Reakcja Mitsunobu / Mitsunobu reaction

Współczesną wersją substytucji nukleofilowej SN2, i niezwykle uniwersalną, jest reakcja odkryta przez Oyo Mitsunobu w 1967 roku [1]. Jest to transformacja przekształcająca wyjściowy alkohol w wiele różnych pochodnych. Jest ona oparta na chemii fosforu, i nie bez powodu jest znana pod imieniem autora, gdyż jest niezywkle tolerancyjna na wiele różnych czynników nukleofilowych, przez co jest niezwykle popularna w dzisiejszej syntezie organicznej [2].

Warunki tej reakcji wymagają obecności trifenylofosfiny oraz azodikarboksylanu dietylowego (diethyl azodicarboxylate, DEAD). Te składniki wpierw reagują ze sobą aby (a) uaktywnić alkohol do przyjęcia nukleofila, oraz (b) wygenerować aktywny czynnik nukleofilowy. Na pozór złożony mechanizm łatwo można pojąć wiedząc co jest powodem każdej transformacji w nim zachodzącej, i co jest czynnikiem "pchającym" reakcję (reaction driving force), w tym przypadku utworzenie niezwykle stabilnego wiązania tlen-fosfor [3].

W praktyce przeprowadza się tę reakcję następująco (kwas karboksylowy jako nukleofil) [1]:

Roztwór trifenylofosfiny (0.01 mol) w 10 ml eteru dietylowego wkrapla się do intensywnie mieszanego roztworu DEAD (0.01 mol), kwasu karboksylowego (0.01 mol) i alkoholu (0.01 mol) w 10 ml eteru dietylowego. Całość jest mieszana w temperaturze pokojowej, a start i progres reakcji jest widoczny dzięki strącaniu się białego tlenku trifenylofosfiny. Mieszaninę reakcyjną pozostawia się przez noc do zakończenia reakcji (bądź do momentu, w którym TLC wykaże brak substratów), a następnie odfiltrowuje się powstały osad. Pozostałość zatęża się na wyparce w celu usunięcia eteru dietylowego, a pozostały surowy ester oczyszcza się przez destylację.

Literatura:

1. Mitsunobu, O. and Yamada, M., "Preparation of Esters of Carboxylic and Phosphoric Acid via Quaternary Phosphonium Salts", Bull. Chem. Soc. Jpn. 40, 2380-2382 (1967). Link do wydawcy znajdziesz tutaj.
2. Carey, F.A. and Sundberg, R.J., Advanced Organic Chemistry - Part B: Reactions and Synthesis, 5th Edition Edit. (Springer - Verlag, New York, NY, 2007), pp. 221.
3. Clayden, J., Greeves, N., Warren, S. and Wothers, P., Organic Chemistry (Oxford University Press, 2000), pp. 431-433.

#MBF