Die Camps-Chinolinsynthese wurde zunächst von Icilio Guareschi (1847–1918) im Jahre 1894 entdeckt. Guareschi hatte ortho-Aminoacetophenon mit Cyanessigsäureethylester in einer Kondensationsreaktion zu 2-Hydroxy-3-cyano-4-methylchinolin reagieren lassen. Diese Reaktion hat dann Rudolf Camps erweitert, um Hydroxychinoline zu synthetisieren, indem er N-Acyl-ortho-acylaniline mit einer Base umsetzte. Die Reaktion wird manchmal auch als Camps-Reaktion oder Camps-Cyclisierung bezeichnet.

Übersicht

N-Acyl-ortho-acylaniline reagieren in Gegenwart einer Base zu 4-Hydroxychinolinen (Mitte) und 2-Hydroxychinolinen:

Die Reaktion lässt sich also beispielsweise mit ortho-Aminoderivaten von Acetophenon, Benzophenon, Essigsäurebenzylester oder Propiophenon durchführen und führt zu einem Gemisch der beiden Produkte. Sollte einer der Reste elektronenziehende Eigenschaften besitzen (z. B. Cyano-, Acyl- oder Phenylgruppe) so entsteht nur ein Produkt:

  • R1 ist eine elektronenziehende Gruppe → 4-Hydroxychinolinen (Mitte)
  • R2 ist eine elektronenziehende Gruppe → 2-Hydroxychinolinen (rechts)

Mechanismus

Im Folgenden werden die beiden unterschiedlichen Reaktionsmechanismen dargestellt, die je nach Ort der Deprotonierung ablaufen. R1 und R2 sind auch hier organische Reste oder Wasserstoff.

Bildung von 2,3-Dialkyl-4-hydroxychinolin

Dieses Produkt bildet sich bei der Deprotonierung der Methylengruppe an dem R1-Rest, also wenn R1 ein elektronenziehender Rest ist oder ein Stoffgemisch der beiden Produkte entsteht:

Zunächst deprotoniert die Base die Methylengruppe des N-Acyl-ortho-acylanilins 1, wodurch sich das Enolat 2 bildet. Mit der Wiederausbildung der Carbonylgruppe greift die gerade gebildete C=C-Doppelbindung das Kohlenstoffatom der anderen Carbonylgruppe nucleophil an und bildet somit einen heterocyclischen Sechsring 3 aus. Das so entstandene Alkoholat 3 wird durch Alkohol zu Molekül 4 protoniert und spaltet anschließend Wasser ab. In dem Keton 5 findet dann eine Tautomerisierung statt, was zur Bildung des 2,3-Dialkyl-4-hydroxychinolins 6 führt.

Bildung von 3,4-Dialkyl-2-hydroxychinolin

Das 3,4-Dialkyl-2-hydroxychinolin bildet sich hingegen wenn die Methylengruppe der Amino-acylgruppe deprotoniert wird (R2 ist elektronenziehender Rest oder als Teil Produktgemischs):

Hier wird die Methylengruppe am Stickstoff 1 von der Base deprotoniert. Auch hier entsteht ein Alkoholat 7. Bei der Ausbildung einer Carbonylgruppe greift die gebildete Doppelbindung 7 das Kohlenstoffatom der Acylgruppe an und bildet einen heterocyclischen Sechsring 8. Die entstandene Alkoholatgruppe 8 wird durch einen Alkohol protoniert 9. Anschließend wird unter Wasserabspaltung eine Doppelbindung ausgebildet. Auch hier findet abschließend eine Keto-Enol-Tautomerie von Keton 10 zum 3,4-Dialkyl-2-hydroxychinolin 11 statt.

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. 1 2 3 4 5 6 Z. Wang: Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents, 3 Volume Set. John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey 2009, ISBN 978-0-471-70450-8, S. 598–602.
  2. ↑ C. P. Jones, K. W. Anderson, S. L. Buchwald: Sequential Cu-Catalyzed Amidation-Base-Mediated Camps Cyclization:  A Two-Step Synthesis of 2-Aryl-4-quinolones from o-Halophenones. In: J. Org. Chem. Band 72, Nr. 21, 2007, S. 7968–7973, doi:10.1021/jo701384n.
  3. ↑ R. Camps: Synthese von α- und γ-Oxychinolinen. In: Archiv der Pharmazie. Band 237, Nr. 9, 1899, S. 659–691, doi:10.1002/ardp.18992370902.
  4. ↑ R. Camps: Synthese von α- und γ-Oxychinolinen. In: Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. Band 32, Nr. 3, 1899, S. 3228–3234, doi:10.1002/cber.18990320389.
  5. ↑ R. Camps: Synthese von α- und γ-Oxychinolinen. In: Archiv der Pharmazie. Band 239, Nr. 8, 1901, S. 591–610, doi:10.1002/ardp.19012390805.
  6. ↑ R. Camps: Von der Amidophenylpropiolsäure zur Kynurensäure und deren Verwandten. In: Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. Band 34, Nr. 2, 1901, S. 2703–2718, doi:10.1002/cber.190103402221.
  7. ↑ R. Camps: Synthese von α- und γ-Oxychinolinen. In: Archiv der Pharmazie. Band 240, Nr. 2, 1902, S. 135–146, doi:10.1002/ardp.19022400204.
  8. ↑ R. H. Manske: The Chemistry of Quinolines. In: Chem. Rev. Band 30, Nr. 1, 1942, S. 113–144, doi:10.1021/cr60095a006.
  9. ↑ C. P. Jones, K. W. Anderson, S. L. Buchwald: Sequential Cu-Catalyzed Amidation-Base-Mediated Camps Cyclization:  A Two-Step Synthesis of 2-Aryl-4-quinolones from o-Halophenones. In: J. Org. Chem. Band 72, Nr. 21, 2007, S. 7968–7973, doi:10.1021/jo701384n.
  10. 1 2 3 J. J. Li: Name Reactions. A Collection of Detailed Reaction Mechanisms. 3. erweiterte Auflage, Springer, Berlin/Heidelberg 2006, ISBN 978-3-540-30030-4, S. 104–106.
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