Die Beirut-Reaktion (auch Haddadin-Issidorides-Reaktion) ist eine Namensreaktion in der Organischen Chemie, welche 1965 erstmals von Haddadin und Issidorides beschrieben wurde. Meistens wird der Name Beirut-Reaktion verwendet, welcher auf dem Namen der Stadt Beirut basiert, dem Ort der Entdeckung der Reaktion. Bei der Reaktion werden Chinoxalin-N,N'-dioxide, also heterocyclische Verbindungen, synthetisiert. Dies geschieht über eine Cycloaddition zwischen einem Benzofuroxan mit Dienen, Enaminen, Enolaten, α,β-ungesättigten Ketonen oder 1,3-Dinitrilen.

Übersichtsreaktion

Bei der Beirut-Reaktion reagieren Benzofuroxane (z. B. Benzofuroxan-N-oxid) 1 mit dem hier beispielhaft dargestellten Enolation 2 zu Chinoxalin-N,N'-dioxiden 3. Bei der Verbindung 2 können verschiedenste organische Reste (z. B. Alkyl-, Amid-, Aryl-, Carboxylat- oder Cyanidgruppen) verwendet werden. Anstelle des Sauerstoffatoms kann außerdem ein tertiäres Amin stehen. Als Katalysator dient üblicherweise eine Base wie z. B. Triethylamin oder Ethanolate.

Reaktionsmechanismus

Es gibt mehrere Vorschläge bezüglich des Reaktionsmechanismus der Beirut-Reaktion. Ihnen gemeinsam ist der erste Schritt, in welchem eine nukleophile Addition des Enolations 2 an das elektrophile Stickstoffatom des Benzofuroxans 1 abläuft. Lima und do Amaral gehen im Folgenden davon aus, dass zunächst eine Protonierung stattfindet, die zur Bildung der Verbindung 3 führt. Der Ringschluss zu Verbindung 4 erfolgt, indem eine Verbindung vom Stickstoff der Aminhydroxidgruppe an die Carbonylgruppe geknüpft wird. Dem folgt eine β-Eliminierung von Wasser unter Bildung des Chinoxalin-N,N'-dioxids 5.

Anwendung

Die Beirut-Reaktion ist eine wichtige Möglichkeit, um heterocyclische, aromatische Verbindungen mit Aminoxidgruppen zu synthetisieren. Die Reaktionsprodukte der Beirut-Reaktion sind vor allem in der pharmazeutischen Industrie von Interesse, da zahlreiche Chinoxalin-N,N'-dioxide antiparasitär und antimikrobiell wirken sowie zur Bekämpfung von Tumoren genutzt werden können. Über die Reduktion von Chinoxalin-N,N'-dioxiden können außerdem Phenazin-Derivate hergestellt werden, die als Grundgerüst für Farbstoffe und Antibiotika dienen.

Einzelnachweise

  1. ↑ Makhluf J. Haddadin, Costas H. Issidorides: Enamines with isobenzofuroxan: a novel synthesis of quinoxaline-di-n-oxides. In: Tetrahedron Letters. Band 6, Nr. 36, 1. Januar 1965, S. 3253–3256, doi:10.1016/S0040-4039(01)89222-4.
  2. ↑ Katritzky, Alan R.,: Advances in Heterocyclic Chemistry. Band 112. Academic Press, Amsterdam 2015, ISBN 978-0-12-420209-2, S. 53–54.
  3. 1 2 3 4 5 Zerong Wang: Beirut Reaction. In: Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents. John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, USA 2010, ISBN 978-0-470-63885-9, S. 303–306, doi:10.1002/9780470638859.conrr067.
  4. 1 2 3 4 5 L. M. Lima, D. N. do Amaral: Beirut Reaction and its Application in the Synthesis of Quinoxaline-N,N’-Dioxides Bioactive Compounds. In: Rev. Virtual Quim. 6. Auflage. Nr. 5, 2013, S. 1075–1100, doi:10.5935/1984-6835.20130079.
  5. ↑ Eintrag zu Phenazin. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 21. Dezember 2018.
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