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Verwandte Reaktionen: Arbuzov
Organic Chemistry Portal: Kabachnik-Fields Reaction
Kabachnik-Fields-Reaktion
Diese Drei-Komponenten-Reaktion eines Carbonyls, eines Amins und eines Dialkylphosphites führt zu α-Aminophosphonaten. Die Kabachnik-Fields-Reaktion hat in der Wirkstoffentwicklung eine gewisse Bedeutung, da mit ihr Peptidomimetika zugänglich sind.
Bislang wurden vorwiegend Aldehyde und sterisch ungehinderte Ketone wie Aceton, Cyclohexanon und Acetophenon in die Reaktion eingesetzt. Erst neuere Protokolle erlauben die Umsetzung einer grösseren Bandbreite an Edukten.
Mechanismus
Der Reaktionsweg der Kabachnik-Fields Reaktion hängt von den Eigenschaften der Edukte ab. Das Amin und die Hydrophosphoryl-Verbindung bilden einen Komplex, aus dem einer der Partner mit der Carbonylverbindung reagieren kann. Oft entscheidet die Basizität des Amines über den Reaktionsweg. Schwach basische Amine, wie Anilin, das auch als Protondonor fungieren kann, bevorzugen die Bildung eines Imines, wohingegen Alkylamine wie Cyclohexylamin keine Imine bilden:
Wenn zusätzliche Katalysatoren verwendet werden, so können sowohl Säuren wie auch Basen einen positiven Einfluss auf die Reaktionsrate haben. Manchmal kann eine höhere chemische Ausbeute und Diastereoselektivität erzielt werden, wenn eine Zweikomponenten-Reaktion mit Imin und Dialkylphosphit durchgeführt wird. Wegen der Phosphonat-Phosphit-Tautomerie erfolgt die Addition entweder über einen vier- oder fünfgliedrigen Übergangszustand:
Eine detaillierte Betrachtung des Mechanismus der Kabachnik-Fields-Reaktion, ihres synthetischen Potentials und der biologischen Aktivität der α-Aminophosphonate kann in einer Übersicht von R. A. Cherkasov and V. I. Galkin gefunden werden. (Russ. Chem. Rev. 1998, 67, 857-882. DOI)
Eine interessante neuerer Publikation schlägt für eine enantioselektive Umsetzung unter Verwendung von Chinin als Organokatalysator folgenden Übergangszustand vor:
Dieses Beispiel zeigt einen hohen Grad an Komplexizität und man kann sich vorstellen, dass die Entwicklung einer enantioselektiven Drei-Komponenten-Reaktion weitaus anspruchsvoller ist und weitere Grundlagenforschung benötigt.