رد فعل ساندماير

تفاعل ساندماير هو تفاعل كيميائي يُستخدم لتخليق هاليدات الأريل من أملاح ديازونيوم الأريل باستخدام أملاح النحاس ككواشف أو عوامل محفزة. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]} وهو مثال على الاستبدال العطري الجذري النيوكليوفيلي . يوفر تفاعل ساندماير طريقة لإجراء تحولات فريدة على البنزين، مثل الهلجنة ، والسيانيد ، والتريفلوورو ميثيل ، والهيدروكسيل .

اكتُشف هذا التفاعل عام 1884 على يد الكيميائي السويسري تراوغوت ساندماير ، عندما حاول تخليق فينيل أسيتيلين من كلوريد بنزين ديازونيوم وأسيتيليد النحاس الأحادي . إلا أن الناتج الرئيسي الذي عزله كان كلوروبنزين . ^{[ 5 ]} في العصر الحديث، يُشير تفاعل ساندماير إلى أي طريقة لاستبدال مجموعة أمينية عطرية عبر تحضير ملح الديازونيوم الخاص بها، ثم استبدالها بنيوكليوفيل في وجود أملاح النحاس الأحادي المحفزة.

تُعدّ تفاعلات ساندمير الأكثر شيوعًا هي تفاعلات الكلورة والبرومة والسيانيد والهيدروكسيل باستخدام CuCl و CuBr و CuCN و Cu₂O على التوالي. ومؤخرًا، طُوّر تفاعل ثلاثي فلورو ميثيل لأملاح الديازونيوم، ويُشار إليه بتفاعل من نوع ساندمير. تتفاعل أملاح الديازونيوم أيضًا مع البورونات واليوديد والثيولات والماء وحمض الهيبوفوسفوريك وغيرها، ^{[ 6 ]} ويمكن إجراء الفلورة باستخدام أنيونات رباعي فلوروبورات ( تفاعل _بالز -شيمان ). مع ذلك، ولأن هذه العمليات لا تتطلب عاملًا حفازًا معدنيًا، فإنها لا تُصنّف عادةً ضمن تفاعلات ساندمير. في العديد من المتغيرات التي طُوّرت، استُخدمت أيضًا أملاح فلزات انتقالية أخرى، بما في ذلك النحاس (II) والحديد (III) والكوبالت (III). ^{[ 7 ]} نظرًا لتطبيقاته التركيبية الواسعة، فإن تفاعل ساندماير، إلى جانب التحولات الأخرى لمركبات الديازونيوم، مكمل للاستبدال العطري المحب للإلكترونات .

يُعد تفاعل ساندماير مثالًا على الاستبدال العطري الجذري النيوكليوفيلي (SN _RN Ar). يدعم الكشف عن نواتج ثنائية الأريل الثانوية آلية التفاعل الجذرية في ساندماير . [ ^{8 ] يبدأ} استبدال مجموعة الديازو العطرية بالهالوجين أو شبه الهالوجين بآلية نقل إلكترون واحد محفزة بواسطة النحاس الأحادي لتكوين جذر أريل مع فقدان غاز النيتروجين. ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 8 ]} من المحتمل أن يتكون الأرين المستبدل عن طريق النقل المباشر للكلور أو البروم أو السيانيد أو الهيدروكسيل من أيون النحاس الثنائي إلى جذر الأريل لإنتاج الأرين المستبدل وإعادة توليد محفز النحاس الأحادي. في اقتراح بديل، يخضع وسيط النحاس الثلاثي العابر، المتكون من اقتران جذر الأريل مع أيون النحاس الثنائي، لحذف اختزالي سريع لإنتاج الناتج وإعادة توليد النحاس الأحادي. ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]} ومع ذلك، فإن الأدلة على وجود وسيط عضوي نحاسي ضعيفة وظرفية في الغالب، ^{[ 15 ] [ 16 ]} وقد يعتمد المسار الدقيق على الركيزة وظروف التفاعل.

انتقال إلكترون واحد

تم تطوير صيغ مختلفة لتفاعل ساندماير لتناسب تطبيقات تركيبية متعددة. وتتم هذه التفاعلات عادةً من خلال تكوين ملح أريل ديازونيوم، يليه تفاعل مع ملح النحاس الأحادي لإنتاج مركب أريل مُستبدل.

توجد العديد من التطبيقات التركيبية لتفاعل ساندماير.

الهلجنة

يُعدّ تكوين هاليدات الأريل من أهم استخدامات تفاعل ساندماير. ويُفضّل استخدام ثنائي يوديد الميثان كمذيب لتخليق يودو أريلات ^{[ 17 ] [ 18 ]} ، بينما يُستخدم بروموفورم لتخليق برومو أريلات . أما لتخليق كلورو أريلات ، فيُفضّل استخدام الكلوروفورم كمذيب ^{[ 19 ]} . ويُستخدم تفاعل ساندماير لاستبدال مجموعة أمينية بمجموعة برومو في تخليق (+)- كركوفينول ، وهو مركب حيوي نشط ذو فعالية مضادة للفطريات والسرطان ^{[ 20 ]} .

تستخدم إحدى بروتوكولات البرومة خليطًا من النحاس الأحادي/الثنائي مع كميات إضافية من الرابطة ثنائية السن فينانثرولين ومحفز نقل الطور ديبنزو-18-كراون-6 لتحويل ملح رباعي فلوروبورات أريل ديازونيوم إلى بروميد أريل. ^{[ 21 ]}

يستخدم تفاعل بالز -شيمان رباعي فلوروبورات وينتج عنه فلوروبنزين مستبدل بالهاليد ، وهو مركب لا يمكن الحصول عليه باستخدام فلوريدات النحاس . ويُظهر هذا التفاعل أنماطًا مميزة لتفاعل ساندمير. ^{[ 22 ]}

السيانيشن

يُستخدم تفاعل ساندماير أيضاً في عملية السيانيد، التي تُتيح تكوين بنزونيتريلات ، وهي فئة مهمة من المركبات العضوية. ويُعدّ تفاعل ساندماير وسيطاً رئيسياً في تصنيع دواء فلوانكسول المضاد للذهان ، حيث يتم تصنيعه عن طريق السيانيد. ^{[ 23 ]}

كما تم استخدام تفاعل ساندماير في تخليق النيومفيميدين، وهو مركب يُعتقد أنه يستهدف إنزيم توبويزوميراز II كدواء مضاد للسرطان. ^{[ 24 ]}

ثلاثي فلورو الميثيل

لقد ثبت أن تفاعلات ساندماير تُستخدم لإنتاج مركبات أريل مُؤَسْوَة بمجموعات استبدال ثلاثي فلورو ميثيل. تُضفي عملية إضافة ثلاثي فلورو ميثيل خصائص كيميائية فريدة مع تطبيقات عملية واسعة النطاق. على وجه الخصوص، تتميز المستحضرات الصيدلانية التي تحتوي على مجموعات CF3 بثبات أيضي مُحسَّن _، ومحبة للدهون ، وتوافر حيوي أعلى . تتميز تفاعلات إضافة ثلاثي فلورو ميثيل من نوع ساندماير بظروف تفاعل معتدلة وتحمل أكبر للمجموعات الوظيفية مقارنةً بالطرق السابقة لإضافة ثلاثي فلورو ميثيل. ^{[ 25 ] [ 26 ]} يُعرض أدناه مثال على تفاعل إضافة ثلاثي فلورو ميثيل من نوع ساندماير. ^{[ 27 ]}

الهيدروكسيل

يمكن استخدام تفاعل ساندماير لتحويل أمينات الأريل إلى فينولات عبر تكوين ملح ديازونيوم الأريل. في وجود عامل حفاز نحاسي، مثل أكسيد النحاس الأحادي ، وفائض من نترات النحاس الثنائي ، يحدث هذا التفاعل بسهولة في درجة حرارة الغرفة في ماء متعادل. ^{[ 28 ]} وهذا يختلف عن الطريقة التقليدية (المعروفة بالاسم الألماني Verkochung )، التي تتطلب غلي ملح الديازونيوم في حمض مائي، وهي عملية يُعتقد أنها تتضمن كاتيون الأريل بدلاً من الجذر الحر، ومن المعروف أنها تُنتج نواتج جانبية أخرى للإضافة النيوكليوفيلية بالإضافة إلى ناتج الهيدروكسيل المطلوب.

• http://www.name-reaction.com/sandmeyer-reaction