Ugiova reakce

Ugiova reakce je vícesložková organická reakce, při které reagují aldehyd nebo keton, amin, isokyanid a karboxylová kyselina za vzniku α-amidoamidu.

Reakce je pojmenována po Ivarovi Karlu Ugim, který ji v roce 1959 objevil.

Ugiova reakce

Reakce je exotermní a často je dokončená již několik minut po přidání isokyanidu. Nejvyšší výtežnosti se dosahuje při vysoké počásteční koncentraci (0,5 až 2,0 mol·dm−3) reaktantů. +more Reakce dobře probíhá při použití aprotických polárních rozpouštědel, jako je dimethylformamid, úspěšně však byly použity také ethanol a methanol. I při nekatalyzované reakci je výtěžnost obecně vysoká.

Vzhledem k tomu, že produkty Ugiových reakcí mají potenciál ovlivňovat vlastnosti bílkovin, tak proběhlo několik pokusů o enantioselektivní Ugiovy reakce, prvního úspěchu bylo dosaženo v roce 2018.

Mechanismus

Pravděpodobný mechanismus Ugiovy reakce vypadá takto:

Mechanismus Ugiovy reakce

Amin 1 a keton 2 vzájemnou reakcí vytvoří za odštěpení molekuly vody imin 3. Jeho výměnou protonu s karboxylovou kyselinou 4 vzniká iminiový ion 5, na který se koncovým uhlíkem nukleofilně připojí isokyanid 6, čímž se vytvoří nitriliový ion 7. +more Na tento meziprodukt se nukleofilně naaduje anion karboxylové kyseliny za vzniku látky 8. Konečným krokem je Mummův přesmyk R4 acylové skupiny z kyslíku na dusík. Všechny kroky kromě závěrečného přesmyku jsou vratné.

V podobné Passeriniově reakci (při níž není přítomen amin) isokyanid reaguje přímo s karbonylovou sloučeninou, ostatní vlastnosti reakce jsou však stejné. Může probíhat souběžně s Ugiho reakcí a být tak zdrojem nečistot.

Varianty

Použití bifunkčních reaktantů výrazně rozšiřuje spektrum možných produktů reakce. Několik ze zkoumaných možností vedlo k zajímavým výsledkům. +more Byla vyzkoušena kombinace Ugiho reakce s vnitromolekulární Dielsovou-Alderovou reakcí.

Další možností je Ugiova-Smilesova reakce, kdy je karboxylová kyselina nahrazena některým z fenolů. Při této reakci namísto Mummova přesmyku proběhne Smilesův přesmyk.

Je také možná kombinace s Buchwaldovou-Hartwigovou reakcí. Při Ugiově-Heckově reakci je druhým krokem Heckova reakce.

==== Kombinace aminu a karboxylové kyseliny ==== Byla popsána Ugiova reakce s použitím směsi aldehydů a karboxylových kyselin za vzniku různě velkých molekul laktamů a také příprava γ-laktamů z ketokyselin.

Využití

Ugiovou reakcí se vyrábí některá léčiva, například indinavir, lidokain a bupivakain.

Odkazy

Související články

Passeriniova reakce

Externí odkazy

Reference

Kategorie:Reakce vytvářející vazbu uhlík-uhlík Kategorie:Párovací reakce Kategorie:Jmenné reakce Kategorie:Reakce vytvářející amidy Kategorie:Vícesložkové reakce