Reazione di Michaelis-Arbuzov

La reazione di Michaelis–Arbuzov (nota anche come reazione di Arbuzov) è la reazione chimica tra un trialchil fosfito ed un alogenuro alchilico per formare un fosfonato.

The Michaelis–Arbuzov reaction
The Michaelis–Arbuzov reaction

La reazione venne scoperta da August Michaelis nel 1898,[1] ed ampiamente esplorata da Aleksandr Arbuzov negli anni successivi.[2][3] Questa reazione è utilizzata estensivamente nella sintesi di vari fosfonati, fosfinati e fosfin ossidi, e negli anni sono state pubblicate molte review al riguardo.[4][5] La reazione avviene anche per leganti fosfiti, come si può notare dalla demetilazione del {(C5H5)Co[(CH3O)3P]3}2+ a dare {(C5H5)Co[(CH3O)2PO]3}, il quale è detto legante di Klaui.

Meccanismo di reazione[modifica | modifica wikitesto]

The mechanism of the Michaelis–Arbuzov reaction
The mechanism of the Michaelis–Arbuzov reaction

Il meccanismo prevede l'attacco nucleofilo verso l'alogenuro alchilico (2) da parte del doppietto sull'atomo di fosforo del fosfito (1) a dare un intermedio fosfonio (3). Nel caso di triaril fosfiti si è osservata la formazione di sali di fosfonio stabili poiché per essi non è possibile il secondo step di reazione.[6] Similmente, alogenuri vinilici ed arilici sono meno reattivi verso i fosfiti.

L'anione alogenuro precedentemente eliminato attacca ancora, tramite una reazione di sostituzione nucleofila, una delle catene alchiliche dell'intermedio fosfonio, generando così il prodotto fosfonato (4) e un alogenuro alchilico (5). Nel caso di intermedi chirali, si è dimostrato che l'attacco nucleofilo dell'alogenuro procede con un meccanismo di tipo SN2, dal momento che avviene tramite inversione di configurazione.[7]

Come linee guida per la reattività, gli alogenuri alchilici possono essere classificati come (dal più reattivo al meno reattivo):

RCOX > RCH2X > RR'CHX >> RR'R"CX

inoltre si ha che:

RI > RBr > RCl

La reazione di α-bromo- ed α-clorochetoni con fosfiti porta a vinil fosfati invece che ad alchil fosfonati: si tratta infatti della reazione di Perkow. Gli α-Iodochetoni invece danno come prodotto di reazione fosfonati.[8] Esistono comunque e sono riportati in letteratura altri metodi di sintesi per β-chetofosfonati.[9]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Michaelis, A.; Kaehne, R., Ueber das Verhalten der Jodalkyle gegen die sogen. Phosphorigsäureester oder O-Phosphine, in Chem. Ber., vol. 31, 1898, p. 1048, DOI:10.1002/cber.189803101190.
  2. ^ Arbuzov, A. E., J. Russ. Phys. Chem. Soc., vol. 38, 1906, p. 687.
  3. ^ Arbuzov, A. E., Chem. Zentr., II, 1906, p. 1639.
  4. ^ Arbuzov, B. A., Michaelis–Arbusow- und Perkow-Reaktionen, in Pure Appl. Chem., vol. 9, n. 2, 1964, pp. 307-353, DOI:10.1351/pac196409020307.
  5. ^ Bhattacharya, A. K.; Thyagarajan, G., Michaelis–Arbuzov rearrangement, in Chem. Rev., vol. 81, n. 4, 1981, pp. 415-430, DOI:10.1021/cr00044a004.
  6. ^ Landuer, S. R.; Rydon, H. N., 458. The organic chemistry of phosphorus. Part I. Some new methods for the preparation of alkyl halides, in J. Chem. Soc., 1953, p. 2224, DOI:10.1039/jr9530002224.
  7. ^ (EN) W. Gerrard e W. J. Green, 568. Mechanism of the formation of dialkyl alkylphosphonates, in Journal of the Chemical Society (Resumed), DOI:10.1039/jr9510002550. URL consultato il 17 dicembre 2015.
  8. ^ Herbert I. Jacobson, Martin J. Griffin e Seymour Preis, Phosphonic Acids. IV.1 Preparation and Reactions of β-Ketophosphonate and Enol Phosphate Esters2, in J. Am. Chem. Soc., vol. 79, n. 10, 1º maggio 1957, pp. 2608-2612, DOI:10.1021/ja01567a067. URL consultato il 17 dicembre 2015.
  9. ^ Nagata, W.; Wakabayashi, T.; Hayase, Y., "Diethyl 2-(cyclohexylamino)vinylphosphonate", in Org. Synth., Vol. 6,, p. 448, (1988).

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