Ugiova reakce je vícesložková organická reakce, při které reagují aldehyd nebo keton, amin, isokyanid a karboxylová kyselina za vzniku α-amidoamidu. Ugi Multicomponent Reaction André Boltjes, Haixia Liu, Haiping Liu, and Alexander Dömling Org. Synth. 2017, 94, 54
Reakce je pojmenována po Ivarovi Karlu Ugim, který ji v roce 1959 objevil.
střed|600px|Ugiova reakce
Reakce je exotermní a často je dokončená již několik minut po přidání isokyanidu. Nejvyšší výtežnosti se dosahuje při vysoké počásteční koncentraci (0,5 až 2,0 mol·dm−3) reaktantů. Reakce dobře probíhá při použití aprotických polárních rozpouštědel, jako je dimethylformamid, úspěšně však byly použity také ethanol a methanol. I při nekatalyzované reakci je výtěžnost obecně vysoká.Ugi, I., Lohberger S., Karl R. The Passerini and Ugi Reactions, Chapter 4.6, Comprehensive Organic Synthesis 1991, 2, 1083-1109. , Pergamon, Oxford, 10196 pages (Review)L. Banfi and R. Riva (2005). The Passerini Reaction. Organic Reactions, Vol. 65 L. E. Overman Ed. Wiley. ()
Vzhledem k tomu, že produkty Ugiových reakcí mají potenciál ovlivňovat vlastnosti bílkovin, tak proběhlo několik pokusů o enantioselektivní Ugiovy reakce, prvního úspěchu bylo dosaženo v roce 2018.
Mechanismus Pravděpodobný mechanismus Ugiovy reakce vypadá takto:
střed|500px|Mechanismus Ugiovy reakce
Amin 1 a keton 2 vzájemnou reakcí vytvoří za odštěpení molekuly vody imin 3. Jeho výměnou protonu s karboxylovou kyselinou 4 vzniká iminiový ion 5, na který se koncovým uhlíkem nukleofilně připojí isokyanid 6, čímž se vytvoří nitriliový ion 7. Na tento meziprodukt se nukleofilně naaduje anion karboxylové kyseliny za vzniku látky 8. Konečným krokem je Mummův přesmyk R4 acylové skupiny z kyslíku na dusík. Všechny kroky kromě závěrečného přesmyku jsou vratné.
V podobné Passeriniově reakci (při níž není přítomen amin) isokyanid reaguje přímo s karbonylovou sloučeninou, ostatní vlastnosti reakce jsou však stejné. Může probíhat souběžně s Ugiho reakcí a být tak zdrojem nečistot.
Varianty Použití bifunkčních reaktantů výrazně rozšiřuje spektrum možných produktů reakce. Několik ze zkoumaných možností vedlo k zajímavým výsledkům. Byla vyzkoušena kombinace Ugiho reakce s vnitromolekulární Dielsovou–Alderovou reakcí.Complexity-Enhancing Acid-Promoted Rearrangement of Tricyclic Products of Tandem Ugi 4CC/Intramolecular Diels-Alder Reaction Alexei Ilyin, Volodymyr Kysil, Mikhail Krasavin, Irina Kurashvili, and Alexandre V. Ivachtchenko The Journal of Organic Chemistry; 2006; 71(25) pp 9544 - 9547; (Note)
Další možností je Ugiova-Smilesova reakce, kdy je karboxylová kyselina nahrazena některým z fenolů. Při této reakci namísto Mummova přesmyku proběhne Smilesův přesmyk.Direct Access to Heterocyclic Scaffolds by New Multicomponent Ugi-Smiles Couplings Laurent El Kaim, Marie Gizolme, Laurence Grimaud, and Julie Oble Organic Letters; 2006; 8(18) pp 4019 - 4021; (Letter)
400px|Ugiova–Dielsova–Alderova reakce400px|Ugiova–Smilesova reakceUgiova–Dielsova–Alderova reakceUgiova–Smilesova reakce
Je také možná kombinace s Buchwaldovou–Hartwigovou reakcí.Rapid Access to Oxindoles by the Combined Use of an Ugi Four-Component Reaction and a Microwave-Assisted Intramolecular Buchwald-Hartwig Amidation Reaction Florence Bonnaterre, Michèle Bois-Choussy, and Jieping Zhu Organic Letters; 2006; 8(19) pp 4351–4354; (Letter) Při Ugiově–Heckově reakci je druhým krokem Heckova reakce.
400px|Ugiova-Buchwaldova–Hartwigova reakce400px|Ugiova-Heckova reakceUgiova–Buchwaldova–Hartwigova reactionDruhou část představuje reakce Pd(dba)2 a fosfinového ligandu Me-PhosUgiova–Heckova reakceHeckova reakce probíhá za přítomnosti octanu palladnatého, dppf, uhličitanu draselného a tetra-n-butylamoniumbromidu v dimethylformamidu.
Kombinace aminu a karboxylové kyseliny Byla popsána Ugiova reakce s použitím směsi aldehydů a karboxylových kyselin za vzniku různě velkých molekul laktamů a také příprava γ-laktamů z ketokyselin.
Využití Ugiovou reakcí se vyrábí některá léčiva, například indinavir, lidokain a bupivakain.
Odkazy
Související články Passeriniova reakce
Externí odkazy
Reference
Kategorie:Reakce vytvářející vazbu uhlík-uhlík Kategorie:Párovací reakce Kategorie:Jmenné reakce Kategorie:Reakce vytvářející amidy Kategorie:Vícesložkové reakce