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¿Cuál es el mecanismo de la adición de glicina en 5-cloro-N-methylisatoic anhídrido?

La siguiente transformación está involucrado en un paso en la síntesis de diazepam:

diazepam-synthesis-step(†)

¿Cuál es el mecanismo de la transformación, desde la segunda a la tercera intermedio (N-methylisatoic anhídrido a 1 a través de la glicina en trietilamina)?

Hay pocas posibilidades de electrófilos y nucleófilos que podrían estar involucrados aquí. La anilina podría atacar la glicina carboxyllic ácido, o la glicina podría atacar a cualquiera de los anhídrido carbonilos. El papel, sin embargo, dice que el glicinato está formado, por lo que no creo que la primera opción es viable. Basado en la pKa está involucrado, lo que podría ser la más razonable propuesta?

(†) J. Org. Chem., Vol. 45, Nº 9, 1980, 1679

3voto

shaiss Puntos 127

Propongo el siguiente mecanismo. Contrario a la respuesta proporcionada por DHMO, no creo que la hemicarbamate intermedio es estable. En lugar de eso, supongo que se descompone en dióxido de carbono y un amido anión inmediatamente después de la formación o muy poco después. Esto nos da una nucleofílico amido de residuos que pueden atacar a la glicina del carboxilato de la función. Si es necesario, podemos suministrar catalítica de protones para el grupo carboxílico antes de la amido de nitrógeno del ataque, pero he omitido que en el esquema.

proposed reaction scheme for the diazepam intermediate
Esquema 1: Propuesta de vía de la reacción.

Considero que el grupo amino de la glicina para ser el primer atacante, ya que es más nucleofílico, y considero que es atacar al grupo éster, ya que debe ser más susceptibles que una sustituido hemicarbamate. Tras la ruptura de la tetrahedric intermedio para dar el primer grupo amida, la libre hemicarbamate anión es liberado a la que inmediatamente debe liberar dióxido de carbono como se indicó anteriormente. La formación de la final del enlace amida es termodinámicamente favorable, a pesar de la desfavorable tamaño del anillo.

2voto

flks Puntos 111

Una mezcla finamente molida 5-cloro-N-methylisatoic anhídrido (5.19 g), 2,25 g de glicina, 4.15 ml de trietilamina. y 30 ml de agua se agitó a temperatura ambiente durante 5 horas. Todo material sólido que había desaparecido después de 3,5-4 horas. Voilatile material fue removido tan completamente como sea posible en un rotavap y el residuo se trata con 60 ml de ácido acético glacial y se calienta a reflujo durante 4,5 horas. Después de enfriada la mezcla, como mucho ácido acético como sea posible fue eliminado en el rotavapor, y el tan residuo aceitoso fue tratada con 30 ml de éter. En breve remolino de la mezcla, la cristalización, y el cristalino incoloro materiual fue recogida después de permanecer durante la noche y se lavó con éter (4.60 g, mp 176.5-178°C). El etéreo filtrado (dos fases) se diluyó con suficiente acetato de etilo para hacerla homogénea, se lavan dos veces con diluida de carbonato de sodio, luego con agua filtrada a través de sulfato de sodio anhidro y concentradas. La recristalización de las aguas cristalinas del residuo (0,53 g) dio 0.43 g de producto, mp 177-179°C. Total de la producción 5.03 g (91.8%).

Esto implica que tenemos una inicial básico medio acuoso, y tenemos una acuosa ácida medio después.

mechanism

El glyine es desprotonados por la trietilamina a la forma $(1)$.

El nitrógeno de la amina primaria carboxilato ataca al carbono de uno de los carboxilatos de la 5-cloro-N-methylisatoic anhídrido para formar el complejo de $(2)$.

Algunos reordenamientos de los electrones dar $(3)$.

La descarboxilación da $(4)$.

Entonces, nuestro entorno se vuelve ácida. Todos los aniones carboxilato se protona al convierten en ácidos carboxílicos. La cetona no es protonado. Tenemos un neutral compleja $(5)$.

Se procede a través de la adición/eliminación para darnos nuestro producto deseado.

Problemas

  1. En $(4)$, tenemos una carga negativa en el nitrógeno, en un entorno básico, lo cual no debe ser favorecida.
  2. El nitrógeno en $(5)$ no es exactamente nucleofílico suficiente.

2voto

dabba321 Puntos 13

Se me ocurrió esto, pero DHMO propuesto el mismo mecanismo.

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