Hvad sker der med alkylmigrationstrinet i Schmidt-reaktionsmekanismen på et keton?

Hvad sker der med alkylmigrationstrinet i Schmidt-reaktionsmekanismen på et keton?
Anonim

Det Schmidt reaktion for et keton involverer at reagere med # "HN" _3 # (Hydrazoesyre), katalyseret af # "H" _2 "SO" _4 #, for at danne en hydroxylimin, som derefter tautomeriseres at danne et amid.

Mekanismen er ganske interessant og går som følger:

  1. Carbonyl oxygen er protonerede, da den har høj elektrondensitet. Dette katalyserer reaktionen, så hydrazoesyre kan angribe på det næste trin.
  2. Hydrazosyre opfører sig næsten som en enolat ville, og nukleofil angreb carbonylcarbonet.
  3. Mekanismen fortsætter med at danne en imin, så vi protonerer # "OH" # at danne en god afgangsgruppe.
  4. Iminerne danner og # "H" _2 "O" # blade.
  5. En proton tages fra iminiumkvælvet.
  6. Her er hvor alkyl migration opstår. Bemærk, at dette ligner en mere typisk samordnet 1,2-alkyl migration (# "E" 2 #), når en primær carbokation ellers ville dannes under elimineringsreaktionen.

    Siden # "N" - "N" # # Sigma # obligationen er svag (kun lidt stærkere end et peroxid # "O" - "O" # # Sigma # obligationer, med ca. # "15 kJ / mol" #), det positivt pauser, og større / bulkier #R "'" # gruppen migrerer på imin-kvælstofet. Siden # "N" - "N" # båndet fordeler godt, det frigør #sigma ^ "*" # antibonderende orbitale i imin-kvælstofet og tillader alkylgruppen at donere ind i den. Det er interessant, men uklart, hvorfor jo større #R "'" # gruppe er den der migrerer, tilsyneladende "uanset dens natur" (s. 15).

  7. Det iminium carbocation mellemprodukt former, som jeg formoder, er uventet, selvom det har vist sig at danne sig (se her, s. 15). Vand kan så let opføre sig som en nukleofil og binding.
  8. For at udføre fremadgående reaktion kan vi ikke fjerne vandet fra molekylet (det ville reformere mellemproduktet), så vi deprotonisere det.
  9. tautomerisering følger for hydroxylimin-mellemproduktet og tager et proton fra det nyligt protonerede vand.
  10. Endelig afsluttes mekanismen, når deprotonering forekommer at danne amidprodukt.

Alkylmigration er ret sjovt at løbe ind i, men er faktisk ikke unik for denne mekanisme.

Et andet hurtigt eksempel på alkyl migration er i 1,1-insertionsreaktioner inden for overgangsmetal-carbonylkomplekser, hvor en alkylgruppe er cis til a # "CO" # ligand (Uorganisk kemi, Miessler et al.).

I dette tilfælde migrerer alkylgruppen, og # "" ^ 13 "CO" # koordinater bagefter. (Miessler et al. Tilvejebragte isotopet # "CO" # undersøgelser, der viste alkyl migration over # "CO" # migration.)

Kom til at tænke på det, der er et andet interessant eksempel på alkyl migration i hydroborerings!

Se om du kan få øje på det: