Реакция Бернстена

Поделись знанием:
Перейти к: навигация, поиск

Реакция Бернстена — метод синтеза 9-алкил и арилзамещенных акридинов конденсацией диариламинов с карбоновыми кислотами или их производными в условиях кислотного катализа.

Впервые реакция была описана Августом Бернстеном в 1878 г. в работе по свойствам амидинов на примере взаимодействия нитрила бензойной кислоты с дифениламином[1].

В дальнейшем метод был усовершенствован с использованием в качестве катализаторов конденсации карбоновых кислот с диариламинами хлорида цинка и полифосфорной кислоты[2].





Механизм реакции

Механизм реакции Бернстена долгое время являлся предметом дискуссий, при этом в основном обсуждались два альтернативных пути начальной стадии реакции — N-ацилирование диариламина с дальнейшим снутримолекулярным C-ацилировванием по о-положению к амоногруппе или прямое C-ацилирование. Было показано, что N-ацилированные дифениламины в условиях реакции также образуют акридины, однако использование N-ациадифениламинов не вело к повышению выхода, поэтому в настоящее время считается что первой стадией является C-ацилирование образующимся in situ ацильным катионом (при использовании полифосфорной кислоты) или хлорангидридом (при использовании хлорида цинка)[3]:

Применимость и модификации[4]

Классической методикой проведения синтеза Бернстена является нагревание смеси дифенизамина с эквивалентным или избыточным количеством ароматической или алифатической карбоновой кислоты и 1.5-3-кратным молярным избытком хлорида цинка в отсутствие растворителя в течение нескольких часов. В случае летучих карбоновых кислот реакцию проводят в запаянных ампулах, выход незамещенного акридина при использовании муравьиной кислоты в таких условиях крайне низок.

В реакцию, катализируемую хлоридом цинка, вступают и гидроксизамещенные дифениламины, при этом внутримолекулярная конденсация проходит в пара-положение к гидроксилу; так, 3-гидроксидифениламин при реакциях с бензойной и 4-гидроксибензойной кислотой образует исключительно 3-гидроксиакридины.

В 1960-х Попп предложил использовать в качестве катализатора полифосфорную кислоту, которая одновременно служит и растворителем при проведении реакции и соотношении кислоты и диариламина 1:2[2]. Эта модификация позволила проводить синтез в более мягких условиях (130—200 °C) и значительно сократить время реакции, в некоторых случаях в этой модификации удается провести синтез, не идущий в условиях катализа хлоридом цинка (например, использование 4-аминобензойной кислоты в качестве кислотного компонента). Выходы в этом методе могут быть повышены при использовании ангидридов карбоновых кислот.

Вместо карбоновых кислот в обоих методах могут быть использованы их хлорангидриды.

При катализе кислотами Льюиса в некоторых случаях в реакцию в качестве кислотного компонента вступают и трихлорметильные соединения, так, трихлорметилбензол в присутствии хлорида алюминия реагирует с дифениламином, образуя фенилакридин, а хлороформ в тех же условиях образует акридин с выходом 7,6 %, это наивысший выход незамещенного акридина в реакции Бернстена.

Напишите отзыв о статье "Реакция Бернстена"

Примечания

  1. Bernthsen, August (1878). «[doi.wiley.com/10.1002/jlac.18781920102 Zur Kenntniss der Amidine und der Thiamide einbasischer organischer Säuren]». Justus Liebig's Annalen der Chemie 192 (1-2): 1–60. DOI:10.1002/jlac.18781920102. ISSN [worldcat.org/issn/00754617, 10990690 00754617, 10990690]. Проверено 2016-03-15.
  2. 1 2 Popp, Frank D. (1962). «[dx.doi.org/10.1021/jo01054a518 Polyphosphoric Acid in the Bernthsen Reaction1]». The Journal of Organic Chemistry 27 (7): 2658–2659. DOI:10.1021/jo01054a518. ISSN [worldcat.org/issn/0022-3263 0022-3263]. Проверено 2016-03-15.
  3. Wang Zerong. [doi.wiley.com/10.1002/9780470638859.conrr079 Bernthsen Reaction: (Bernthsen Acridine Synthesis)] // Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents. — Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc.. — ISBN 978-0-470-63885-9.
  4. Acheson R. Morrin. The Chemistry of Heterocyclic Compounds, Acridines. — John Wiley & Sons. — P. 23-30. — ISBN 978-0-470-18809-5.

Литература

  • Wang Zerong. [doi.wiley.com/10.1002/9780470638859.conrr079 Bernthsen Reaction: (Bernthsen Acridine Synthesis)] // Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents. — Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc.. — ISBN 978-0-470-63885-9.

Отрывок, характеризующий Реакция Бернстена

Княжне, видимо, досадно было, что не на кого было сердиться. Она, что то шепча, присела на стул.
– Но вам это неправильно доносят, – сказал Пьер. – В городе все тихо, и опасности никакой нет. Вот я сейчас читал… – Пьер показал княжне афишки. – Граф пишет, что он жизнью отвечает, что неприятель не будет в Москве.
– Ах, этот ваш граф, – с злобой заговорила княжна, – это лицемер, злодей, который сам настроил народ бунтовать. Разве не он писал в этих дурацких афишах, что какой бы там ни был, тащи его за хохол на съезжую (и как глупо)! Кто возьмет, говорит, тому и честь и слава. Вот и долюбезничался. Варвара Ивановна говорила, что чуть не убил народ ее за то, что она по французски заговорила…
– Да ведь это так… Вы всё к сердцу очень принимаете, – сказал Пьер и стал раскладывать пасьянс.
Несмотря на то, что пасьянс сошелся, Пьер не поехал в армию, а остался в опустевшей Москве, все в той же тревоге, нерешимости, в страхе и вместе в радости ожидая чего то ужасного.
На другой день княжна к вечеру уехала, и к Пьеру приехал его главноуправляющий с известием, что требуемых им денег для обмундирования полка нельзя достать, ежели не продать одно имение. Главноуправляющий вообще представлял Пьеру, что все эти затеи полка должны были разорить его. Пьер с трудом скрывал улыбку, слушая слова управляющего.
– Ну, продайте, – говорил он. – Что ж делать, я не могу отказаться теперь!
Чем хуже было положение всяких дел, и в особенности его дел, тем Пьеру было приятнее, тем очевиднее было, что катастрофа, которой он ждал, приближается. Уже никого почти из знакомых Пьера не было в городе. Жюли уехала, княжна Марья уехала. Из близких знакомых одни Ростовы оставались; но к ним Пьер не ездил.
В этот день Пьер, для того чтобы развлечься, поехал в село Воронцово смотреть большой воздушный шар, который строился Леппихом для погибели врага, и пробный шар, который должен был быть пущен завтра. Шар этот был еще не готов; но, как узнал Пьер, он строился по желанию государя. Государь писал графу Растопчину об этом шаре следующее:
«Aussitot que Leppich sera pret, composez lui un equipage pour sa nacelle d'hommes surs et intelligents et depechez un courrier au general Koutousoff pour l'en prevenir. Je l'ai instruit de la chose.
Recommandez, je vous prie, a Leppich d'etre bien attentif sur l'endroit ou il descendra la premiere fois, pour ne pas se tromper et ne pas tomber dans les mains de l'ennemi. Il est indispensable qu'il combine ses mouvements avec le general en chef».
[Только что Леппих будет готов, составьте экипаж для его лодки из верных и умных людей и пошлите курьера к генералу Кутузову, чтобы предупредить его.
Я сообщил ему об этом. Внушите, пожалуйста, Леппиху, чтобы он обратил хорошенько внимание на то место, где он спустится в первый раз, чтобы не ошибиться и не попасть в руки врага. Необходимо, чтоб он соображал свои движения с движениями главнокомандующего.]
Возвращаясь домой из Воронцова и проезжая по Болотной площади, Пьер увидал толпу у Лобного места, остановился и слез с дрожек. Это была экзекуция французского повара, обвиненного в шпионстве. Экзекуция только что кончилась, и палач отвязывал от кобылы жалостно стонавшего толстого человека с рыжими бакенбардами, в синих чулках и зеленом камзоле. Другой преступник, худенький и бледный, стоял тут же. Оба, судя по лицам, были французы. С испуганно болезненным видом, подобным тому, который имел худой француз, Пьер протолкался сквозь толпу.
– Что это? Кто? За что? – спрашивал он. Но вниманье толпы – чиновников, мещан, купцов, мужиков, женщин в салопах и шубках – так было жадно сосредоточено на то, что происходило на Лобном месте, что никто не отвечал ему. Толстый человек поднялся, нахмурившись, пожал плечами и, очевидно, желая выразить твердость, стал, не глядя вокруг себя, надевать камзол; но вдруг губы его задрожали, и он заплакал, сам сердясь на себя, как плачут взрослые сангвинические люди. Толпа громко заговорила, как показалось Пьеру, – для того, чтобы заглушить в самой себе чувство жалости.