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부르츠-피티히 반응

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부르츠-피티히 반응
이름이 붙여진 대상 샤를 아돌프 부르츠
빌헬름 루돌프 피티히
반응 유형 짝지음 반응
식별자
유기화학 포털 wurtz-fittig-reaction

부르츠-피티히 반응(영어: Wurtz–Fittig reaction)은 아릴 할라이드, 알킬 할라이드, 그리고 나트륨 금속이 반응하여 치환된 방향족 화합물을 생성하는 화학 반응이다.[1] 샤를 아돌프 부르츠의 나트륨 유도 알킬 할라이드 짝지음 반응 (이른바 부르츠 반응)에 대한 연구를 이어서, 빌헬름 루돌프 피티히는 이 방법을 알킬 할라이드와 아릴 할라이드의 짝지음 반응으로 확장했다.[2][3] 부르츠 반응의 이러한 변형은 별도의 과정으로 간주되며 두 과학자의 이름을 따서 명명되었다.[1]

부르츠-피티히 반응

이 반응은 아릴 할라이드의 알킬화를 가능하게 한다. 이 반응은 할라이드 반응물이 상대적인 화학적 반응성에서 어떤 방식으로든 분리될 때 비대칭 생성물을 형성하는 데 가장 효과적이다. 이를 달성하는 한 가지 방법은 서로 다른 주기의 할로젠으로 반응물을 형성하는 것이다. 일반적으로 알킬 할라이드는 아릴 할라이드보다 더 반응성이 높도록 만들어져, 알킬 할라이드가 먼저 유기 나트륨 화합물 결합을 형성하고 따라서 아릴 할라이드에 대해 친핵체로 더 효과적으로 작용할 가능성을 높인다.[4] 일반적으로 이 반응은 아릴 할라이드의 알킬화에 사용된다. 초음파를 사용하면 나트륨은 일부 아릴 할라이드와 반응하여 바이페닐 화합물을 생성한다.[5]

메커니즘

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부르츠-피티히 반응의 메커니즘은 현대적인 조사의 대상이 되지 않았다. 이 과정은 한때 알킬 라디칼과 아릴 라디칼의 조합을 포함하는 것으로 제안되었다.[6][7] 또 다른 메커니즘 제안은 유기 나트륨 중간체의 생성을 주장했다.[8] 나트륨과 클로로벤젠의 반응은 트리페닐렌을 생성하는데, 이는 라디칼의 역할을 뒷받침한다.[8] 유기 나트륨 화합물의 역할은 간접적인 증거에 의해 뒷받침된다.[7][6] 예를 들어, 나트륨과 아이소뷰틸 브로마이드의 혼합물에 이산화탄소를 첨가하면 산성 후처리를 거쳐 3-메틸뷰탄산이 형성된다.[9][10]

다른 금속의 사용

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부르츠-피티히 반응은 나트륨 외의 다른 금속을 사용하여 수행될 수 있다. 몇 가지 예로는 칼륨, 철, 구리, 리튬이 있다.[11] 리튬이 사용될 때, 이 반응은 초음파 하에서만 상당한 수율로 일어난다.[12] 초음파는 자유 라디칼 메커니즘을 통해 아릴 및 알킬 할라이드에서 할로젠 원자를 절단하는 것으로 알려져 있다.[13]

응용

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부르츠-피티히 반응은 재배열 및 제거를 포함한 부반응으로 인해 적용 가능성이 제한적이다.[11] 이 반응은 일부 유기규소 화합물의 실험실 합성에도 적용되었다.[14] 한 가지 예는 다음 이상적인 방정식에 요약된 대로 정규 테트라에틸 실리케이트를 모노-tert-뷰톡시 유도체로 40% 수율로 전환하는 것이다.[15]

Si(OC
2H
5)
4 + 2 Na + (CH
3)
3CCl → Si(OC
2H
5)
3OC(CH
3)
3 + NaCl + C
2H
5ONa

녹은 나트륨이 사용되었다.

부르츠-피티히 반응을 사용하여 합성된 다른 유기규소 화합물에는 실릴화된 칼릭사렌[16] 및 비닐실레인이 있다.[17]

같이 보기

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각주

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  1. ↑ 가 나 Wang, Zerong (2010). 〈Wurtz–Fittig Reaction〉.《Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents》 686. 3100–3104쪽. doi:10.1002/9780470638859.conrr686. ISBN 9780470638859. 
  2. ↑ Tollens, Bernhard; Rudolph Fittig (1864). 《Ueber die Synthese der Kohlenwasserstoffe der Benzolreihe》 [On the synthesis of the hydrocarbons of the benzene series] (독일어). 《Justus Liebigs Annalen der Chemie》 131. 303–323쪽. doi:10.1002/jlac.18641310307. 
  3. ↑ Fittig, Rudolph; König, Joseph (1867). 《Ueber das Aethyl- und Diäthylbenzol》 [About ethyl- and diethylbenzene] (독일어). 《Justus Liebigs Annalen der Chemie》 144. 277–294쪽. doi:10.1002/jlac.18671440308. 
  4. ↑ Desai, K. R. (2008). 《Organic Name Reactions》. Jaipur, India: Oxford Book Company. https://archive.org/details/handbookinorgani00desa/page/n267 259]쪽. ISBN 9788189473327. 
  5. ↑ Laue, Thomas; Plagens, Andreas (2005). 《Named Organic Reactions》 2판. Wolfsburg, Germany: John Wiley & Sons. 305쪽. ISBN 9780470010402. 
  6. ↑ 가 나 Wooster, Charles Bushnell (1932). 《Organo-alkali Compounds》. 《Chemical Reviews》 11. 1–91쪽. doi:10.1021/cr60038a001. ISSN 0009-2665. 
  7. ↑ 가 나 Gilman, Henry; Wright, George F. (1933). 《The Mechanism of the Wurtz—Fittig Reaction. The Direct Preparation of an Organosodium (Potassium) Compound from an RX Compound》. 《Journal of the American Chemical Society》 55. 2893–2896쪽. Bibcode:1933JAChS..55.2893G. doi:10.1021/ja01334a044. ISSN 0002-7863. 
  8. ↑ 가 나 Bachmann, W. E.; Clarke, H. T. (1927). 《The Mechanism of the Wurtz–Fittig Reaction》. 《Journal of the American Chemical Society》 49. 2089–2098쪽. Bibcode:1927JAChS..49.2089B. doi:10.1021/ja01407a038. ISSN 0002-7863. 
  9. ↑ Schorigin, Paul (1908). 《Synthesen mittels Natrium und Halogenalkylen》. 《Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft》 41. 2711–2717쪽. doi:10.1002/cber.190804102208. 
  10. ↑ Schorigin, Paul (1910). 《Über die Natriumalkyle und über ihre Reaktion mit den Äthern》. 《Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft》 43. 1931–1938쪽. doi:10.1002/cber.191004302128. 
  11. ↑ 가 나 Smith, Michael; March, Jerry (2007). 《March's advanced organic chemistry: Reactions, mechanisms, and structure.》 6판. Hoboken, N.J.: Wiley-Interscience. ISBN 978-0471720911. OCLC 69020965. 
  12. ↑ Han, Byung Hee; Boudjouk, Philip (1981). 《Organic sonochemistry. Ultrasound-promoted coupling of organic halides in the presence of lithium wire》. 《Tetrahedron Letters》 22. 2757–2758쪽. doi:10.1016/S0040-4039(01)90544-1. ISSN 0040-4039. 
  13. ↑ Prakash, S.; Pandey, J. D. (1965). 《Sonocleavage of halogens from aliphatic chains and aromatic rings》. 《Tetrahedron》 21. 903–908쪽. doi:10.1016/0040-4020(65)80026-6. ISSN 0040-4020. 
  14. ↑ Bassett, E. A.; Emblem, H. G.; Frankel, M.; Ridge, D. (1948). 《The use of the Wurtz–Fittig reaction in the preparation of organo-substituted silanes》. 《Journal of the Society of Chemical Industry》 67. 177–179쪽. doi:10.1002/jctb.5000670503. ISSN 0368-4075. 
  15. ↑ Chappelow, C. C.; Elliott, R. L.; Goodwin, J. T. (1962). 《Synthesis of t-Butylsilicon Compounds by the Wurtz–Fitting Reaction》. 《The Journal of Organic Chemistry》 27. 1409–1414쪽. doi:10.1021/jo01051a069. ISSN 0022-3263. 
  16. ↑ Hudrlik, Paul F.; Arasho, Wondwossen D.; Hudrlik, Anne M. (2007). 《The Wurtz–Fittig Reaction in the Preparation of C-Silylated Calixarenes》. 《The Journal of Organic Chemistry》 72. 8107–8110쪽. doi:10.1021/jo070660n. ISSN 0022-3263. PMID 17850095. 
  17. ↑ Adam, Waldemar; Richter, Markus J. (1994). 《One-Pot Synthesis of α-Trimethylsilyl Enones from Vinylsilanes》. 《Synthesis》 1994. 176–180쪽. doi:10.1055/s-1994-25433. ISSN 0039-7881. 
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