Реагент Бёрджесса

Реагент Бёрджесса был впервые получен Эдвардом М. Бёрджессом (Edward M. Burgess) в 1968 году. Номенклатурное название реагента Бёрджесса – метил-N-(трииэтиламмонийсульфонил)карбамат. Он представляет собой внутреннюю соль (иначе говоря, цвиттер-ион) следующего строения:

Представляем вашему вниманию реагент Бёрджесса! В этой молекуле одновременно присутствуют и положительный, и отрицательный заряд, поэтому она является внутренней солью
Реагент Бёрджесса, image #2
1 of 2
Представляем вашему вниманию реагент Бёрджесса! В этой молекуле одновременно присутствуют и положительный, и отрицательный заряд, поэтому она является внутренней солью

Исходным веществом для синтеза реагента Бёрджесса служит хлорсульфонилизоцианат (который, в свою очередь, можно получить из оксида серы (VI) и хлорциана).

К раствору этого вещества в бензоле сначала постепенно прикапывают безводный метанол (1,1 экв.), а затем добавляют триэтиламин (2,3 экв.). Избыток триэтиламина нужен для удаления соляной кислоты (в виде аммониевой соли) и образования цвиттер-иона:

Схема синтеза реагента Бёрджесса
Схема синтеза реагента Бёрджесса

Реагент Бёрджесса был создан для мягкой дегидратации (т.е. отщепления воды) спиртов. Происходит это следующим образом:

Сначала спирт образует сложный эфир с реагентом Бёрджесса, а затем следует элиминирование. Суммарным результатом реакции является дегидратация спирта. Вот механизм этих превращений на примере дегидратации 1,2-дифенилэтанола с образованием транс-стильбена:

На первой стадии реагент Бёрджесса реагирует со спиртом как электрофил: спирт атакует сульфонильную группу и замещает триэтиламин, хорошую уходящую группу. После этого происходит дегидратация по механизму внутримолекулярного син-элиминирования
На первой стадии реагент Бёрджесса реагирует со спиртом как электрофил: спирт атакует сульфонильную группу и замещает триэтиламин, хорошую уходящую группу. После этого происходит дегидратация по механизму внутримолекулярного син-элиминирования

Обратите внимание, что происходит именно син-элиминирование. Это было доказано с использованием двух монодейтерированных изомеров 1,2-дифенилэтанола. В одном случае образуется дейтерированный транс-стильбен, а в другом – недейтерированный. В обоих случаях выход больше 90%

Реагент Бёрджесса, image #5

“Мягкость” реагента Бёрджесса заключается в низкой температуре и нейтральной среде реакции. Благодаря этому он получил широкое применение в органическом синтезе. Например, он использовался на одной из последних стадий выполненного в 1997 году синтеза (+)-нарциклазина — вещества с потенциальной противораковой активностью, выделенного из нарцисса.

Суммарный выход этих двух стадий – 64%
Суммарный выход этих двух стадий – 64%

Реагент Бёрджесса можно использовать не только для дегидратации спиртов. Он не менее успешно справляется с дегидратацией амидов (с образованием нитрилов):

Механизм и пример дегидратации амида, являющегося производным лекарственного препарата ловастстина. Удивительно, что ни один из вторичных спиртов не дегидратируется. Выход нитрила — 82%
Механизм и пример дегидратации амида, являющегося производным лекарственного препарата ловастстина. Удивительно, что ни один из вторичных спиртов не дегидратируется. Выход нитрила — 82%

И нитроалканов (с образованием нитрилоксидов):

Пример дегидратации нитроалкана с образованием нитрилоксида, который сразу же вводят в реакцию диполярного [3+2]-циклоприсоединения. Обратите внимание на относительно низкую температуру, 50°C
Пример дегидратации нитроалкана с образованием нитрилоксида, который сразу же вводят в реакцию диполярного [3+2]-циклоприсоединения. Обратите внимание на относительно низкую температуру, 50°C

Реагент Бёрджесса можно также использовать для создания гетероциклов, например, 4,5-дигидрооксазолов, которые трудно получить другими методами.

Этот подход был использован для синтеза фрагмента форбоксазола, потенциального лекарственного препарата, выделенного из морских губок. На первой стадии реагент Бёрджесса замыкает оксазолиновый цикл (выход – 71%), который на второй стадии окисляется бромидом меди в ароматический оксазол (выход – 75%):

Cтадии синтеза фрагмента форбоксазола, которые упоминались ранее
Знакомьтесь, форбоксазол!
1 of 2
Cтадии синтеза фрагмента форбоксазола, которые упоминались ранее

На этом всё. Любите химию – мать вашу!

Editorial review and corrections by Goodwin.

1498 views·18 shares