Синтезы Кнорра и Файста — Бенари

Синтез Кнорра

Синтез Кнорра строит пиррол из двух «половинок»: α-аминокетона и соединения с активной группой \(\ce{CH2}\) рядом с карбонилом.

Как получить пиррол по Кнорру

1. Нитрозируйте β-кетоэфир по активной группе \(\ce{CH2}\): \(\ce{NaNO2}\), AcOH → α-оксиминокетон.
2. Восстановите оксим до аминогруппы цинком в AcOH в присутствии второго компонента — β-кетоэфира или 1,3-дикетона: α-аминокетон сразу вступает в реакцию.
3. Аминогруппа конденсируется с кетонной группой второго компонента (енамин), углерод енамина атакует кетонную группу аминокетона, уходит вода.
4. Раскладка атомов: N1, C2 (с группой COOEt) и C3 — от аминокетона; C4 (с COOEt или ацилом) и C5 — от второго компонента.

Примеры

1. «Пиррол Кнорра»: ацетоуксусный эфир → \(\ce{NaNO2}\), AcOH → этил-2-(гидроксиимино)-3-оксобутаноат → Zn, AcOH и второй эквивалент ацетоуксусного эфира → диэтил-3,5-диметилпиррол-2,4-дикарбоксилат.

2. С ацетилацетоном вместо второго эквивалента эфира → этил-4-ацетил-3,5-диметилпиррол-2-карбоксилат.

Синтезы Ганча и Файста — Бенари

Если вместо α-аминокетона взять α-галогенкарбонильное соединение, азот можно ввести аммиаком — или не вводить вовсе.

Как выбрать между пирролом и фураном

1. Возьмите β-кетоэфир и α-галогенкарбонильное соединение (\(\ce{ClCH2CHO}\), \(\ce{ClCH2COR}\)).
2. С аммиаком или первичным амином (синтез Ганча) β-кетоэфир сначала превращается в енамин, и получается пиррол-3-карбоксилат; с первичным амином — 1-замещённый.
3. С основанием без азота (пиридин, \(\ce{Et3N}\)) — синтез Файста — Бенари: фуран-3-карбоксилат.
4. Сложноэфирную группу в положении 3 можно убрать: гидролиз, затем декарбоксилирование при нагревании.

Примеры

1. Ацетоуксусный эфир + хлорацетальдегид + \(\ce{NH3}\) → этил-2-метилпиррол-3-карбоксилат.

2. Те же вещества с пиридином → этил-2-метилфуран-3-карбоксилат.

3. С метиламином вместо аммиака → этил-1,2-диметилпиррол-3-карбоксилат.