منذ أن أبلغ Meenvin عن تحضير DMF-DMA (N,N-Dimethylformamide Dimethyl Acetal) في عام 1956، أصبح DMF-DMA كاشفًا يستخدم غالبًا في التخليق العضوي.
يستخدم DMF-DMA على نطاق واسع في بناء خمس أو ست حلقات حلقية غير متجانسة في تفاعل إغلاق الحلقة. يتمتع DMF-DMA بتفاعل خفيف وإنتاجية عالية، خاصة بالنسبة للمركبات ذات المقاومة العالية.
التركيب العام لمركبات أميد الأسيتال هو كما يلي:
الأكثر استخدامًا هو DMF - DMA و DMF - DEA، يتم تحلل أسيتال الأميد بسهولة، ويمكن استرته، وتفاعلات الأميدين والألكلة والدورة.
ترتبط ذرة الكربون المركزية لـ DMF-DMA بثلاث ذرات مغايرة ذات سالبية كهربية كبيرة، مما يجعلها ذات نشاط محب للإلكترونات قوي. تحت تأثير الحمض، من السهل ترك مجموعة الألكوكسي، ويتم الحصول على أيونات موجبة ذات نشاط إلكتروفيلي أقوى. يتكون تفاعل DMF-DMA بشكل أساسي من تفاعل المثيلة وتفاعل التكوين.
"مركب واحد-كربون" من DMF-DMA
في تفاعل إغلاق الحلقة الذي يشتمل على DMF-DMA، غالبًا ما يتم توفير ذرة كربون واحدة فقط في المنتج بواسطة DMF-DMA، لذلك يمكن اعتبار DMF-DMA بمثابة مركب كربون.
DMF-DMA تفاعل الأسترة
تمكن أسترة DMF-DMA مختلف الأحماض الكربوكسيلية من توليد استرات ألكيل أو أريل C1-20 بسهولة، ويمكن فصل المنتجات الثانوية بسهولة عن طريق التقطير.
تم تقدير حمض الأديبيك وDMF-DMA عند 80 درجة لمدة ساعتين. يعتبر أميد أسيتال خيارًا مثاليًا لأسترة بعض الأحماض الكربوكسيلية ذات العوائق الاستاتيكية أو ضعف الثبات.
تفاعل DMF-DMA وسط وحماية الأمينات الأولية
يمكن لأسيتال الأميد أن تتفاعل ليس فقط مع الأمينات الأولية، ولكن أيضًا مع الأميدات والكربامات والسلفوناميدات لتكوين روابط هيدروكربونية.
مثل: 2، 4-ثنائي ميثيل أنيلين وDMF-DMA عند 80 درجة يمكن إزالة الميثانول بسرعة لتكوين مركبات ثنائي الميثاميدين.
يمكن أيضًا استخدام DMF-DMA كمجموعة حماية للأمين الأولي، ومجموعة حماية الأمين الأولي (2 N-H جميع الحماية) ربما يفكر معظم الناس في الفثاليل، وحلقة البيرول، وBoc المزدوج، وPMB المزدوج، وما إلى ذلك، ولكن حماية DMF-DMA للأمين الأولي، في بعض الحالات تكون أيضًا مخطط حماية مفيد جدًا، ولا تحتاج الحماية خارج الحماية إلا إلى مزيج TFA.
الحماية الأمينية - 13 مقدمة لقاعدة الحماية المشتركة، وتجربة اختيار قاعدة الحماية، ونطاق الاستخدام، وشروط التقديم، ومشاركة ملخص شروط الإزالة
يتفاعل DMF-DMA مع مجموعات الميثيل والميثيلين النشطة لتكوين روابط كربون-كربون مزدوجة
فينيل ميثيل من DMF-DMA
تفاعلات المركبات الحلقية غير المتجانسة في DMF-DMA
يمكن استخدام أميد أسيتال باعتباره مانحًا واحدًا للكربون لتجميع العديد من المركبات المعقدة والمواد الطبيعية المحاكاة الحيوية. مع أسيتال الأميد يمكن تصنيعه: 1،2.4 تريازول، 1.2، 4 تريازولون، مشتقات حلقية أمينية غير متجانسة، بيريميدين، بيريميدين، إندول، بيريدين، كينولين، ثيازول، أوكسازولون، إيزوكسازول، 1.2، 4-تريازون، بيرانون، بيرازين، بيرازين وسلاسل أخرى من الأمونيا. يمكن أيضًا تصنيع مشتقات الحلقية غير المتجانسة من الأكسجين ومركبات الحلقية غير المتجانسة الكبريت.
وفقا لنوع التفاعل الكيميائي، يمكن تقسيم تطبيق أميد الأسيتال في تخليق مركب حلقي غير متجانس إلى الجوانب الثلاثة التالية.
(1): أميد أسيتال وأمين، أميد، تفاعل دهون الكربامات، توليد مجموعة متنوعة من الحلقات الحلقية غير المتجانسة
تفاعل أميدو أسيتال وأمين مع فورماميدين وسيط، ثم تفاعل حلقة محبة للنواة داخل الجزيئات لتوليد دورات غير متجانسة مختلفة، أو فورماميدين وهيدرازين، هيدروكسيلامين، لتر، 2، واحد أو اثنين من هاليدات الألكيل التي تحتوي على مجموعتين نشطتين من المركبات بالإضافة إلى سلسلة كربون طويلة، ثم حلقة داخل الجزيئات.
تخليق المركبات الحلقية غير المتجانسة عن طريق تفاعل أسيتالات الأميد والأميدات، مثل تخليق مشتقات المونتريازول l,2,4. أولاً، يتفاعل الأسيتال مع الأميد لتكوين N، N'tritradil، ثم يتفاعل مع الفينيل هيدرازين لتكوين مشتقات مونوتريازول l,2,4
تتفاعل أسيتالات الأميد مع حمض الكارباميك أو الأسيتات لتكوين الكلور الذي يحتوي على حلقات حلقية غير متجانسة. مادة وسيطة نشطة تتكون من تفاعل أسيتال أميد مع إستر أمينو إيثيل: n.n-ثنائي ميثيل-ن 'ألكيل-كربوكسي ميثيل فورماميدين، الذي يتفاعل مع الهيدرازين أو الهيدرازين المستبدل. على سبيل المثال، لتحضير 1،2،4 تريازينون-6، تظهر المعادلة أدناه. إذا تفاعلت مع نيترو-فورمات تحصل على 1،2،4 تريازولون-5.
آلية التفاعل لتكوين 1,2,4 ترايازولون-5
تكوين 1.2.4- تريازوليدين-5 هو خطوتين. أولاً، يشكل إيثيل كربامات وأسيتال ثنائي فورمالدهيد DMF المادة الوسيطة Nn-dimethyl-n-ethoxy-formamidine. ثانيًا، تقوم المجموعة الأمينية الموجودة في الفينيل هيدرازين بمهاجمة الكربون الموجود في الفورماميدين، والذي يفقد -N (CH3). ثم تهاجم الأمونيا الموجودة على حلقة البنزين بالقرب من الفنيل هيدرازين الكربون الموجود في مجموعة الكربون، مكونة أنيون الأكسجين، وينزل زوج الإلكترونات الوحيد الموجود على الأكسجين، ويفقد مجموعة الإيثوكسي، وينتج 1.2، 4-تريازولين-5.
(II) تحضير المركبات الحلقية غير المتجانسة بتفاعل أميد أسيتال وأميد
هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا لتخليق الشوائب في العقود الأخيرة. إن عمل أميد أسيتال يعادل كاشف غرينيارد، لكن حالة تفاعل أميد أسيتال بسيطة ومعتدلة.
يحتوي أميد أسيتال على مجموعتين نشطتين، تفاعلية عالية، وميثيل نشط، تفاعل الميثيلين لتشكيل وسطيات وسطية، يمكن أن يكون تفاعل إضافي، إغلاق الحلقة، وكاشف غرينيارد وتفاعل الميثيلين، فقط إطالة سلسلة الكربون، لا يمكن أن يكون تفاعل إضافي. على سبيل المثال، تركيب مشتقات فورانوكرون.
(3): تفاعل أميد أسيتال وهيدروكسيل ومركب سلفهيدريل لتوليد الأكسجين ومركبات حلقية غير متجانسة كبريتية
يعد تخليق الفوروهوتانون أعلاه مثالًا جيدًا لتوليد الأسيتال لمشتقات الإينامين ومجموعة الهيدروكسيل عن طريق فصل القطب الداخلي الوحشي، مما يؤدي إلى ظهور الهيتيرامين المحتوي على الأوكسي:. مثال آخر: الكاتيكول و DMF -- DMA يشكل الأكسجين-حلقات تحتوي على ثنائي كلورو ميثان.
رد فعل DMF -- يمكن أن ينتج DMA وo-mercaptoaniline كبريت يحتوي على حلقة حلقية غير متجانسة، وتكون صيغة التفاعل كما يلي
دراسة حالة لتفاعل إغلاق حلقة DMF-DMA ورد الفعل الشخصي
(1) تركيب باتشو - ليمجروبر إندول
تحضير مشتقات الفيندول المختلفة من الأو-نيتروتولوين.
آلية رد الفعل
أولاً، ثنائي ميثيل فورماميد ثنائي ميثيل أسيتال، الأيونات السالبة لمجموعة الميثوكسي تترك لإنتاج وسيط أكثر تفاعلاً. يتم مهاجمته بواسطة الأنيونات الكربونية المتكونة من نزع بروتونات هيدروجين ميثيل أونيتروتولوين ويفقد الميثانول للحصول على الإينيلامين المذكور أعلاه. منتج هذه الخطوة، المينامين، يشبه الألكين مع بدائل سحب الإلكترون ومنح الإلكترون متصلة على كلا الجانبين (أولفين الدفع والسحب قطبي بقوة وغالبًا ما يكون أحمر داكن بسبب نطاق الاقتران الكبير في الجزيء. في الخطوة الثانية من التفاعل، يتم اختزال مجموعة النيترو إلى مجموعة أمينو، تليها عملية التدوير والإزالة للحصول على المنتج النهائي.
(2) صور مركبة لمشتقات البيريدين
(3) تخليق مشتقات البيرازول