- 447
- 259
- Усп. сделок
- 50%
Аннотация.
Валерофенон, также известный как пентанофенон, представляет собой ароматический кетон, в котором бензольное кольцо замещено пентаноильной группой. Это соединение служит важным прекурсором в синтезе α-PVP, стимулирующего препарата. В настоящем документе вы найдете подробное описание валерофенона, физические и химические свойства, соответствующую химическую информацию, различные методы синтеза, заключительные замечания и обширную библиографию.Общие сведения о валерофеноне [1-5].
Другими синонимами валерофенона являются: Бутилфенилкетон; пентанофенон; 1-фенил-1-пентанон; 2-пропилацетофенон; 1-фенил-пентан-1-он; 4-метилбутирофенон.Название валерофенона по классификации ИЮПАК: 1-фенилпентан-1-он
CAS номер: 1009-14-9
Торговое название - Валерофенон
Физико-химические свойства валерофенона [1-5].
Молекулярная формула C11H14OМолярная масса 162,23 г/моль
Температура кипения 244-245 °C
Температура плавления -9 и -9,4 °C
Показатель преломления 1,5143
Плотность 0,975-0,978 г/мл
Растворимость: в воде 137,3 мг/л при 25 °C; растворим в органических растворителях
Цвет/форма: бесцветная жидкость; светло-желтый
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Структура валерофенона.
Жидкое состояние валерофенона можно увидеть на представленном рисунке.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Жидкий валерофенон.
Химическая информация о валерофеноне [5-18].
Валерофенон, соединение, характеризующееся бензольным кольцом, замещенным пентаноильной группой, является производным трифторуксусной кислоты (TFA), которая служит мощным антагонистом гистаминовых H1-рецепторов. Его связывание с клетками-рецепторами эффективно препятствует действию гистамина, что приводит к ингибированию дополнительных медиаторов, таких как простагландины и лейкотриены. Кроме того, валерофенон демонстрирует значительное ингибирующее действие на полимеразные цепные реакции (ПЦР), хемилюминесцентные реакции и аналитические методы, использующие постоянное давление. Кроме того, он препятствует образованию пленок субстрата, тем самым потенциально увеличивая световое излучение в хемилюминесцентных реакциях. Исследования показали эффективность валерофенона как ингибитора человеческих рекомбинантных гистаминовых H1-рецепторов, особенно при концентрациях ниже 10 мкМ. Считается, что это ингибирование связано со способностью соединения образовывать внутримолекулярные водородные связи с гидроксильной группой, расположенной в С-5 бензольного кольца. Кроме того, валерофенон действует как ингибитор фермента карбонилредуктазы.Химические реакции.
Реакция Гриньяра - это фундаментальный органический химический процесс, который включает в себя взаимодействие между реагентом Гриньяра и кетоновым соединением. Реагенты Гриньяра - это металлоорганические соединения, обычно синтезируемые путем соединения алкил- или арилгалогенидов с металлическим магнием в присутствии эфирного растворителя. В контексте реакции Гриньяра с кетонами реагент Гриньяра действует как нуклеофил, атакуя электрофильный атом углерода в карбонильной группе кетона. Этот начальный этап приводит к образованию углерод-углеродной связи, соединяющей атом углерода реагента Гриньяра с карбонильным атомом углерода кетона. В результате образуется новая углерод-углеродная связь и промежуточный алкоксид. Однако этот промежуточный алкоксид нестабилен и легко вступает в реакцию с водой или кислотой, что приводит к получению желаемого конечного продукта. При гидролизе с водой в результате образуется спирт, в то время как кислотный источник приводит к образованию соответствующей карбоновой кислоты. Реакция Гриньяра с кетонами находит широкое применение в органическом синтезе, позволяя вводить новые функциональные группы и создавать сложные углеродные каркасы. Она представляет собой универсальный и эффективный метод получения различных органических соединений, включая спирты, карбоновые кислоты и их производные. Учитывая чувствительность реагентов Гриньяра к воздействию воздуха и влаги, очень важно обращаться с ними осторожно, обеспечивая проведение реакций в безводных условиях.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Валерофенон в реакциях Гриньяра.
Конденсация Дарзена, также называемая конденсацией глицидных эфиров по Дарзену, - это химическое превращение, в ходе которого происходит конденсация хлорида или ангидрида α,β-ненасыщенной кислоты с алкоксидом или феноксидом нуклеофила. Эта реакция была первоначально открыта швейцарским химиком Виктором Дарзеном в начале XX века. В контексте конденсации Дарзена хлорид или ангидрид кислоты вступает в реакцию с нуклеофилом, что приводит к образованию β-гидроксиэфира или β-гидроксикетона. Реакция протекает путем атаки нуклеофила на электрофильный карбонильный углерод хлорида или ангидрида кислоты, что впоследствии приводит к удалению хлорид-иона или молекулы ангидрида. Этот этап приводит к образованию циклического промежуточного соединения, которое затем подвергается внутримолекулярной нуклеофильной атаке алкоксидной или феноксидной группы. В результате образуется желаемый β-гидроксиэфир или β-гидроксикетон. Конденсация Дарзена является универсальным методом синтеза β-гидроксиэфиров и β-гидроксикетонов, которые являются основными строительными блоками в органическом синтезе и могут быть модифицированы для получения широкого спектра функциональных групп. Эта реакция может проводиться в мягких условиях и обеспечивает хороший контроль над региоселективностью и стереохимией.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Валерофенон может участвовать в реакции конденсации Дарзена.
Гидрирование кетонов, также называемое восстановлением кетонов, - это химический процесс, в ходе которого к функциональной группе кетона присоединяется водород (H2), в результате чего образуется спирт. Эта реакция широко используется в органическом синтезе и обычно катализируется катализаторами из переходных металлов, таких как палладий, платина или никель. В контексте гидрирования кетонов молекула кетона подвергается восстановлению в присутствии источника водорода и подходящего катализатора. В качестве источника водорода обычно используется молекулярный водород (H2), а катализатор облегчает активацию водорода и его присоединение к карбонильной группе кетона. В результате кетон превращается в спирт с присоединением нового атома водорода. Гидрогенизация кетонов - универсальное и ценное превращение в органической химии, поскольку позволяет селективно восстанавливать кетоны до спиртов, сохраняя при этом целостность других функциональных групп в молекуле. Регулируя условия реакции, такие как температура, давление, выбор катализатора и растворителя, можно контролировать селективность и стереохимию процесса гидрирования. Гидрогенизация кетонов находит применение в различных областях, включая синтез фармацевтических препаратов, продуктов тонкой химии и производных натуральных продуктов. Оно позволяет преобразовать карбонильные группы в более универсальные и функциональные спиртовые соединения, которыми можно манипулировать в последующих химических превращениях. Важно отметить, что гидрогенизация кетонов обычно проводится в контролируемых условиях, чтобы достичь желаемой региоселективности и избежать перевосстановления. Выбор катализатора и параметров реакции должен быть тщательно продуман в зависимости от конкретного кетонового субстрата и желаемого продукта.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Гидрогенизация валерофенона до соответствующего спирта.
Кетоны вступают в реакцию с гидроксиламином, в результате чего образуются кетоксимы с выделением воды в качестве побочного продукта. Это химическое превращение, известное как кетоксимирование, включает в себя присоединение гидроксиламина (NH2OH) к карбонильной группе кетона. Это добавление приводит к образованию связи C=N и превращает карбонильный кислород в гидроксильную группу. В процессе кетоксимации атом азота гидроксиламина, обладающий одинокой парой электронов, атакует электрофильный атом углерода в карбонильной группе кетона. В результате образуется промежуточное соединение, в котором кислород карбонильной группы образует связь с атомом азота. Впоследствии из этого промежуточного соединения удаляется вода, что приводит к образованию продукта - кетоксима. Кетоксимы обладают уникальными химическими свойствами благодаря наличию связи C=N. Они могут служить универсальными промежуточными продуктами в различных органических превращениях, включая синтез амидов, оксимов и других функциональных групп.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Взаимодействие валерофенона с гидроксиламином приводит к образованию оксима.
Когда кетоны реагируют с гидразином, в зависимости от условий реакции образуются либо гидразоны, либо азины. Соотношение гидразина и кетона определяет результат реакции: при соотношении 1:1 образуются гидразоны, а при соотношении 1:2 - азины. В случае образования гидразона одна молекула гидразина реагирует с одной молекулой кетона. Атомы азота гидразина атакуют карбонильный углерод кетона, что приводит к образованию двойной связи C=N и превращению карбонильного кислорода в гидразоновую группу. С другой стороны, образование азина происходит, когда две молекулы гидразина реагируют с одной молекулой кетона. В этом случае в реакции участвуют оба атома азота гидразина, что приводит к образованию двойной связи C=N в кетоне и превращению карбонильного кислорода в азиновую группу.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
При взаимодействии валерофенона с гидразином при различных стехиометрических соотношениях.
Реакция Лейкарта-Валлаха - это химическое превращение, которое позволяет преобразовать карбонильное соединение, например кетон или альдегид, в амин. Эта реакция широко используется для синтеза первичных и вторичных аминов. В реакции Лейкарта-Валлаха карбонильное соединение вступает в реакцию с муравьиной кислотой (HCOOH) и амином, обычно формиатом аммония (NH4HCO2), при повышенных температурах. Реакция проходит через ряд стадий, включающих образование промежуточного продукта - имина, за которым следуют последующие процессы восстановления и перегруппировки. В конечном итоге карбонильная группа превращается в аминную. Конкретные условия реакции, включая температуру, время реакции и выбор катализатора, могут существенно повлиять на селективность и эффективность реакции Лейкарта-Валлаха. Для увеличения скорости и выхода реакции часто используют соответствующие катализаторы, такие как никель Рэнея или платина на углероде.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Валерофенон в реакции Лейкарта-Валлаха.
Кето-енольная таутомерия - это химическое явление, при котором происходит взаимопревращение между двумя конституционными изомерами, известными как кето- и энольная формы. Такая таутомерия возникает в соединениях, содержащих карбонильную группу (кето) и гидроксильную группу, присоединенную к соседнему углероду (энол). Переход между кето- и энольной формами происходит за счет миграции протона и перегруппировки электронов в молекуле. В кето-форме преобладает карбонильная группа с двойной связью между атомами углерода и кислорода. Однако при определенных условиях, например, в присутствии катализатора, тепла или специфических растворителей, кето-форма может превратиться в энольную форму. В енольной форме двойная связь смещается к соседнему углероду, образуя гидроксильную группу и алкеновую связь. Взаимопревращение между кето- и энольной формами является примером таутомерного равновесия. На положение равновесия влияют такие факторы, как температура, полярность растворителя и стабильность каждого таутомера. В большинстве случаев кето-форма более стабильна из-за резонансной стабилизации, обеспечиваемой карбонильной группой. Однако в некоторых случаях предпочтение может быть отдано энольной форме, если она обладает конъюгацией или внутримолекулярной водородной связью, что повышает ее стабильность. Кето-енольная таутомерия имеет значительные последствия в органической химии. Она влияет на реакционную способность, кислотность и химическое поведение соединений. Взаимопревращения между таутомерами могут влиять на скорость реакции, образование продуктов и наличие различных функциональных групп. Понимание и контроль таутомерии кето-енолов необходимы для проектирования и прогнозирования поведения молекул в различных химических процессах.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Валерофенон в таутомерии кето-енола.
Образование иминов из кетонов - это химический процесс, который включает в себя реакцию между кетоном и первичным амином, в результате которой образуется имин. Эта реакция известна как образование иминов или имидирование. При образовании иминов карбонильная группа кетона вступает в реакцию с аминогруппой (-NH2) первичного амина. Реакция протекает по механизму нуклеофильного присоединения-элиминирования. Сначала одинокая пара электронов на атоме азота первичного амина атакует электрофильный атом углерода карбонильной группы кетона, в результате чего образуется тетраэдрический промежуточный продукт. Затем это промежуточное соединение проходит стадию элиминирования, в ходе которой отщепляется молекула воды, что приводит к образованию имина. Имин состоит из двойной связи углерод-азот (C=N), при этом атом азота связан с алкильной или арильной группой, полученной из первичного амина. Реакция образования имина может катализироваться кислотой или основанием. Кислотные условия благоприятствуют образованию иминов, в то время как основные условия способствуют образованию энамина, который включает в себя присоединение протона к атому азота имина, что приводит к образованию энамина. Имины являются ценными промежуточными продуктами в органическом синтезе и находят разнообразное применение. Они могут служить строительными блоками для синтеза различных соединений, таких как фармацевтические препараты, агрохимикаты и красители. Кроме того, имины проявляют важную биологическую активность и используются в качестве лигандов в координационной химии.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Валерофенон в реакциях образования иминов.
Образование гемикеталей - это химический процесс, включающий реакцию между спиртом и карбонильным соединением, в результате которой образуется гемикеталь. Гемикетали - это функциональные группы, содержащие связь углерод-кислород-углерод (C-O-C). При образовании гемикеталей молекула спирта вступает в реакцию с карбонильным соединением, например альдегидом или кетоном. Реакция протекает по механизму нуклеофильного присоединения-элиминирования. Сначала одинокая пара электронов на атоме кислорода спирта атакует электрофильный атом углерода карбонильной группы, образуя тетраэдрический промежуточный продукт. Затем происходит внутримолекулярный перенос протона, приводящий к элиминированию молекулы воды. В результате образуется гемикеталь, в котором атом кислорода спирта соединяется с атомом углерода карбонильной группы, образуя новую связь C-O-C. Образование гемикеталей обратимо, а положение равновесия зависит от стабильности гемикеталя и исходных материалов. На равновесие могут влиять такие факторы, как температура, концентрация и присутствие катализаторов. Гемикетали являются важными промежуточными соединениями в органической химии и имеют различные применения. Они могут подвергаться дальнейшим реакциям, таким как катализируемая кислотами циклизация или перегруппировка, с образованием более сложных молекул. Гемикетали часто встречаются в химии углеводов, где они играют решающую роль в образовании циклических сахарных структур. Стоит отметить, что превращение гемикеталей в стабильные кетали возможно и путем последующей реакции с молекулой спирта. При этом образуется новая связь углерод-кислород-углерод, что приводит к защите карбонильной группы.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Валерофенон в образовании гемикеталей.
В сильных окислителях кетоны могут подвергаться окислению с образованием карбоновых кислот. Однако кетоны, как правило, более устойчивы к окислению по сравнению с альдегидами и первичными спиртами. Для окисления кетонов обычно требуются жесткие условия, включая сильные окислители и повышенные температуры. При окислении кетонов углерод-углеродная связь в кетоне подвергается расщеплению, что приводит к образованию смеси карбоновых кислот. Полученные карбоновые кислоты имеют меньшее количество атомов углерода по сравнению с исходным кетоном. Уменьшение количества атомов углерода происходит потому, что расщепление углерод-углеродной связи в кетоне приводит к потере одного атома углерода. Для окисления кетонов обычно используют сильные окислители: перманганат калия (KMnO4), хромовую кислоту (H2CrO4) и реактив Джонса (CrO3/H2SO4).
Эти окислители дают необходимую энергию для разрыва углерод-углеродной связи и способствуют превращению кетона в карбоновые кислоты. Окисление кетонов является важным превращением в органической химии и имеет несколько применений. Оно позволяет превращать кетоны в карбоновые кислоты, которые являются универсальными соединениями, используемыми в различных отраслях промышленности, включая фармацевтику, полимеры и ароматизаторы. На селективность реакции окисления может влиять выбор окислителя, условия реакции и наличие других функциональных групп в молекуле. Важно отметить, что окисление кетонов требует осторожности и тщательного контроля условий реакции, поскольку сильные окислители могут быть опасными и приводить к образованию нежелательных побочных продуктов. Кроме того, выбор окислителя и условий реакции должен основываться на конкретном кетоновом субстрате и желаемом результате.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Валерофенон с сильными окислителями.
Кетоны также могут подвергаться реакциям восстановления с получением спиртов. Один из распространенных методов восстановления кетонов включает использование гидридов металлов, таких как борогидрид натрия (NaBH4) или гидрид алюминия лития (LiAlH4). Эти гидриды металлов действуют как восстановители и отдают гидрид-ион (H-) карбонильному углероду кетона, в результате чего образуется соль алкоксида металла. Когда кетон обрабатывается гидридом металла, например NaBH4, в присутствии подходящего растворителя, например метанола или этанола, гидрид металла избирательно атакует карбонильную группу. Гидрид-ион присоединяется к карбонильному углероду, что приводит к образованию промежуточного алкоксида, который координируется с катионом металла (например, Na+). Этот промежуточный продукт стабилизирован координацией с ионом металла, что предотвращает дальнейшую реакцию и позволяет его выделить. Для получения спиртового продукта из промежуточного алкоксида металла обычно проводят гидролиз. Гидролиз включает добавление воды, что приводит к расщеплению связи металл-алкоксид и образованию желаемого спирта. Гидролиз может быть осуществлен путем обработки соли алкоксида металла кислотой или простым добавлением воды. Выбор условий гидролиза зависит от конкретных требований к реакции и желаемой чистоты продукта. Другим методом восстановления кетонов является использование цианоборогидрида натрия (NaBH3CN). NaBH3CN является более мягким восстановителем по сравнению с гидридами металлов и часто используется, когда условия реакции требуют большей селективности. NaBH3CN также донирует гидрид-ион на карбонильный углерод, что приводит к восстановлению кетона до спирта. Этот реагент особенно полезен для восстановления кетонов в присутствии других восстанавливаемых функциональных групп, поскольку он проявляет большую толерантность к этим группам.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Реакции восстановления валерофенона.
Альфа-бромирование кетонов происходит путем присоединения молекулярного брома (Br2) или соединений брома к альфа-положению кетоновой группы с образованием альфа-бромкетонов. Реакция может проводиться в присутствии каталитических количеств других веществ, таких как кислоты или кислоты Льюиса, которые помогают активировать бром и обеспечивают региоселективность реакции. Альфа-бромкетоны - важные промежуточные продукты в органическом синтезе. Они могут служить исходными материалами для дальнейших превращений, таких как ацилирование, альдольная конденсация и другие реакции, приводящие к образованию сложных молекулярных структур.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Альфа-бромирование.
Перегруппировка Виллгеродта, также известная как реакция Виллгеродта, - это органическая реакция, в результате которой арил-алкил-кетон, алкин или алкен превращается в соответствующий амид. Эта реакция названа в честь немецкого химика Конрада Виллгеродта, который впервые сообщил о ней. Перегруппировка Виллгеродта обычно проводится с использованием полисульфида аммония (NH4)2Sx в качестве реагента. Реакция проходит в несколько этапов, начиная с образования промежуточного тиоамида. Затем этот тиоамид подвергается перегруппировке и последующему гидролизу с получением желаемого амидного продукта. Стоит отметить, что перегруппировка Виллгеродта - сложная реакция с несколькими возможными путями и побочными реакциями, и для достижения желаемого результата часто требуется тщательная оптимизация условий реакции.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Перегруппировка Виллгеродта.
Окисление по Баеру-Виллигеру - это органическая реакция, в результате которой кетон или циклический кетон превращается в сложный эфир или лактон, соответственно, с использованием пероксикислот или пероксидов в качестве окислителей. Эта реакция названа в честь Адольфа фон Байера и Виктора Виллигера, которые независимо друг от друга открыли это превращение. При окислении по методу Бейера-Виллигера кетоновый субстрат вступает в реакцию с пероксикислотой или пероксидом, например, надуксусной кислотой (CH3CO3H) или перекисью водорода (H2O2), в присутствии кислотного или основного катализатора. Пероксикислота или пероксид действуют как электрофильный окислитель, воздействуя на карбонильную группу кетона и образуя циклический промежуточный продукт, известный как эфир пероксикарбоновой кислоты. Этот промежуточный продукт впоследствии перестраивается с переносом алкильной или арильной группы, образуя желаемый сложный эфир или лактон.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Окисление по Бейеру-Виллигеру.
Синтез α-PVP из 2-бромвалерофенона [16, 17].
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Синтез α-PVP.
Синтез валерофенона [19, 20].
Валерофенон, также известный как 1-фенил-1-пентанон, обычно получают путем ацилирования бензола валерилхлоридом по реакции, известной как ацилирование Фриделя-Крафтса.При ацилировании по Фриделю-Крафтсу бензол выступает в качестве нуклеофила и реагирует с хлористым валерилом в присутствии катализатора в виде кислоты Льюиса, обычно хлорида алюминия (AlCl3) или хлорида железа (FeCl3). Кислота Льюиса активирует валерилхлорид, образуя с ним комплекс, что делает его более реакционноспособным по отношению к бензолу. Затем молекула бензола атакует электрофильный карбонильный углерод хлорида валерила, что приводит к замещению атома водорода в бензоле на валерильную группу. Реакция проходит через ряд стадий, включающих образование промежуточного карбокатиона и последующую перегруппировку. Конечным продуктом реакции является валерофенон, в котором валерильная группа присоединена к бензольному кольцу.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Общая схема синтеза валерофенона.