Реакция Гулда-Якобса

Реакция Гулда-Джейкобса объяснена

Реакция Гулда-Якобса представляет собой органический синтез для получения хинолинов и производных 4-гидроксихинолина. Реакция Гулда-Якобса представляет собой серию реакций. Серия реакций начинается с конденсации/замещения анилина алкоксиметиленмалоновым эфиром или ацилмалоновым эфиром, в результате чего получается анилидометиленмалоновый эфир. Затем посредством процесса 6-электронной циклизации образуется 4-гидрокси-3-карбоалкоксихинолин, который существует в основном в 4-оксо-форме. Омыление приводит к образованию кислоты. За этим этапом следует декарбоксилирование с получением 4-гидроксихинолина. ^[1] Реакция Гулда-Якобса эффективна для анилинов с электронодонорными группами в мета -положении. ^[2]

В частности, может быть синтезирован 4-хинолинол. ^[3] В этой реакции анилин или производное анилина сначала реагирует с производным малоновой кислоты этилэтоксиметиленмалонатом с замещением этоксильной группы азотом. Бензаннуляция происходит при применении тепла к хинолину. Сложноэфирная группа гидролизуется гидроксидом натрия до карбоновой кислоты и снова декарбоксилируется при применении тепла к 4-гидроксихинолину.

Расширение подхода Гулда-Джейкобса позволяет получать незамещенные исходные гетероциклы с конденсированным пиридиновым кольцом типа Скраупа (см. реакцию Скраупа ). ^[1]

Дальнейшее чтение: ^[4]^[5]^[6]

Механизм

Механизм реакции Гулда-Якобса начинается с нуклеофильной атаки азота амина, за которой следует потеря этанола с образованием продукта конденсации. Реакция циклизации 6 электронов с потерей другой молекулы этанола образует хинолин (этил 4-оксо-4,4a-дигидрохинолин-3-карбоксилат). Енольная форма может быть представлена из кето-формы через кето-енольную таутомерию. Протонирование азота образует этил 4-оксо-1,4-дигидрохинолин-3-карбоксилат.

Примеры и приложения

Примером может служить синтез 4,7-дихлорхинолина . ^[7]

Флоктафенин и глафенин представляют собой пару фенаматов НПВП, синтез которых основан на реакции Гулда-Якобса. ^[8]
Несколько структур антибиотиков хинолонового ряда, таких как розоксацин , оксолиновая кислота , дроксацин и т. д.

Другой пример – синтез противомалярийных препаратов в виде аминоалкиламинопроизводных 2,3-дигидрофурохинолинов ^[9]

Реакция Гулда также используется для преобразования 5-аминоиндола в хинолины с целью синтеза производных пиразоло[4,3- c ]пирроло[3,2- f ]хинолин-3-она в качестве модифицированных аналогов пиразолохинолинона. Эти соединения обладают потенциалом действовать как антагонисты центральных бензодиазепиновых рецепторов (BZR) в ооцитах Xenopus laevis . ^[10]

Реакция Гулда-Якобса также использовалась как традиционно с этапами конденсации и ациклическим промежуточным соединением, так и с одноэтапным микроволновым облучением для синтеза этил 4-оксо-8,10-замещенных-4,8-дигидропиримидо[1,2-c]пирроло[3,2-e]пиримидин-3-карбоксилатов. ^[11]

Ссылки

^ ab Li, Jie Jack (2006). "Реакция Гулда–Якобса". Название Реакции: Сборник Подробных Механизмов Реакций . Берлин, Гейдельберг: Springer. С. 289– 290. ISBN 978-3-540-30030-4.
^ Wang, Zerong (2010). "Реакция Гулда-Якобса". Полные органические названия реакций и реагентов . John Wiley & Sons, Inc. ISBN 9780471704508.
^ Гулд, Р. Гордон; Якобс, Уолтер А. (1939). «Синтез некоторых замещенных хинолинов и 5,6-бензохинолинов». J. Am. Chem. Soc. 61 (10): 2890– 2895. doi :10.1021/ja01265a088.
^ Ли, Джи Джек (2009). «Реакция Гулда–Якобса». Name Reactions (4-е изд.). Springer-Verlag . С. 263– 265. doi :10.1007/978-3-642-01053-8_113. ISBN 9783642010538.
^ Лендьель, Ласло Чаба; Сипос, Геллерт; Сипоч, Тамаш; Ваго, Терез; Дорман, Дьёрдь; Геренчер, Янош; Макара, Гергели; Дарвас, Ференц (2015). «Синтез конденсированных гетероциклов по реакции Гулда – Джейкобса в новом трехрежимном реакторе пиролиза». Орг. Процесс Рез. Дев. 19 (3): 399–409 . doi : 10.1021/op500354z.
^ "Реакция Гулда-Якобса". Реакция Гулда-Якобса . Т. 276. 2010. С. 1252– 1255. doi :10.1002/9780470638859.conrr276. ISBN 9780470638859. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
^ Прайс, Чарльз К.; Робертс, Ройстон М. (1948). "4,7-Дихлорхинолин (Хинолин, 4,7-дихлор-)". Органические синтезы . 28 : 38. doi :10.15227/orgsyn.028.0038; Собрание томов , т. 3, стр. 272.
^ Tsoung, Jennifer; Bogdan, Andrew; Kantor, Stanislaw; Wang, Ying; Charaschanya, Manwika; Djuric, Stevan (2017). «Синтез конденсированных производных пиримидинона и хинолона в автоматизированном высокотемпературном и высоконапорном проточном реакторе». Журнал органической химии . 82 (2): 1073– 84. doi :10.1021/acs.joc.6b02520. PMID 28001397.
^ Круикшанк, Филип А. (1970). «Противомалярийные средства. 1. Аминоалкиламинопроизводные 2,3-дигидрофурохинолинов». Журнал медицинской химии . 13 (6): 1110– 1114. doi :10.1021/jm00300a022. PMID 5479851.
^ Ферлин, Мария Грация (2005). «Новые аннелированные пиразолохинолин-3-оны: синтез и активность BZR in vitro». Биоорганическая и медицинская химия . 13 (10): 3531– 3541. doi :10.1016/j.bmc.2005.02.042. PMID 15848766.
^ Десаи, Нирмал Д. (2009). «Тип реакции Гулда-Джейкоба для синтеза новых пиримидопирролопиримидинов: сравнение классического нагревания с микроволновым облучением без растворителя». Журнал гетероциклической химии . 43 (5): 1343–1348 . doi : 10.1002/jhet.5570430530 .

[:0-1] Li, Jie Jack (2006). "Реакция Гулда–Якобса". Название Реакции: Сборник Подробных Механизмов Реакций . Берлин, Гейдельберг: Springer. С. 289– 290. ISBN 978-3-540-30030-4.

[2] Wang, Zerong (2010). "Реакция Гулда-Якобса". Полные органические названия реакций и реагентов . John Wiley & Sons, Inc. ISBN 9780471704508.

[3] Гулд, Р. Гордон; Якобс, Уолтер А. (1939). «Синтез некоторых замещенных хинолинов и 5,6-бензохинолинов». J. Am. Chem. Soc. 61 (10): 2890– 2895. doi :10.1021/ja01265a088.

[Li2009-4] Ли, Джи Джек (2009). «Реакция Гулда–Якобса». Name Reactions (4-е изд.). Springer-Verlag . С. 263– 265. doi :10.1007/978-3-642-01053-8_113. ISBN 9783642010538.

[LengyelSipos2015-5] Лендьель, Ласло Чаба; Сипос, Геллерт; Сипоч, Тамаш; Ваго, Терез; Дорман, Дьёрдь; Геренчер, Янош; Макара, Гергели; Дарвас, Ференц (2015). «Синтез конденсированных гетероциклов по реакции Гулда – Джейкобса в новом трехрежимном реакторе пиролиза». Орг. Процесс Рез. Дев. 19 (3): 399–409 . doi : 10.1021/op500354z.

[6] "Реакция Гулда-Якобса". Реакция Гулда-Якобса . Т. 276. 2010. С. 1252– 1255. doi :10.1002/9780470638859.conrr276. ISBN 9780470638859. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )

[7] Прайс, Чарльз К.; Робертс, Ройстон М. (1948). "4,7-Дихлорхинолин (Хинолин, 4,7-дихлор-)". Органические синтезы . 28 : 38. doi :10.15227/orgsyn.028.0038; Собрание томов , т. 3, стр. 272.

[8] Tsoung, Jennifer; Bogdan, Andrew; Kantor, Stanislaw; Wang, Ying; Charaschanya, Manwika; Djuric, Stevan (2017). «Синтез конденсированных производных пиримидинона и хинолона в автоматизированном высокотемпературном и высоконапорном проточном реакторе». Журнал органической химии . 82 (2): 1073– 84. doi :10.1021/acs.joc.6b02520. PMID 28001397.

[9] Круикшанк, Филип А. (1970). «Противомалярийные средства. 1. Аминоалкиламинопроизводные 2,3-дигидрофурохинолинов». Журнал медицинской химии . 13 (6): 1110– 1114. doi :10.1021/jm00300a022. PMID 5479851.

[10] Ферлин, Мария Грация (2005). «Новые аннелированные пиразолохинолин-3-оны: синтез и активность BZR in vitro». Биоорганическая и медицинская химия . 13 (10): 3531– 3541. doi :10.1016/j.bmc.2005.02.042. PMID 15848766.

[11] Десаи, Нирмал Д. (2009). «Тип реакции Гулда-Джейкоба для синтеза новых пиримидопирролопиримидинов: сравнение классического нагревания с микроволновым облучением без растворителя». Журнал гетероциклической химии . 43 (5): 1343–1348 . doi : 10.1002/jhet.5570430530 .