Loading AI tools
chemische reactie Van Wikipedia, de vrije encyclopedie
Gestuurde ortho-metallatie, vaak vanuit het Engels afgekort tot DoM (Directed ortho Metalation) is een speciaal geval van de elektrofiele aromatische substitutie waarbij het elektrofiel uitsluitend op de orthoplaats ten opzichte van een metallatie sturende groep (Engels: direct metalation group of DMG) terechtkomt. Als intermediair treedt een aryllithiumverbinding op[1]. De DMG complexeert via een heteroatoom met lithium. Voorbeelden van DMG's zijn de methoxy-, de tertiair amine- en de amidegroep. Deze reactie is onafhankelijk van elkaar rond 1940 door Henry Gilman[2] en Georg Wittig[3] ontdekt.
Het reactiemechanisme van de DoM staat weergegeven in schema 1. Een arylverbinding (1) met een DMG geeft een interactie met een organolithiumreagens zoals n-butyllithium in zijn clustervorm, (R-Li)n, waarbij intermediair 2 ontstaat. Het heteroatoom in de DMG is de lewisbase en lithium het lewiszuur. Het zeer basische alkyllithium deprotoneert de aromatische ring op de dichtstbijzijnde plek, de orthopositie. Hierbij ontstaat aryllithium 3. Tijdens deze reactie worden de reactiepartners door de lewiszuur-base-interactie ten opzichte van elkaar gefixeerd. In de volgende stap van de reactie zal een elektrofiel reageren in een elektrofiele aromatische substitutie met een sterke voorkeur voor de positie waar het lithium zich bevindt (Ipso-substitutie). Door het elektropositieve lithium is dit de plek met de grootste elektronendichtheid. Het lithium wordt vervangen door het elektrofiel.
Gewone elektrofiele aromatische substituties met een activerende groep vertonen meestal een voorkeur voor de ortho- zowel als de para-positie, waarbij - ook rekening houdend met het feit dat de ortho-positie twee keer zo vaak voorkomt - een voorkeur voor de para-positie optreedt. De DoMreactie vertoont precies de omgekeerde regioselectiviteit omdat alleen reactie optreedt aan de ortho-positie.
DoM is toegepast in de synthese van optisch zuivere benzylamines (schema 3)[4]. Bij nadering van het lithium-intermediair door het tosylimine is de sterisch grote tosylgroep de oorzaak van de asymmetrische inductie.
Scheme 3: Reactieschema voor de reactie van joodbenzeen met n-butyllithium en (S)-tert-butyl-tert-butaanthiosulfinaat tot een optisch zuiver sulfoxide. Het sulfoxide wordt blootgesteld aan de DoMreactie, die (opnieuw) door n-butyllithium geïnitieerd en door het elektrofiel N-tosylimine voltooid wordt. Het sulfoxide wordt via hydrogenering met raneynikkel verwijderd.
In een andere toepassing wordt DoM gebruikt om de veel ruimte kostende tert-butyl-groep in de orthopositie ten opzichte van een al aanwezige substituent te plaatsen (schema 4).[6]
In het laatste voorbeeld wordt DoM, gecombineerd met een Suzuki-reactie in een one-pot synthese (schema 5)[8]:
In deze serie reacties wordt gestart vanuit nicotinamide dat met LDA gelithieerd wordt, en direct daarna met tri-isopropoxyborane reageert tot een boronaatester wordt omgezet. De ester wordt meteen blootgesteld aan pinacol, waarna als laatste joodbenzeen en Tetrakis(trifenylfosfine)palladium(0) aan het reactiemengsel worden toegevoegd.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.