Reacción de Staudinger

La reacción de Staudinger es un método para la síntesis de fosfacenos (iminofosforanos) por la interacción de azidas y fosfinas (o fosfitos ), descubierta en 1919 por Hermann Staudinger [1] [2] :

R 3 P + R'N 3 R 3 P=NR' + N 2

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Los fosfacenos formados en la reacción se introducen luego en otras transformaciones. Así, la hidrólisis de fosfacenos, que conduce a la formación de óxido de fosfina y amina , se utiliza como método para la reducción suave de azidas a aminas (reducción de Staudinger):

{\mathsf {R_{3}P{\text{=}}NR^{1}+H_{2}O\rightarrow R^{1}NH_{2}+R_{3}P{\text {=}}O}}}

La interacción de fosfacenos con compuestos carbonílicos se utiliza como método para la síntesis de iminas (iminación según Staudinger):

{\mathsf {R_{3}P{\text{=}}NR^{1}+R_{2}^{2}CO\rightarrow R_{2}^{2}C{\text{= }}NR^{1}+R_{3}P{\text{=}}O}}

cuando se utiliza como componente carbonílico de los isocianatos , dicha iminación conduce a la formación de carbodiimidas :

R 3 P=NR 1 + R 2 N=C=O R 2 N=C=NR 1 + R 3 PO

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Mecanismo de reacción

La reacción se basa en la adición nucleófila de fosfina al átomo de nitrógeno terminal del grupo azida para formar una fosfazida. Después de la formación del intermedio cíclico y la eliminación del nitrógeno molecular, se forma iminofosforano, que también se puede representar en forma de aza-iluro con separación de carga.

Modificaciones

En 2000, el grupo de C. Bertozzi propuso una modificación de la reacción de Staudinger [3] , en la que se utilizó una trampa electrofílica - un éster metílico de ácido carboxílico, que atrapa el intermedio aza-ilida con la formación de una amida y óxido de fosfina . A diferencia de la reacción de Staudinger habitual, en este caso, ambos productos están unidos covalentemente, por lo que esta modificación se denomina " ligadura de Staudinger " y ha sido muy utilizada en biología química y bioconjugación [4] .

Notas

↑ Staudinger H., Meyer J. Über neue organische Phosphorverbindungen III. Fosfinmetilenderivato y Fosfinimina. (Alemán) // Helv. química acta - 1919. - Bd. 2 , H. 1 . — S. 635–646 . -doi : 10.1002/ hlca.19190020164 .
↑ Gololobov Yu. G., Zhmurova IN, Kasukhin LF Sesenta años de reacción de Staudinger (inglés) // Tetrahedron. - 1981. - vol. 37 , edición. 3 . — pág. 437–472 . - doi : 10.1016/S0040-4020(01)92417-2 .
↑ Saxon E., Bertozzi CR Ingeniería de superficie celular mediante una reacción de Staudinger modificada // Ciencia . - 2000. - vol. 287 , edición. 5460 . — Pág. 2007-2010 . -doi : 10.1126 / ciencia.287.5460.2007 .
↑ Schilling CI, Jung N., Biskup M., Schepers U., Stefan Brase S. Bioconjugación mediante ligadura de azida-Staudinger: descripción general // Chem . soc. Rvdo. - 2011. - vol. 40 . - Pág. 4840-4871 . doi : 10.1039 / c0cs00123f .