סינתזת ויינרב

סינתזת ויינרב או סינתזת ויינרב-נאהם היא תגובה כימית המשמשת בכימיה אורגנית ליצירת קשרי פחמן-פחמן. היא התגלתה בשנת 1981 על ידי סטיבן מ. ויינרב וסטיבן נאהם כשיטה לסינתזת קטונים. התגובה המקורית כללה שתי התמרות עוקבות: המרה של אציל כלוריד עם N,O-דימתילהידרוקסילאמין, ליצירת אמיד ויינרב-נאהם, ולאחר מכן טיפול בצורון זה עם ריאגנט אורגנו-מתכתי כגון ריאגנט גריניאר או ריאגנט אורגנו-ליתיום. נאהם וויינרב דיווחו גם על סינתזה של אלדהידים על ידי חיזור האמיד עם עודף של ליתיום אלומיניום הידריד.
מרכז|לא ממוסגר|430x430 פיקסלים
היתרון העיקרי של שיטה זו על פני הוספת ריאגנטים אורגנו-מתכתיים לתרכובות אציל אופייניות הוא שהיא נמנעת מהבעיה הנפוצה של סיפוח יתר. עבור תגובות אחרונות אלה, שני אקוויוולנטים של הקבוצה הנכנסת מסתפחים ליצירת כוהל במקום קטון או אלדהיד. זה קורה גם אם אקוויוולנטים של נוקלאופיל נשלטים מקרוב.
מרכז|לא ממוסגר|330x330 פיקסלים
האמיד ויינרב-נאהם אומץ מאז לשימוש קבוע על ידי כימאים אורגניים כשיטה אמינה לסינתזה של קטונים. קבוצות פונקציונליות אלו קיימות במספר רב של חומרי טבע וניתן להגיב אותן באופן אמין ליצירת קשרי פחמן-פחמן חדשים או להמיר אותן לקבוצות פונקציונליות אחרות. שיטה זו שימשה במספר סינתזות, כולל עבור בסינתזות של מקרוספלידים (macrosphelides) A ו-B, אמפידינוליד (amphidinolide) J, וספירופונגינים (spirofungins) A ו-B.

מנגנון
ויינרב ונאהם הציעו במקור את מנגנון התגובה הבא כדי להסביר את הסלקטיביות המוצגת בתגובות של האמיד ויינרב-נאהם. הצעתם הייתה שתוצר הביניים הטטראהדרלי (A להלן) שנוצר כתוצאה מסיפוח נוקלאופילי על ידי הריאגנט האורגנו-מתכתי מיוצב על ידי כלציה מקבוצת המתוקסי כפי שמוצג. תוצר ביניים זה יציב רק בטמפרטורות נמוכות, ודורש חיסום בטמפרטורה נמוכה.
מרכז|לא ממוסגר|600x600 פיקסלים
כלציה זו עומדת בניגוד למנגנון היווצרות תוצר סיפוח היתר, שבו קריסת תוצר הביניים הטטראהדרלי מאפשרת סיפוח שני. השערתו של ויינרב לגבי המנגנון התקבלה מיד על ידי הקהילה האקדמית, אך רק בשנת 2006 היא אושרה על ידי אנליזות ספקטרוסקופיות וקינטיות.
הכנה
בנוסף להליך המקורי המוצג לעיל (שעשוי להיות בעל בעיות תאימות עבור סובסטרטים רגישים), ניתן לסנתז אמידי ויינרב ממגוון תרכובות אציל. ברוב המכריע של הליכים אלה משתמשים במלח הזמין מסחרית N,O-דימתילהידרוקסילאמין הידרוכלוריד [MeO(Me)NH * HCl], שבדרך כלל קל יותר לטיפול מאשר האמין החופשי.

טיפול באסטר או לקטון עם AlMe3 או AlMe2Cl מניב את אמיד ויינרב המתאים בניצולות טובות. לחלופין, ניתן להשתמש בריאגנטי גריניאר לא-נוקלאופיליים כגון איזופרופיל מגנזיום כלוריד כדי לאקטב את האמין לפני הוספת האסטר.
מרכז|לא ממוסגר|410x410 פיקסלים
ניתן גם להשתמש במגוון ריאגנטים לצימוד פפטיד כדי להכין אמידי ויינרב-נאהם מחומצות קרבוקסיליות. צימודים שונים מבוססי קרבודיאימיד, הידרוקסיבנזוטריאזול וטריפנילפוספין דווחו במיוחד למטרה זו.
מרכז|לא ממוסגר|460x460 פיקסלים
לבסוף, תגובת אמינוקרבונילציה שדווחה על ידי סטיבן בוכוולד מאפשרת המרה של אריל הלידים ישירות לאריל אמידים של ויינרב-נאהם.
מרכז|לא ממוסגר|500x500 פיקסלים
היקף
ידוע כי התנאים הסטנדרטיים לסינתזת ויינרב-נאהם יכולים לסבול מגוון רחב של קבוצות פונקציונליות במקומות אחרים במולקולה, כולל התמרת אלפא-הלוגן, חומצות אמינו בעלות קבוצת הגנה N, קבוצות α-β לא-רוויות, סיליל אתרים, לקטמים ולקטונים שונים, סולפונטים, סולפינטים ואסטרים פוספונטיים. ניתן להשתמש במגוון רחב של נוקלאופילים בשילוב עם האמיד. ליתיאטים וריאגנטי גריניאר הם הנפוצים ביותר; דיווחו על דוגמאות הכוללות נוקלאופילים של פחמן אליפטי, ויניל, אריל ואלקיניל. עם זאת, עם נוקלאופילים בסיסיים מאוד או בעלי הפרעה סטרית, אלימינציה של קבוצת המתוקסיד לשחרור פורמלדהיד יכולה להתרחש כתגובת לוואי משמעותית.
מרכז|לא ממוסגר|350x350 פיקסלים
אף על פי כן, האמיד ויינרב-נאהם תופס מקום בולט בסינתזות רבות, ומשמש כשותף צימוד חשוב עבור חלקים שונים. להלן מוצגים שלבים מרכזיים הכרוכים באמידי ויינרב בסינתזה של מספר תוצרים טבעיים, כולל חברים במשפחת המקרוספלידים האימונוסופרסיביים, ומשפחת הספירופונגינים האנטיביוטיים.
מרכז|לא ממוסגר|600x600 פיקסלים
וריאציות
תגובה של אמידי ויינרב-נאהם עם ריאגנטי ויטיג בוצעה כדי להימנע מהתנאים הקשים לעיתים הנדרשים להוספת ריאגנטים של הידריד או תרכובות אורגנו-מתכתיות. פעולה זו מניבה N-מתיל-N-מתוקסי-אנאמין שהופך לקטון או לאלדהיד המתאימים לאחר עיבוד הידרוליטי.
מרכז|לא ממוסגר|350x350 פיקסלים
בנוסף, פותח חילוף מגנזיום-הלוגן בכלי אחד עם ארילציה לאחר מכן, המציג את יציבותו של האמיד ויינרב-נאהם ומספק שיטה פשוטה מבחינה תפעולית לסינתזה של קטוני אריל.
מרכז|לא ממוסגר|420x420 פיקסלים
ריאגנטים יוצאי דופן נוספים סונתזו עם קבוצות פונקציונליות מרובות של אמיד ויינרב-נאהם, המשמשים כסינתונים של CO2 ו-α-דיקטון.
מרכז|לא ממוסגר|500x500 פיקסלים
לבסוף, סטיבן ג'י. דייוויס מאוקספורד תכנן חומר עזר כיראלי המשלב את הפונקציונליות של אמיד ויינרב עם זו של חומר העזר הפסאודואפדרין של מאיירס, ומאפשר אלקילציה דיאסטראוסלקטיבית של אנולט ולאחריה ביקוע שוטף לאלדהיד או קטון מועשר באננטיומרים המתאימים.
מרכז|לא ממוסגר|500x500 פיקסלים

ראו גם
 חיזור אמיד

 לקריאה נוספת 
 Balasubramaniam, S., & Aidhen, I. S. (2008). The growing synthetic utility of the Weinreb amide. Synthesis, 2008(23), 3707-3738.

הערות שוליים

קטגוריה:תגובות ליצירת קשרי פחמן-פחמן
קטגוריה:תגובות התמרה
קטגוריה:תגובות כימיות הקרויות על שם מגליהן