Knoevenagelova reakcia alebo Knoevenagelova kondenzácia je typ organickej chemickej reakcie pomenovaný po nemeckom chemikovi Emilovi Knoevenagelovi. Je to modifikácia aldolovej kondenzácie.
Prehľad Knoevenagelova kondenzácia je nukleofilná adícia karbaniónu na karbonylovú skupinu, po ktorej nasleduje dehydratácia a eliminácia vody, preto sa reakcia označuje ako kondenzácia. Produktom tejto reakcie je často α,β-nenasýtený ketón (konjugovaný enón).
V tejto reakcii je karbonylovou zlúčeninou aldehyd alebo ketón. Katalyzátorom je typicky slabý zásaditý amín. Karbaniónom môže byť:
zlúčenina typu Z−CH2−Z alebo Z−CHR−Z, napríklad dietylmalonát, Meldrumova kyselina, etylacetoacetát, kyselina malónová alebo kyselina kyanooctová, zlúčenina typu Z−CHRR', napríklad nitrometán,
kde Z je elektrónovoakceptorová skupina. Z musí byť dostatočne silná na to, aby uľahlčila deprotonáciu za vzniku enolátu i pri použití slabej zásady. Použitie silnej zásady by v tejto reakcii mohlo mať za následok kondezáciu aldehydu/ketónu samého so sebou.
Hantzschova synéza pyridínu, Gewaldova reakcia a Feistova-Benaryho syntéza furánu obsahujú krok, ktorý odpovedá Knoevenagelovej reakcii. Táto reakcia takisto viedla k objaveniu 2-chlórbenzylidénmalónonitrilu.
Doebnerova modifikácia Doebnerova modifikácia tejto reakcie využíva pyridín ako rozpúšťadlo a zároveň aspoň jednou z elektrónovoakceptorových skupín je karboxylová kyselina, napríklad u kyseliny malónovej. Za týchto podmienok reakciu sprevádza dekarboxylácia. Napríklad pri reakcii akroleínu s kyselinou malónovou v pyridíne vzniká kyselina trans-2,4-pentándiénová s jednou karboxylovou skupinou (namiesto dvoch). Kyselinu sorbovú možno pripraviť podobne, keď sa namiesto akroleínu použije krotonaldehyd.
Weissova-Cookova reakcia Weissova-Cookova reakcia pozostáva z reakcie esteru kyseliny acetóndikarboxylovej a diacylu (1,2-diketónu) za vzniku cis-bicyklo[3.3.0]oktán-3,7-diónu. Mechanizmus je identický s Knoevenagelovou kondenzáciou:
Príklady a použitie Knoevenagelova reakcia sa využíva napríklad pri reakcii 2-metoxybenzaldehydu (1) s kyselinou tiobarbiturovou (2) v etanole a v prítomnosti piperidínu ako zásady.1,3-Diethyl-5-(2-methoxybenzylidene)-2-thioxodihydropyrimidine-4,6(1H,5H)-dione Abdullah Mohamed Asiria, Khaled Ahmed Alamrya Abraham F. Jalboutb, Suhong Zhang Molbank 2004, M359 publication.´Enón (3), ktorý v reakcii vzniká, tvorí donorovo-akceptorový komplex (charge-transfer komplex).
Knoevenagelova kondenzácia je dôležitým krokom v priemyselnej priprave antimalarika lumefantrínu (ktoré sa podáva spolu s arteméterom ako arteméter/lumefantrín):An Improved Manufacturing Process for the Antimalaria Drug Coartem. Part II Ulrich Beutler, Peter C. Fuenfschilling, and Andreas Steinkemper Org. Process Res. Dev.; 2007; 11(3) pp. 341–45; (Article)
Počiatočný produkt reakcie je zmes 50:50 E:Z izomérov. Tieto izoméry však v prítomnosti ich prekurzoru s hydroxylovou skupinou rýchlo prechádzajú z jedného na dráhy, vďaka čomu možno eventuálne získať stabilnejší Z-izomér.
Medzi viaczložkové reakcie, ktoré využívajú Knoevenagelovu kondenzáciu, patrí napríklad reakcia cyklohexanónu, malónonitrilu a 3-amino-1,2,4-triazolu. Počas tejto reakcie sa využíva mikrovlnné žiarenie v rámci mikrovlnnej chémie:Mild and ecofriendly tandem synthesis of 1,2,4-triazolo[4,3-a]pyrimidines in aqueous medium Arkivoc 2007 (06-2251BP) Anshu Dandia, Pritima Sarawgi, Kapil Arya, and Sarita Khaturia Link
Referencie
Pozri aj Aldolová kondenzácia Iminokumarín Nitroalkén Syntéza malonátových esterov
Iné projekty
Zdroj
Kategória:Kondenzačné reakcie Kategória:Menné reakcie Kategória:Reakcie vytvárajúce väzbu uhlík-uhlík