Utlenianie Baeyera-Villigera: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
MastiBot (dyskusja | edycje)
m robot poprawia: en:Baeyer–Villiger oxidation; zmiany kosmetyczne
Linia 6:
Jako utleniacza używa się zwykle [[kwas metanadchlorobenzoesowy|kwasu metanadchlorobenzoesowego]] (mCPBA), [[kwas nadoctowy|kwasu nadoctowego]] lub [[kwas nadtrójfluorooctowy|kwasu nadtrójfluorooctowego]] <ref>{{cytuj pismo |autor = Burton, J.W.; Clark, J.S.; Derrer, S.; Stork, T.C.; Bendall, J.G.; Holmes, A.B. |czasopismo = [[Journal of the American Chemical Society|J. Am. Chem. Soc.]] |tytuł = Synthesis of Medium Ring Ethers. 5. The Synthesis of (+)-Laurencin |numer = 119 |wydanie = 32 |strony = 7483–7498 |data = 1997 |adres = http://pubs.acs.org/cgi-bin/abstract.cgi/jacsat/1997/119/i32/abs/ja9709132.html |język = en |doi = 10.1021/ja9709132}}</ref>. Cykliczne lub "naprężone" ketony takie jak [[cyklobutanon]] czy [[norbornanon]] reagują z nadtlenkiem wodoru i innymi [[nadtlenki organiczne|nadtlenkami organicznymi]], tworząc [[laktony]]. W opublikowanej przez odkrywców reakcji, jako utleniacza użyli oni, odkrytego zaledwie rok wcześniej, [[Kwas nadtlenomonosiarkowy|kwasu Caro]] <ref>{{cytuj pismo |autor = Michael Renz, Bernard Meunier |czasopismo = [[European Journal of Organic Chemistry]] |tytuł = 100 Years of Baeyer-Villiger Oxidations |wydanie = 4 |strony = 737–750 |data = 1999 |język = en |doietykieta = 10.1002/(SICI)1099-0690(199904)1999:4<737::AID-EJOC737>3.0.CO;2-B |doi = 10.1002/(SICI)1099-0690(199904)1999:4%3C737::AID-EJOC737%3E3.0.CO;2-B}}</ref>. Aby zapobiec [[hydroliza|hydrolizie]] i [[transestryfikacja|transestryfikacji]] dodaje się zwykle [[wodorowęglan sodu|wodorowęglanu sodu]] lub [[wodorofosforan sodu|wodorofosforanu sodu]] jako odczynnik tworzący [[roztwór buforowy]].
 
== Mechanizm ==
 
Cząsteczka nadkwasu przyłącza się do grupy karbonylowej, tworząc tetraedryczną strukturę przejściową. Etap ten jest podobny do [[przegrupowanie Criegee'a|reakcji Criegee'a]]. Według najnowszych teoretycznych rozważań, biorą w nim udział trzy cząsteczki nadkwasu oddziaływające ze sobą [[wiązania wodorowe|wiązaniami wodorowymi]] <ref name=Yamabe>''The Role of Hydrogen Bonds in Baeyer-Villiger Reactions'' Shinichi Yamabe and Shoko Yamazaki [[J. Org. Chem.]]; '''2007'''; 72(8) pp 3031 - 3041; {{doi|10.1021/jo0626562}}</ref>. Kolejnym etapem jest [[Reakcja skoordynowana|skoordynowana]] migracja jednej z reszt alkilowych ketonu do atomu tlenu i odejście [[kwasy karboksylowe|kwasu karboksylowego]] z zachowaniem stereochemii atomu węgla migrującej reszty.
Linia 18:
U ketonów niesymetrycznych migruje zwykle grupa lepiej stabilizująca [[ładunek]] dodatni. Cykliczne ketony tworzą w reakcji Baeyera-Villigera laktony, natomiast [[aldehydy]] tworzą kwasy karboksylowe. Jeśli jednak migrująca grupa jest trzeciorzędowa, zawiera bogatoelektronowe [[wiązanie wielokrotne]] lub stanowi pierścień aromatyczny, powstaje wówczas odpowiedni [[alkohole|alkohol]] i [[kwasy karboksylowe|kwas karboksylowy]] ([[reakcja Dakina]]). Czasami powstały niestabilny kwas karboksylowy przekształca się w alkohol.
 
== Biokatalityczne utlenianie Baeyera-Villigera ==
 
Reakcję Baeyera-Villigera można także przeprowadzić jako [[Biokatalizatory|proces biokatalityczny]] za pomocą [[monooksygenaza|monooksygenazy]] Baeyera-Villigera (BVMO). Technika ta zapowiada się bardzo obiecująco ze względu na [[enancjoselektywność]] oraz zgodność z zasadami [[zielona chemia|zielonej chemii]]. Sprawia jednak nie rozwiązane dotychczas problemy: wymaga konkretnego substratu, wysokie są koszty [[kofaktory|kofaktorów]] jak [[Dinukleotyd nikotynamidoadeninowy|NADPH]] oraz samego [[enzym|enzymu]]u (wymaga długotrwałego oczyszczania), występują zawady przestrzenne uniemożliwiające dostęp cząsteczek wody, stosowanej jako środowisko reakcji. Utlenianie [[in vivo]] za pomocą [[mikroorganizmy|mikroorganizmów]] przysparza dodatkowych komplikacji.
 
Problem oczyszczania enzymu został poruszony w jednej publikacji <ref>{{cytuj pismo |autor = Frank Schulz; François Leca; Frank Hollmann; Manfred T Reetz |czasopismo = [[Beilstein Journal of Organic Chemistry]] |tytuł = Towards practical biocatalytic Baeyer-Villiger reactions: applying a thermostable enzyme in the gram-scale synthesis of optically active lactones in a two-liquid-phase system |numer = 1 |wydanie = 10 | url = http://bjoc.beilstein-journals.org/content/pdf/1860-5397-1-10.pdf |strony = 10 |data = 2005 |język = en |doi = 10.1186/1860-5397-1-10 |pmid = 16542025}}</ref>, według której możliwe jest wyodrębnienie stabilnej termicznie monooksygenazy z określonego szczepu bakterii [[pałeczka okrężnicy|Escherichia coli]]. Enzym ten przekształca [[mieszanina racemiczna|mieszaninę racemiczną]] 2-fenylocykloheksanonu w prawoskrętny lakton z 50% [[Wydajność reakcji chemicznej|wydajnością]] oraz 94% [[nadmiar enancjomeryczny|nadmiarem enancjomerycznym]]. Reakcja zachodzi w dwufazowym układzie wody i [[heksan|heksanu]]u. W każdym cyklu katalitycznym regenerowana jest NADPH za pomocą drugiego enzymu - [[dehydrogenaza|dehydrogenazy]], kosztem [[izopropanol|izopropanolu]]u - stosowanego jako nieodnawialny katalizator. Z racji, że [[rozpuszczalność]] substratów i produktów w fazie wodnej jest niewielka, nie zachodzi [[inhibicja]]. [[Liczba obrotów]] w dla tej reakcji jest dużo większa niż w przypadku klasycznej [[synteza asymetryczna|katalizy asymetrycznej]].
 
[[Plik:Biocatalytic BV oxydation.png|center|400px|Biokatalitycze utlenianie Baeyera-Viligera]]
Linia 36:
 
[[de:Baeyer-Villiger-Oxidation]]
[[en:Baeyer-VilligerBaeyer–Villiger oxidation]]
[[it:Baeyer-Villiger]]
[[nl:Baeyer-Villiger-reactie]]