Zn in AcOH come riducente in sintesi organica

Sebbene lo zinco sia disponibile in una varietà di forme, la stragrande maggioranza delle riduzioni che prevedono l'uso di zinco in acido acetico usano zinco in polvere. Purificazione (lavaggio con acidi diluiti) è talvolta necessaria prima dell'uso, ma non sempre è di vitale importanza. Lo zinco in acido acetico è in grado di operare un vasto range di reazioni di riduzione. Sebbene molte di queste possano essere condotte tramite l'uso di un grande numero di altri reagenti, questo reagente è di particolare valore in quanto buone chemoselettività possono spesso esser raggiunte. Eliminazione riduttiva di eteroatomi vicinali^2–15. Una grande varietà di combinazioni di sostituenti eteroatomici sono stati eliminati riduttivamente da Zn/AcOH con successo (eq 1 e Tabella 1). Cosolventi quali etere, THF, CH₂Cl₂, i-PrOH, o acqua sono stati usati tutti. Le temperature di reazione variano da caso a caso, ma le rese riportate sono tipicamente buone o eccellenti. Un set di gruppi protettivi, basati sull'eliminazione usando Zn/AcOH del gruppo 2,2,2-tricloroetossi, è stata sviluppata, ed è discussa sotto come caso speciale. La Tabella 1 riporta diverse combinazioni di eteroatomi eliminati con successo sotto queste condizioni. Forse sorprendentemente, la stereochimica relativa dei due centri carboniosi non sembra permettere la trans coplanarità degli eteroatomi^4,7. Anelli eterociclici possono esser rimossi tramite queste reazioni. Quindi, può esser ottenuta l'efficace reazione contraria di una iodolattonizzazione (eq 2)⁸ o di una epossidazione (dopo apertura di anello tramite ioduro) (eq 3)⁹. Ossime alogenate (1) eliminano a dare il nitrile con rese variabili, ma spesso buone o eccellenti (eq 4)¹⁰. Gruppi protettivi basati sul 2,2,2-Tricloroetossi^11–15. Sono stati sviluppati preziosi gruppi protettivi per alcoli¹¹, fenoli^11c, amine^11c ed acidi carbossilici¹², ed un reagente di introduzione/protezione per tioli¹³, tutti dipendenti dalla labilità di questo gruppo alle eliminazioni riduttive con Zn/AcOH. Esse sono riassunte nella Tabella 2. Il tricloroacetilidene acetale è anche stato proposto come potenziale protezione per i dioli, e da deproteggersi in modo simile¹⁴. È stata proposta, insieme a simili metodi, la protezione di amine come 2-iodoetil carbammato, da deproteggersi poi con Zn polvere in MeOH¹⁵ ma ha trovato un utilizzo davvero piccolo. Scissione eteroatomo–eteroatomo^16–27 I doppi legami N=N possono esser scissi¹⁶ da Zn/AcOH; meno frequentemente, le idrazine¹⁷ possono essere ottenute dalla riduzione (eqs 5 and 6)¹⁷. Gli idrazoni possono anche esser ridotti ad amine¹⁸, come possono esser usate^18b in una variante della classica sintesi di Knorr dei pirroli. Il diazo chetone (2) è stato ridotto con successo, nonostante l'apparente potenziale per reazioni secondarie sconvenienti (eq 7)¹⁹. I nitro gruppi aromatici^20a (quelli alifatici possono condurre ad ossime^20b, anche se non tutte dovrebbero esser stabili sotto tutte le condizioni di reazione), le idrossilamine²¹, le ossime²² (ancora una volta, trovano uso^22b in una sintesi pirrolica di Knorr), le N-nitro-^23a e le N-nitrosoamine^23b, N-ossidi aromatici²⁴ e legami aromatici N–S²⁵ sono stati tutti ridotti ad amine con Zn/AcOH. Questi riferimenti provano l'ampia evidenza della capacità di questo reagente di compiere la reazione desiderata, mentre lascia intatto, per esempio, bromuri²², atomi di zolfo legati a carbonio^20,23b e doppi legami C=C isolati²¹. Naturalmente, le amine da poco liberate subscono reazioni intramolecolari spontanee. Le solfonamidi²⁶ possono anche esser ridotte a tioli. Lo Zn in AcOH può agire come utile reagente alternativo per il workup riduttivo delle reazioni di ozonolisi²⁷, che possono esser considerate, almeno formalmente, coinvolgere la scissione del legame O–O. Curiosamente, la forza delle condizioni riportate per poter condurre queste diverse reazioni sono sembra seguire alcun cammino costante; le condizioni di reazione, quindi, possono aver bisogno di un determinazione individuale in molti casi.

Carbon–Heteroatom Cleavage^28–34. La sostituzione di N²⁸, O²⁹, S³⁰ o alogeno³¹ per esempio, ad un atomo di carbonio allilico, benzilico, o α-carbonil-sostituito rende l'eteroatomo soggetto a scissione con Zn/AcOH. In sistemi allilici, di solito avviene la migrazione del doppio legame. Se coniugato ad un gruppo carbonile, avviene ancora migrazione, a dare il prodotto β,γ (eq 8)^32a questi possono essere facilmente riconiugati (eq 9)^32b. La riduzione omoallilica³³ è stata anche riportata in sistemi impediti (eq 10). La scissione in α al gruppo carbonile è stata sfruttata nell'uso del gruppo protettivo fenacile³⁴. La riduzione di composti quali ad esempio il (3) ritiene l'anello a quattro membri tensionato, e spesso porta ad eccellenti rese (eq 11)^31c. Riduzione del carbonile^35–37. I chinoni vengono ridotti ad idrochinoni tramite Zn/AcOH a riflusso^35a. L'inserimento di Ac₂O nella miscela di reazione conduce al rispettivo diacetato^35a. In condizioni più blande (temperatura ambiente), l'intermedio γ-idrossicicloesenone può esser intercettata con rese sorprendentemente elevate (72–90%)^35b. I diaril chetoni possono esser ridotti ad alcoli^36a ma è anche stata riportata una dimerizzazione competitiva^36b in alcuni casi insoliti. La riduzione della ftalimide (4) procede bene e, specialmente, con regiospecificità (eq 12)³⁷. Riduzione di alcheni attivati^38–40. La sostituzione con un carbonile (mono-^38a o di-^38b) rende un doppio legame C=C soggetto a riduzione tramite Zn/AcOH. α,β,γ,δ-Dienoni possono portare o a α,β-^38a o a β,γ-enoni^38c in rese in entrambi casi elevate. Una recente modificazione³⁹ a più bassa temperatura (t.a.), e con tempi di reazione molto più corti, usa ultrasonicazione; sono state raggiunte rese eccellenti. Possono anche esser ridotti nitro composti α,β-insaturi⁴⁰. In condizioni più blande un'ossima può esser ottenuta (eq 13)^40a; una reazione più vigorosa porta al corrispondente chetone^40b. Contrazione di anelli aza-eterociclici. Una varietà di poliaza eterocicli a sei membri subiscono contrazione con formale rimozione di N, ad esempio eq 14^41a. Altri eteroatomi nell'anello sono tollerati: 1,2,3-triazine portano a pirazoli^41b e 1,2,4-triazines portano ad imidazoli^41c, con questi ultimi che di solito richiedono temperature di riflusso. L'utilità della sintesi indolica da cinnoline^41d tramite questo metodo dovrebbe esser notata. L'adiacenza degli eteroatomi non è richiesta: le conversioni di pirimidina a pirrolo^42a,b e della 1,3,5-triazina ad imidazolo^42c sono state registrate. Il meccanismo di queste conversioni non è chiaro, ma si ritiene siano coinvolti diidro derivati ciclici^41a,42b. Riduzioni di sostituenti arilici. Sebbene, come menzionato sopra, molte funzionalità potenzialmente labili siano stabili in presenza di Zn/AcOH, gli ioduri arilici possono essere dealogenati⁴³. La sostituzione di Cl o Br in posizione 2 in composti eteroatomici li rende anche soggetti a riduzione, spesso con eccezionale selettività (eqs 15 and 16)⁴⁴.

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Riferimenti: 1. Fieser & Fieser 1967, 1, 1276. 2. Attenburrow, J.; Connett, J. E.; Graham, W.; Oughton, J. F.; Ritchie, A. C.; Wilkinson, P. A., J. Chem. Soc. 1961, 4547. 3. Kay, I. T.; Punja, N., J. Chem. Soc. C 1968, 3011. 4. Komeichi, Y.; Osawa, Y.; Duax, W. L.; Cooper, A., Steroids 1970, 15, 619. 5. Goodman, L.; Winstein, S.; Boschan, R., J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 4312. 6. Martin, J. D.; Pérez, C.; Ravelo, J. L., J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 516. 7. Goto, G., Bull. Chem. Soc. Jpn. 1977, 50, 186. 8. Hamanaka, N.; Seko, T.; Miyazaki, T.; Naka, M.; Furuta, K.; Yamamoto, H., Tetrahedron Lett. 1989, 30, 2399. 9. Hatakeyama, S.; Numata, H.; Takano, S., Tetrahedron Lett. 1984, 25, 3617. 10. Sakamoto, T.; Mori, H.; Takizawa, M.; Kikugawa, Y., Synthesis 1991,750. 11. (a) Lemieux, R. U.; Driguez, H., J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 4069. (b) Jacobson, R. M.; Clader, J. W., Synth. Commun. 1979, 9, 57. (c) Windholz, T. B.; Johnston, D. B. R., Tetrahedron Lett. 1967, 2555. (d) Imoto, M.; Kusunose, N.; Kusumoto, S.; Shiba, T., Tetrahedron Lett. 1988, 29, 2227. (e) Eckert, H.; Listl, M.; Ugi, I., Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1978, 17, 361. 12. Woodward, R. B.; Heusler, K.; Gosteli, J.; Naegeli, P.; Oppolzer, W.; Ramage, R.; Rangamathan, S.; Vorbrüggen, H., J. Am. Chem. Soc. 1966, 88, 852. 13. Sheehan, J. C.; Commons, T. J., J. Org. Chem. 1978, 43, 2203. 14. Greene, T. W.; Wuts, P. G. M. Protective Groups in Organic Synthesis, 2nd ed.; Wiley: New York, 1991; p 122. 15. Grimshaw, J., J. Chem. Soc. 1965, 7136. 16. Barton, D. H. R.; Lamotte, G.; Motherwell, W. B.; Narang, S. C., J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1979, 2030. 17. (a) Ruggli, P.; Hölzle, K., Helv. Chim. Acta 1943, 26, 814 (Chem. Abstr. 1944, 38, 2640). (b) Budziarek, R.; Drain, D. J.; Macrae, F. J.; McLean, J.; Newbold, G. T.; Seymour, D. E.; Spring, F. S.; Stansfield, M., J. Chem. Soc. 1955, 3158. 18. (a) Goodwin, R. C.; Bailey, J. R., J. Am. Chem. Soc. 1925, 47, 167. (b) Treibs, A.; Schmidt, R.; Zinsmeister, R., Chem. Ber. 1957, 90, 79 (Chem. Abstr. 1957, 51, 10 480). 19. Vedejs, E., J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1971, 536. 20. (a) Saupe, T.; Krieger, C.; Staab, H. A., Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1986, 25, 451. (b) Johnson, K.; Degering, E. F., J. Am. Chem. Soc. 1939, 61, 3194. 21. Howell, A. R.; Pattenden, G., J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1990,103. 22. (a) Prasitpan, N.; Johnson, M. E.; Currie, B. L., Synth. Commun. 1990, 20, 3459. (b) Fischer, H., Org. Synth., Coll. Vol. 1955, 3, 513. 23. (a) Shriner, R. L.; Neumann, F. W., Org. Synth., Coll. Vol. 1955, 3, 73. (b) Allen, C. F. H.; Vanallan, J. A., J. Org. Chem. 1948, 13, 603. 24. Freeman, J. P.; Gannon, J. J.; Surbey, D. L., J. Org. Chem. 1969, 34, 187. 25. Shealy, Y. F.; O’Dell, C. A., J. Org. Chem. 1964, 29, 2135. 26. Hendrickson, B.; Bergeron, R., Tetrahedron Lett. 1970, 345. 27. Callant, P.; Ongena, R.; Vandewalle, M., Tetrahedron 1981, 37, 2085. 28. Gaskell, A. J.; Joule, J. A., Tetrahedron 1968, 24, 5115. 29. Cope, A. C.; Barthel, J. W.; Smith, R. D., Org. Synth., Coll. Vol. 1963, 4, 218. 30. Gotthardt, H.; Nieberl, S.; Doenecke, J., Liebigs Ann. Chem. 1980, 873 (Chem. Abstr. 1980, 93, 239 355). 31. (a) Grieco, P. A., J. Org. Chem. 1972, 37, 2363. (b) Danheiser, R. L.; Savariar, S., Tetrahedron Lett. 1987, 28, 3299. (c) Danheiser, R. L.; Savariar, S.; Cha, D. D., Org. Synth., Coll. Vol. 1993, 8, 82. 32. (a) Moppett, C. E.; Sutherland, J. K., J. Chem. Soc. C 1968, 3040. (b) Roth, B. D.; Roark, W. H., Tetrahedron Lett. 1988, 29, 1255. 33. Rakhit, S.; Gut, M., J. Am. Chem. Soc. 1964, 86, 1432. 34. Greene, T. W.; Wuts, P. G. M. Protective Groups in Organic Synthesis, 2nd ed.; Wiley: New York, 1991; pp 153, 238. 35. (a) Crawford, H. M.; Lumpkin, M.; Mcdonald, M., J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 4087. (b) Speziale, A. J.; Stephens, J. A.; Thompson, Q. E., J. Am. Chem. Soc. 1954, 76, 5011. 36. (a) Gross, M. E.; Lankelman, H. P., J. Am. Chem. Soc. 1951, 73, 3439. (b) Agranat, I.; Tapuhi, Y., J. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 665. 37. Brewster, J. H.; Fusco, A. M., J. Org. Chem. 1963, 28, 501. 38. (a) Corey, E. J.;Watt, D. S., J. Am. Chem. Soc. 1973, 95, 2303. (b) Büchi, G.; Foulkes, D. M.; Kurono, M.; Mitchell, G. F.; Schneider, R. S., J. Am. Chem. Soc. 1967, 89, 6745. (c) Fieser, L. F.; Rajagopalan, S.; Wilson, E.; Tishler, M., J. Am. Chem. Soc. 1951, 73, 4133. 39. Marchand, A. P.; Reddy, G. M., Synthesis 1991, 198. 40. (a) Baer, H. H.; Rank, W., Can. J. Chem. 1972, 50, 1292. (b) Anagnostopoulos, C. E.; Fieser, L. F., J. Am. Chem. Soc. 1954, 76, 532. 41. (a) Boger, D. L.; Coleman, R. S.; Panek, J. S.; Yohannes, D., J. Org. Chem. 1984, 49, 4405. (b) Chandross, E. A.; Smolinsky, G., Tetrahedron Lett. 1960 (13), 19. (c) Laakso, P. V.; Robinson, R.; Vandrewala, H. P., Tetrahedron 1957, 1, 103. (d) Besford, L. S.; Bruce, J. M., J. Chem. Soc. 1964, 4037. 42. (a) Patterson, J. M., Synthesis 1976, 281. (b) Longridge, J. L.; Thompson, T. W., J. Chem. Soc. C 1970, 1658. (c) Cook, A. H.; Jones, D. G., J. Chem. Soc. 1941, 278. 43. Giza, C. A.; Hinman, R. L., J. Org. Chem. 1964, 29, 1453. 44. (a) Marais, J. L. C.; Backeburg, O. G., J. Chem. Soc. 1950, 2207. (b) Gronowitz, S.; Raznikiewicz, T., Org. Synth., Coll. Vol. 1973, 5, 149.

quimico, alle volte sarai anche un gran scassaballe :-) ma tutte le volte che scrivi degli articoli così, mi tolgo il cappello!

Eh ma lo so di esser un gran rompicoglioni... non ci posso far niente, sono così. Però d'altro canto so di aver il potenziale per dar molto al forum Sono 1po' come la luce: dualismo onda-particella OK scendo dal pradellino... Sono più come Dottor Jekyll e Mr Hyde

Come dovrei procedere operativamente se volessi usare la miscela Zn/AcOH per ridurre 1,2-dicloroetano a etene (etilene)?

Bella domanda. Ora, non essendo più in università, non ho più accesso agli articoli.

Però facendo alcune considerazioni direi di provare ad usare 1 equivalente di 1,2-dicloroetano e 2.2 equivalenti di Zn (polvere pura, attivato); l'AcOH fa da reagente e solvente... Vedi te quanto usarne... A reazione completa, in questo caso non serve filtrare in quanto l'etilene è un gas... Se avessi avuto un alchene liquido o solido, avresti dovuto filtrare, estrarre con NaHCO₃ da solvente opportuno, anidrificare su Na₂SO₄ e ridurre il volume sotto vuoto.

Stavo guardando in giro e ho scoperto che l'1,2-dicloroetano è usato come solvente in reazioni di riduzione con Zn/AcOH...

Nic restringi un po' il campo fra gli articoli che hai citato (se puoi) poi a scaricarli e metterli ci penso io..

Prova riferimenti dal 4 al 7, sebbene anche il 2 e il 3 forse sono anche essi interessanti...

Per ora ho trovato solo quelli allegati.. Per gli altri non conosco il nome della rivista online e quindi non posso cercarli...

https://hotfile.com/dl/194704521/49a8749/Zn-AcOH.rar.html

Mi dispiace di non poter allegare tutti i file al messaggio, illimite dei 710K è odioso...

Interessante. Tra l'altro questo metodo l'ho ampiamente usato per eliminare il gruppo protettivo Troc dagli AA ^_^

Immagino la granulometria dello zinco in polvere sia di notevole importanza.

Potresti darci qualche informazione in più al riguardo ? Ad esempio quale mesh è la polvere di zinco usata maggiormente.

Infine, potresti descrivere in generale la procedura di attivazione dello zinco ?

Purtroppo non ho più accesso a questi articoli, e non trovo più questo articolo... Mi dispiace.

Se trovo qualcosa risponderò a queste tue domande...