktionen af ​​en vending af konfigurationen af ​​carbinolcentret.

Indført i syntetisk praksis i 1970'erne af Rolf Appel [1] .

Reaktionsmekanisme

Appel-reaktionen er baseret på den halogenofile reaktion mellem phosphin og tetrahalomethan. I det første trin opstår den nukleofile substitution ved halogenatomet af tetrahalomethan fra trichlormethyl- eller tribrommethylgruppen, der efterlader i form af en carbanion med phosphin 1 , og et addukt  , pseudophosphoniumsalt 2 , dannes . Trihalogenmethylcarbanionen deprotonerer alkoholen til dannelse af haloformen 3 , hvorefter halogenet af pseudophosphoniumsaltet 4 nukleofilt erstattes af alkoholatanionen for at danne saltet 5 .

På det sidste trin finder et nukleofilt angreb af halogenidionen på kulstoffet i pseudophosphoniumsaltet 5 sted , mens den nukleofile substitution, der fører til eliminering af phosphinoxid 7 og dannelsen af ​​et alkylhalogenid 6 , forløber via S N 2 mekanismen , som forårsager konfigurationsinversionen ved carbinol-carbonet:

Drivkraften i det sidste trin af reaktionen er dannelsen af ​​phosphinoxid, som er en meget god afgangsgruppe på grund af dens stabilitet og høje (~544 kJ/mol) P=O-bindingsdannelsesenergi.

Anvendelse og ændringer

Den største fordel ved Appell-reaktionen er mildheden og neutrale betingelser, som tillader erstatning af hydroxyl med halogen i syrefølsomme alkoholer: for eksempel omdannelsen af ​​geraniol til geranylchlorid ved virkningen af ​​hydrogenchlorid, thionylchlorid eller phosphor chlorider fører til isomerisering og dannelse af en blanding af geranyl- og linalylchlorid, der er svær at adskille, er Appell-reaktionen blottet for disse mangler. Den største ulempe ved Appell-reaktionen er behovet for at adskille målproduktet fra phosphinoxidet dannet i støkiometriske mængder, "hårde" adskillelsesmetoder, for eksempel destillation ved tilstrækkelig høje temperaturer, kan føre til isomerisering eller racemisering af termisk labile halogenider, og multipel omkrystallisation kan føre  til tab af målproduktet [2] .

Den klassiske version af Appel-reaktionen bruger carbontetrachlorid eller tetrabrommethan i kombination med kommercielt tilgængelig triphenylphosphin , mens triphenylphosphin tilsættes til en opløsning af alkohol i carbontetrachlorid (eller en opløsning af alkohol-carbontetrachlorid i et inert opløsningsmiddel); denne rækkefølge af reaktionen gør det muligt at indføre pseudophosphoniumsalt Ph 3 P + Hal•Hal 3 C - efterhånden som det dannes og at undgå dets yderligere disproportionering, hvilket fører til et fald i udbyttet af alkylhalogenid [2] :

Adskillelsen af ​​triphenylphosphinoxid udføres ved dets udfældning fra reaktionsblandingen med et passende opløsningsmiddel, i tilfælde af ikke-polære alkylhalogenider, med n- pentan .

Udbytterne i denne variant af reaktionen er fra høje til næsten kvantitative (75 % for chlor og op til 97 % for bromderivater).

Anvendelsen af ​​alifatiske phosphiner (såsom tributylphosphin ), som er mere nukleofile end triphenylphosphin, tillader reaktionen at blive udført under mildere betingelser.


Noter

  1. ↑ Appell, Rolf. Tertiær fosfan/tetrachlormethan, et alsidigt reagens til klorering, dehydrering og PN-kobling (engelsk)  // Angewandte Chemie International Edition på engelsk  : journal. - 1975. - Bd. 14 , nr. 12 . - S. 801-811 . — ISSN 1521-3773 . - doi : 10.1002/anie.197508011 .  
  2. ↑ 1 2 Jose G. Calzada, John Hooz . Geranylchlorid. Organic Syntheses, Coll. Vol. 6, s. 634 (1988); Vol. 54, s. 63 (1974).  (engelsk)  (utilgængeligt link) . Hentet 13. marts 2013. Arkiveret fra originalen 9. oktober 2012.