Scooby-Doo
01-01-2008, 02:30 AM
[B]Tổng quan về phản ứng Henry (phản ứng Nitroaldol)
Năm 1895, L. Henry phát hiện trong môi trường baz, nitroalkane dễ dàng phản ứng với aldehyde hay ketone theo kiểu ngưng tụ aldol để tạo thành beta-nitroalcohol. Vì vây loại phản ứng này đã được đặt tên là phản ứng Henry hay phản ứng nitroaldol, và nó đã được áp dụng nhiều trong tổng hợp hữu cơ để tạo nối đơn carbon-carbon. Bên cạnh đó, sản phẩm nitroaldol được chuyển hóa dễ dàng thành nhiều loại hợp chất khác nhau trong tổng hợp hữu cơ như: nitroalkene (do sự khử nước của beta-nitro alcohol khi có sự hiện diện của một proton acid), alpha-nitroketone (do oxid hóa nhóm hydroxyl) hay beta-aminoalcohol (do hoàn nguyên nhóm nitro), alcohol bậc hai (do loại nhóm nitro bằng phản ứng gốc tự do).
http://img262.imageshack.us/img262/821/henryreactionpp3.png
Phản ứng Henry có những đặc điểm sau:
1. Chỉ một lượng nhỏ xúc tác baz cần sử dụng. Nhiều loại baz khác nhau đề có thể dùng cho phản ứng Henry như: hydroxide, alkoxide, hay carbonate của kim loại kiềm; các hợp chất có chứa ion fluoride F-: như n-tetrabutylammonium fluoride (TBAF), KF, KF phủ trên Al2O3, baz phủ trên chất mang rắn, muối của những nguyên tố đất hiếm, phức của kim loại chuyển tiếp và các baz hữu cơ như amine, Trimethylglycine (TMG), 1,8-Diazabicycloundec-7-ene (DBU), 1,5-Diazabicyclo[4.3.0]non-5-ene (DBN), 2,8,9-trialkyl-2,5,8,9-tetraaza-1-phospha-bicyclo[3.3.3]undecane (PAP).
2. Dung môi và baz sử dụng không ảnh hưởng đáng kể đến kết quả phản ứng.
3. Chất nền carbonyl có nhiều chướng ngại lập thể sẽ phản ứng chậm và có nhiều khả năng tạo thành sản phẩm phụ.
4. Thông thường, phản ứng sẽ tạo thành hỗn hợp xuyên lập thể phân (syn và anti) của beta-nitro alcohol. Tâm phi đối xứng mang nhóm nitro thườn dễ bị epimer hóa. Tuy nhiên, thay đổi điều kiện phản ứng và sử dụng xúc tác phi đối xứng có thể tạo ra sản phẩm chọn lọc lập thể mong muốn. Ví dụ như dưới đây.
http://img205.imageshack.us/img205/3685/xuyenlapthephanrk4.png
Những phản ứng phụ thường gặp trong phản ứng Henry
1. Sản phẩm nitro alcohol thường rất dễ dehydrat hóa nhất là với chất nền aldehyde hương phương (thơm). Tuy nhiên, trở ngại này có thể khác phục bằng cách thay đổi điều kiện phản ứng.
2. Những chất nền carbonyl có nhiều chướng ngại lập thể có thể tự ngưng tụ chính nó, hoặc cho phản ứng Cannizzaro.
3. Phản ứng nghịch Henry (retro Henry) có thể xảy ra làm phản ứng thuận không được hoàn tất.
4. Khi imine được sử dụng thay vì hợp chất carbonyl, thì phản ứng aza-Henry sẽ xảy ra tạo thành sản phẩm là nitroamine. Hoàn nguyên nitroamine sẽ tạo thành diamine kế cận (vicinal diamine).
Cơ chế phản ứng
Tất cả các bước trong phản ứng Henry đều thuận nghịch. Trước tiên, sự deproton hóa H-alpha của nitroalkane bởi baz tạo thành anion được an định bởi sự cộng hưởng. Tiếp theo là phản ứng aldol giữa anion với hợp chất carbonyl để tạo thành những xuyên lập thể phân của beta-nitro alkoxide. Cuối cùng, sự proton hóa beta-nitro alkoxide tạo thành sản phẩm mong muốn beta-nitro alcohol.
http://img180.imageshack.us/img180/6570/cochewg0.png
Áp dụng trong tổng hợp hữu cơ
http://img265.imageshack.us/img265/594/apdung2dh9.jpg
Từ vựng:
- Utilize: sử dụng, áp dụng
- Synthetic strategy: định hướng tổng hợp, chiến lược tổng hợp
- Diastereomers: xuyên lập thể phân
- Intramolecular Henry reaction: phản ứng Henry nội phân tử
- Enantiomerically pure: tinh khiết quang học
- Removal, cleavage: loại bỏ
- Protecting group: nhóm bảo vệ
- To introduce: đưa vào, gắn vào (nghĩa thường dùng trong hóa học)
- Synthetic sequence: chuỗi tổng hợp, quá trình tổng hợp
- Clinical utility: hoạt tính dược học
- Accomplish: hoàn tất, hoàn thành
Năm 1895, L. Henry phát hiện trong môi trường baz, nitroalkane dễ dàng phản ứng với aldehyde hay ketone theo kiểu ngưng tụ aldol để tạo thành beta-nitroalcohol. Vì vây loại phản ứng này đã được đặt tên là phản ứng Henry hay phản ứng nitroaldol, và nó đã được áp dụng nhiều trong tổng hợp hữu cơ để tạo nối đơn carbon-carbon. Bên cạnh đó, sản phẩm nitroaldol được chuyển hóa dễ dàng thành nhiều loại hợp chất khác nhau trong tổng hợp hữu cơ như: nitroalkene (do sự khử nước của beta-nitro alcohol khi có sự hiện diện của một proton acid), alpha-nitroketone (do oxid hóa nhóm hydroxyl) hay beta-aminoalcohol (do hoàn nguyên nhóm nitro), alcohol bậc hai (do loại nhóm nitro bằng phản ứng gốc tự do).
http://img262.imageshack.us/img262/821/henryreactionpp3.png
Phản ứng Henry có những đặc điểm sau:
1. Chỉ một lượng nhỏ xúc tác baz cần sử dụng. Nhiều loại baz khác nhau đề có thể dùng cho phản ứng Henry như: hydroxide, alkoxide, hay carbonate của kim loại kiềm; các hợp chất có chứa ion fluoride F-: như n-tetrabutylammonium fluoride (TBAF), KF, KF phủ trên Al2O3, baz phủ trên chất mang rắn, muối của những nguyên tố đất hiếm, phức của kim loại chuyển tiếp và các baz hữu cơ như amine, Trimethylglycine (TMG), 1,8-Diazabicycloundec-7-ene (DBU), 1,5-Diazabicyclo[4.3.0]non-5-ene (DBN), 2,8,9-trialkyl-2,5,8,9-tetraaza-1-phospha-bicyclo[3.3.3]undecane (PAP).
2. Dung môi và baz sử dụng không ảnh hưởng đáng kể đến kết quả phản ứng.
3. Chất nền carbonyl có nhiều chướng ngại lập thể sẽ phản ứng chậm và có nhiều khả năng tạo thành sản phẩm phụ.
4. Thông thường, phản ứng sẽ tạo thành hỗn hợp xuyên lập thể phân (syn và anti) của beta-nitro alcohol. Tâm phi đối xứng mang nhóm nitro thườn dễ bị epimer hóa. Tuy nhiên, thay đổi điều kiện phản ứng và sử dụng xúc tác phi đối xứng có thể tạo ra sản phẩm chọn lọc lập thể mong muốn. Ví dụ như dưới đây.
http://img205.imageshack.us/img205/3685/xuyenlapthephanrk4.png
Những phản ứng phụ thường gặp trong phản ứng Henry
1. Sản phẩm nitro alcohol thường rất dễ dehydrat hóa nhất là với chất nền aldehyde hương phương (thơm). Tuy nhiên, trở ngại này có thể khác phục bằng cách thay đổi điều kiện phản ứng.
2. Những chất nền carbonyl có nhiều chướng ngại lập thể có thể tự ngưng tụ chính nó, hoặc cho phản ứng Cannizzaro.
3. Phản ứng nghịch Henry (retro Henry) có thể xảy ra làm phản ứng thuận không được hoàn tất.
4. Khi imine được sử dụng thay vì hợp chất carbonyl, thì phản ứng aza-Henry sẽ xảy ra tạo thành sản phẩm là nitroamine. Hoàn nguyên nitroamine sẽ tạo thành diamine kế cận (vicinal diamine).
Cơ chế phản ứng
Tất cả các bước trong phản ứng Henry đều thuận nghịch. Trước tiên, sự deproton hóa H-alpha của nitroalkane bởi baz tạo thành anion được an định bởi sự cộng hưởng. Tiếp theo là phản ứng aldol giữa anion với hợp chất carbonyl để tạo thành những xuyên lập thể phân của beta-nitro alkoxide. Cuối cùng, sự proton hóa beta-nitro alkoxide tạo thành sản phẩm mong muốn beta-nitro alcohol.
http://img180.imageshack.us/img180/6570/cochewg0.png
Áp dụng trong tổng hợp hữu cơ
http://img265.imageshack.us/img265/594/apdung2dh9.jpg
Từ vựng:
- Utilize: sử dụng, áp dụng
- Synthetic strategy: định hướng tổng hợp, chiến lược tổng hợp
- Diastereomers: xuyên lập thể phân
- Intramolecular Henry reaction: phản ứng Henry nội phân tử
- Enantiomerically pure: tinh khiết quang học
- Removal, cleavage: loại bỏ
- Protecting group: nhóm bảo vệ
- To introduce: đưa vào, gắn vào (nghĩa thường dùng trong hóa học)
- Synthetic sequence: chuỗi tổng hợp, quá trình tổng hợp
- Clinical utility: hoạt tính dược học
- Accomplish: hoàn tất, hoàn thành