Anar al contingut

Reacció de Ugi

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
Archiu:Caps block 0 Reaction Ü caps block 1 .svg
Esquema de la Reacció de Ugi

La reacció de Ugi és una reacció multicomponente en química orgànica que involucra una cetona o aldehit, una amina, un isocianuro i un àcit carboxílic per a formar una diamina.[1][2][3][4] La reacció pren el seu nom del químic alemà Ivar Karl Ugi, qui la va reportar per primera volta en 1959.

La reacció de Ugi és exotèrmica i usualment es porta a terme en pocs minuts despuix d'afegir l'isocianuro. Altes concentracions (0.5 - 2.0 mol L-1) de reactius donen els millors resultats. Solvents apróticos polars com la DMF favorixen la reacció no obstant també s'ha portat a terme satisfactòriament en metanol i etanol. Esta reacció no catalizada té una alta economia atòmica puix solament es pert una molècula d'aigua i el rendiment general és alt.[5][6][7][8][9][10][11]


Degut a que els productes de reacció són components potencials de proteïnes sintètiques, s'han realisat intents per a desenrollar una reacció de Ugi enantioselectiva[12] sent reportada la primera reacció exitosa en 2018.[13]

Mecanisme de reacció

[editar | editar còdic]

Un mecanisme de reacció plausible es mostra a continuació:[14]

Archiu:UgiReactionMechanism.png
Mecanisme de reacció

l'amina (1) i la cetona (2) formen l'imina (3) per mig de dos atacs nucleofílicos successius de l'amina al carbono carbonílico de la cetona. En este procés es pert un equivalent d'aigua. L'àcit carboxílic (4) protona a la imina (3) per a activar-la en formar l'ion iminio (5), el qual sofrix un atac nucleofílico pel carbanión del isocianuro (6) per a formar el ion (7). Una segona adició nucleofílica succeïx en este intermediari per mig de l'atac del carboxilato al carbono de ion nitrilio per a formar el producte (8). El pas final és un rearreglo que transferix el grup acilo que conté a R4 de l'oxigen al nitrogen. Tots els passos de reacció són reversibles llevat este últim, lo que desplaça tota la seqüència de reacció cap a la formació de productes.

En la reacció de Passerini (similar pero sense l'amina), l'isocianuro reacciona directament en el grup carbonilo sense alterar el restant de la seqüència per lo que esta reacció és una font d'impurees en portar a terme la reacció de Ugi.

Variacions

[editar | editar còdic]

Combinació dels components de reacció.

[editar | editar còdic]

L'us de reactius bifuncionales incrementa la possibilitat de formar diversos subproductes. D'esta forma, diverses combinacions conduïxen a productes estructuralment interessants. La reacció de Ugi ha segut aplicada en combinació en una reacció intramolecular de Diels-Alder.[15]


Una reacció per conte propi és la reacció de Ugi-Smiles, que reemplaça l'àcit carboxílic per un fenol. En esta reacció, el rearreglo final és reemplaçat pel rearreglo de Smiles.[16]

Una atra combinació (que requerix la purificació de l'intermediari de Ugi) és la que es porta a terme en la reacció de Buchwald-Hartwig[17] Aixina com la reacció de Ugi-Heck per a acoplament de arilos.[18]

Combinació de amina i àcit carboxílics

[editar | editar còdic]

Alguns investigadors han usat β-aminoàcits en la reacció de Ugi per a preparar β-lactamas.[19] Esta modificació està basada en la transferència del acilo en el rearreglo final per a formar un anell de quatre membres. La reacció procedix en un rendiment moderat a temperatura ambiente en una mescla de dissolvents metanol-formaldehit o en una varietat de aril-aldehits.

Combinació de composts carbonílicos i àcit carboxílics

[editar | editar còdic]

Zhang et al.[20] han usat la reacció de Ugi i combinat aldehits en àcit carboxílics per a formar lactamas de diferents tamanys. Short et al.[21] han sintetisat γ-lactamas a partir de cetoácidos sobre soport sòlit.

Archiu:UgiBetaLactam.png
Formació de β-lactamas per mig de la reacció de Ugi


Referències

[editar | editar còdic]
  1. ↑ Angewandte Chemie.71(11)
    373–388.ISSN 1521-3757.doi:10.1002/ange.19590711110.Consultat el 29 d'abril de 2020.
  2. ↑ Angewandte Chemie.72(7-8)
    267–268.ISSN 1521-3757.doi:10.1002/ange.19600720709.Consultat el 29 d'abril de 2020.
  3. ↑ Angewandte Chemie International Edition in English.1(1)
    8–21.ISSN 1521-3773.doi:10.1002/anie.196200081.Consultat el 29 d'abril de 2020.
  4. ↑ Organic Syntheses.94
    54–65.ISSN 2333-3553.doi:10.15227/orgsyn.094.0054.Consultat el 29 d'abril de 2020.
  5. ↑ Trost, Barry M. (1991). Comprehensive organic synthesis : selectivity, strategy, and efficiency in modern organic chemistry, 1st ed edició, Pergamon Press. OCLC 22908940. ISBN 0-08-035929-9.
  6. ↑ Molecules.8(1)
    53–66.doi:10.3390/80100053.Consultat el 29 d'abril de 2020.
  7. ↑ Overman, Larry E. (2005). Organic reactions, Wiley. OCLC 57355048. ISBN 0-471-68260-8.
  8. ↑ «Recent Advances in Heterocycle Generation Using the Efficient Ugi Multiple-Component Condensation Reaction» (en en). Current opinion in drug discovery & development. Consultat el 29 d'abril de 2020.
  9. ↑ «The Multicomponent Reactions and their Libraries for Natural and Preparative Chemistry» (en en). Combinatorial Chemistry & High Throughput Screening. doi:10.2174/1386207013331291. Consultat el 29 d'abril de 2020.
  10. ↑ Chemistry – A European Journal.6(18)
    3321–3329.ISSN 0947-6539.doi:10.1002/1521-3765(20000915)6:183.0.CO;2-A.Consultat el 29 d'abril de 2020.
  11. ↑ Angewandte Chemie International Edition.39(18)
    3168–3210.ISSN 1521-3773.doi:10.1002/1521-3773(20000915)39:183.0.CO;2-O.Consultat el 29 d'abril de 2020.
  12. ↑ Accounts of Chemical Research.51(5)
    1290–1300.ISSN 0001-4842.doi:10.1021/acs.accounts.8b00105.Consultat el 29 d'abril de 2020.
  13. ↑ Science.361(6407)ISSN 0036-8075.doi:10.1126/science.aas8707.Consultat el 29 d'abril de 2020.
  14. ↑ The Journal of Organic Chemistry.70(24)
    9667-9676.ISSN 0022-3263.doi:10.1021/jo050549m.Consultat el 29 d'abril de 2020.
  15. ↑ The Journal of Organic Chemistry.71(25)
    9544–9547.ISSN 0022-3263.doi:10.1021/jo061825f.Consultat el 29 d'abril de 2020.
  16. ↑ Organic Letters.8(18)
    4019–4021.ISSN 1523-7060.doi:10.1021/ol061605o.Consultat el 29 d'abril de 2020.
  17. ↑ Organic Letters.8(19)
    4351–4354.ISSN 1523-7060.doi:10.1021/ol061755z.Consultat el 29 d'abril de 2020.
  18. ↑ Journal of Combinatorial Chemistry.8(5)
    696–704.ISSN 1520-4766.doi:10.1021/cc060066b.Consultat el 29 d'abril de 2020.
  19. ↑ Organic Letters.4(11)
    1967–1969.ISSN 1523-7060.doi:10.1021/ol025986r.Consultat el 29 d'abril de 2020.
  20. ↑ The Journal of Organic Chemistry.64(3)
    1074–1076.ISSN 0022-3263.doi:10.1021/jo982192a.Consultat el 29 d'abril de 2020.
  21. ↑ Tetrahedron Letters.38(3)
    359–362.ISSN 0040-4039.doi:10.1016/S0040-4039(96)02303-9.Consultat el 29 d'abril de 2020.
Obtingut de «https://www.lenciclopedia.org/w/index.php?title=Reacció_de_Ugi&oldid=742248»