Hauserovy zásady

Hauserovy zásady, jsou sloučeniny hořčíku používané v organické chemii jako zásady při metalačních reakcích. Objevil je Charles R. Hauser v roce 1947.[1]

Ve srovnání s organolithnými sloučeninami mají více kovalentní a tedy i méně reaktivní vazby kov-ligand. Lze je tak použít se širším spektrem funkčních skupin a vykazují výrazně větší chemoselektivitu.[2]

Hauserovy zásady se většinou používají za pokojové teploty, reakce organolithných činidel probíhají za nízkých teplot, často okolo -78 °C.

Struktura

V pevném skupenství

Podobně jako další dimery Grignardových činidel[3] obsahují pevné formy Hauserových zásad odvozených od 2,2,6,6-tetramethylpiperidinu (TMP)[4] a bis(trimethylsilyl)aminu (HMDS)[5] halogenové můstky. Na rozdíl od Grignardových činidel existují také dimerní Hauserovy zásady s amido můstky. Jako můstky mohou sloužit méně objemné amidové ligandy, například Et2N−,[4] Ph3P=N−[6] a iPr2N−.[7]

Při použití mohutnějších skupin na amidových ligandech může dojít k odštěpení halogenu.

TMP Hauserova zásada v pevném skupenství
HMDS Hauserova zásada v pevném skupenství
Diethylamidová Hauserova zásada v pevném skupenství

V roztocích

I když je známo hodně o využitelnosti Hauserových zásad, tak jsou málo prozkoumané jejich vlastnosti v roztocích. Předpokládá se, že v etherových roztocích vytvářejí stav podobný Schlenkově rovnováze Grignardových činidel.[8] V roce 2015 bylo zjištěno,[9] že strukturu iPr2NMgCl v roztoku lze nejlépe popsat Schlenkovou rovnováhou:[10]

iPr2NMgCl (A) ⇌ (iPr2N)2Mg (B) + MgCl2

Tato rovnováha je silně závislá na teplotě, kde heteroleptický komplex (A) převažuje při vysokých a homoleptický komplex (B) při nízkých teplotách. V tetrahydrofuranových roztocích jsou také přítomn dimery obsahující chloridové a amidové můstky, přestože se alkylmagnesiumchloridy v THF nedimerizují. Za nízkých teplot při přebytku MgCl2 vznikají také struktury koordinované s MgCl2.[10]

Příprava

Hauserovy zásady se připravují reakcemi aminů s Grignardovými činidly.

R2NH + R′MgX → R2NMgX + R′H → X = Cl, Br, I

Použití

Hauserovy zásady se, podobně jako organolithné sloučeniny a amidy kovů, používají jako metalační činidla. Rozvoj jejich používání nastal v 80. a 90. letech 20. století. P. E. Eaton se svými spolupracovníky ukázal, že iPr2NMgBr selektivně navazuje hořčík na karboxamidy do polohy ortho.[11]

Později byla popsána využitelnost iPr2NMgX (X = Cl, Br) k selektivním deprotonacím thiofenů (do pozic 2-)[12] a fenylsulfonylovaných indolů.[13]

α-magnesiace karboxamidu TMP2Mg nebo iPr2NMgBr následovaná reakcí s CO2 a CH2N2
2-karbethoxythiofen byl metalován v poloze ortho pomocí nadbytku iPr2NMgCl. Vzniklý meziprodukt poté reagoval s jodem za vzniku jodthiofenu s 77% výtěžností.
Selektivní magnesiace indolu v poloze ortho následovaná reakcí s benzaldehydem na substituovaný indol s 83% výtěžností

Hauserovy zásady jsou špatně rozpustné v THF a metalace tak probíhají pomalu a je potřeba velký přebytek reaktantu (obvykle 10 ekvivalentů). Tento nedostatek ztěžuje funkcionalizace metalovaných produktů elektrofily.

Lepší rozpustnosti a reaktivity lze dosáhnout přidáním stechiometrického množství chloridu lithného (LiCl). Takto vytvořené turbo-Hauserovy zásady, jako jsou TMPMgCl·LiCl a iPr2NMgCl·LiCl lze i zakoupit; vyznačují se lepší kinetickou zásaditostí, velmi dobrou regioselektivitou a použitelností s mnoha různými aromatickými a heterocyklickými substráty.[14][15]

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Hauser base na anglické Wikipedii.

  1. C. R. Hauser; H. Walker. Condensation of Certain Esters by Means of Diethylaminomagnesium Bromide. Journal of the American Chemical Society. 1947, s. 295. DOI 10.1021/ja01194a040.
  2. R. Li–Yuan Bao; R. Zhao; L. Shi. Progress and developments in the turbo Grignard reagent i-PrMgCl·LiCl: a ten-year journey. Chemical Communications. 2015, s. 6884–6900. DOI 10.1039/C4CC10194D. PMID 25714498.
  3. Ö. Seven; M. Bolte; H.-W. Lerner. Di-μ-bromido-bis[(diethyl ether-κO)(2,4,6-trimethylphenyl)magnesium]: the mesityl Grignard reagent. Acta Crystallographica E. 2013, s. m424. Dostupné online. DOI 10.1107/S1600536813017108. PMID 24046588.
  4. García–Álvarez, P.; GRAHAM, D. V.; HEVIA, E.; KENNEDY, A. R.; KLETT, J.; MULVEY, R. E.; O'HARA, C. T. Unmasking Representative Structures of TMP-Active Hauser and Turbo-Hauser Bases. Angewandte Chemie International Edition. 2008, s. 8079–8081. DOI 10.1002/anie.200802618. PMID 18677732. (anglicky)
  5. K.-C. Yang; C.-C. Chang; J.-Y. Huang; C.-C. Lin; G.-H. Lee; Y. Wang; M. Y. Chiang. Synthesis, characterization and crystal structures of alkyl-, alkynyl-, alkoxo- and halo-magnesium amides. Journal of Organometallic Chemistry. 2002, s. 176–187. Dostupné online. DOI 10.1016/S0022-328X(01)01468-1.
  6. A. S. Batsanov; P. D. Bolton; R. C. B. Copley; M. G. Davidson; J. A. K. Howard; C. Lustig; R. D. Price. The metallation of imino(triphenyl)phosphorane by ethylmagnesium chloride: The synthesis, isolation and X-ray structure of [Ph3P=NMgCl·O=P(NMe2)3]2. Journal of Organometallic Chemistry. 1998, s. 445–448. DOI 10.1016/S0022-328X(97)00550-0.
  7. D. R. Armstrong; P. García–Álvarez; A. R. Kennedy; R. E. Mulvey; J. A. Parkinson. Diisopropylamide and TMP Turbo-Grignard Reagents: A Structural Rationale for their Contrasting Reactivities. Journal of Organometallic Chemistry. 2010, s. 3185–3188. Dostupné online. DOI 10.1002/anie.201000539. PMID 20352641.
  8. Neufeld, Roman.: DOSY External Calibration Curve Molecular Weight Determination as a Valuable Methodology in Characterizing Reactive Intermediates in Solution. In: eDiss, Georg-August-Universität Göttingen. 2016.
  9. R. Neufeld; D. Stalke. Accurate Molecular Weight Determination of Small Molecules via DOSY-NMR by Using External Calibration Curves with Normalized Diffusion Coefficients. Chemical Science. 2015, s. 3354–3364. DOI 10.1039/C5SC00670H. PMID 29142693.
  10. R. Neufeld; T. L. Teuteberg; R. Herbst-Irmer; R. A. Mata; D. Stalke. Solution Structures of Hauser Base iPr2NMgCl and Turbo-Hauser Base iPr2NMgCl·LiCl in THF and the Influence of LiCl on the Schlenk-Equilibrium. Journal of the American Chemical Society. 2016, s. 4796–4806. DOI 10.1021/jacs.6b00345. PMID 27011251.
  11. P. E. Eaton; C. H. Lee; Y. Xiong. Magnesium amide bases and amido-Grignards. 1. Ortho magnesiation. Journal of the American Chemical Society. 1989, s. 8016–8018. DOI 10.1021/ja00202a054.
  12. M. Shilai; Y. Kondo; T. Sakamoto. Selective metallation of thiophene and thiazole rings with magnesium amide base. Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 1. 2001, s. 442–444. DOI 10.1039/B007376H.
  13. Y. Kondo; A. Yoshida; T. Sakamoto. Magnesiation of indoles with magnesium amide bases. Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 1. 1996, s. 2331–2332. DOI 10.1039/P19960002331.
  14. D. Tilly; F. Chevallier; F. Mongin; P. C. Gros. Bimetallic Combinations for Dehalogenative Metalation Involving Organic Compounds. Chemical Reviews. 1996, s. 1207–1257. DOI 10.1021/cr400367p. PMID 24187937.
  15. T. Klatt; J. T. Markiewicz; P. Knochel. Strategies To Prepare and Use Functionalized Organometallic Reagents. Journal of Organometallic Chemistry. 2014, s. 4253–4269. DOI 10.1021/jo500297r. PMID 24697240.

Externí odkazy
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.