Reazione di Appel
La reazione di Appel è una reazione usata in sintesi organica per convertire alcoli in organocloruri usando trifenilfosfina e tetraclorometano.[1] Se si utilizza tetrabromometano o bromo come fonte di alogeno si ottengono organobromuri, mentre se si impiega il tetraiodometano o lo iodio si ottengono organoioduri. La reazione prende il nome da Rolf Appel (1921-2012), autore di numerose ricerche in questo campo,[2] anche se la reazione era già nota in precedenza.[3]
Aspetti negativi della reazione sono l'uso di agenti alogenanti tossici e la necessità di separare il prodotto organico dai sottoprodotti organofosforici concomitanti.[5] Inoltre la reazione è tipicamente stechiometrica e caratterizzata da scarsa economia atomica. Tuttavia il reagente fosforico può essere impiegato in quantità catalitica,[4][6] ed è stata descritta anche una modifica che rende più sostenibile la reazione eliminando i solventi clorurati.[7] Difatti, l'uso di questa reazione sta diventando meno comune, a causa delle restrizioni sul tetracloruro di carbonio previste dal protocollo di Montreal.
Meccanismo
[modifica | modifica wikitesto]La reazione di Appel inizia con la formazione del sale di fosfonio 3, che si pensa formi una coppia ionica con 4,[8] e non possa quindi dare alfa-eliminazione per formare il diclorocarbene. La deprotonazione dell'alcol rilascia cloroformio e fornisce l'alcossido 5. La sostituzione nucleofila del cloruro da parte dell'alcossido porta all'intermedio 7. L'alogenuro reagisce con un meccanismo SN2 con alcoli primari e secondari formando l'alogenuro alchilico 8 e ossido di trifenilfosfina. Gli alcoli terziari formano i prodotti 6 e 7 con un meccanismo SN1.
La forza trainante di questa e altre reazioni simili è la formazione del forte legame doppio P=O.[2] La reazione di Appel è simile alla reazione di Mitsunobu, che converte alcoli in esteri sfruttando un nucleofilo, un composto organofosforico come accettore di ossido, e un azocomposto come accettore di idrogeno.[9]
Un uso illustrativo della reazione di Appel è la clorurazione del geraniolo a cloruro di geranile.[10]
Modifiche
[modifica | modifica wikitesto]La reazione di Appel è efficace anche sugli acidi carbossilici; è stata utilizzata per convertirli in ossazoline, oxazine e tiazoline.[11]
Note
[modifica | modifica wikitesto]- ^ Appel 1975
- ^ a b van Kalkeren et al. 2013
- ^ Downie et al. 1966
- ^ a b Denton et al. 2011
- ^ Cadogan 1979
- ^ van Kalkeren et al. 2011
- ^ Jordan et al. 2020
- ^ Wang 2010
- ^ Smith e March 2007
- ^ (EN) Organic Syntheses, vol. 54, DOI:10.15227/orgsyn.054.0063, https://oadoi.org/10.15227/orgsyn.054.0063.
- ^ Helmut Vorbrüggen e Krolikiewicz, Konrad, A simple synthesis of Δ2-oxazines, Δ2-oxazines, Δ2-thiazolines and 2-substituted benzoxazoles, in Tetrahedron, vol. 49, n. 41, gennaio 1993, pp. 9353–9372, DOI:10.1016/0040-4020(93)80021-K.
Bibliografia
[modifica | modifica wikitesto]- (EN) R. Appel, Tertiary Phosphane/Tetrachloromethane, a Versatile Reagent for Chlorination, Dehydration, and P-N Linkage, in Angew. Chem. Int. Ed., vol. 14, n. 12, 1975, pp. 801–811, DOI:10.1002/anie.197508011.
- (EN) J. I. G. Cadogan (a cura di), Organophosphorus Reagents in Organic Synthesis, London, Academic Press, 1979, ISBN 978-0-12-154350-1.
- (EN) R. M. Denton, J. An, B. Adeniran, A. J. Blake e altri, Catalytic Phosphorus(V)-Mediated Nucleophilic Substitution Reactions: Development of a Catalytic Appel Reaction, in J. Org. Chem., vol. 76, n. 16, 2011, pp. 6749–6767, DOI:10.1021/jo201085r.
- (EN) I. M. Downie, J. B. Holmes e J. B. Lee, Preparation of Alkyl Chlorides Under Mild Conditions, in Chem. Ind. (London), 1966, pp. 900.
- (EN) A. Jordan, R. M. Denton e H. F. Sneddon, Development of a More Sustainable Appel Reaction, in ACS Sustainable Chem. Eng., vol. 8, n. 5, 2020, pp. 2300–2309, DOI:10.1021/acssuschemeng.9b07069.
- (EN) M. B. Smith e J. March, March's Advanced Organic Chemistry, 6ª ed., Hoboken, Wiley, 2007, ISBN 978-0-471-72091-1.
- (EN) H. A. van Kalkeren, S. H. A. M. Leenders, C. R. A. Hommersom, F. P. J. T. Rutjes e F. L. van Delft, In Situ Phosphine Oxide Reduction: A Catalytic Appel Reaction, in Chem. Eur. J., vol. 17, n. 40, 2011, pp. 11290–11295, DOI:10.1002/chem.201101563.
- (EN) H. A. van Kalkeren, F. L. van Delft e F. P. J. T. Rutjes, Catalytic Appel reactions, in Pure Appl. Chem., vol. 85, n. 4, 2013, pp. 817–828, DOI:10.1351/PAC-CON-12-06-13.
- (EN) Z. Wang, Appel Reaction, in Z. Wang (a cura di), Comprehensive organic name reactions and reagents, Hoboken, John Wiley, 2010, pp. 95–99, DOI:10.1002/9780470638859.conrr022.
Altri progetti
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