Undersøkelse av noen nye aspekter ved Hammick-reaksjonen

Abstract

Koblingsreaksjoner er en viktig gruppe med reaksjoner innen kjemi. Felles for reaksjonene er at fragmenter bindes sammen, gjerne ved hjelp av en metallisk katalysator. 2-pikolinsyre vil dekarboksylere spontant under oppvarming, som danner et karben som vil utføre nukleofilt angrep på et tilstedeværende keton eller aldehyd. Dette legger premisset for Hammick-reaksjonen. Dette er en ikke-katalytisk koblingsreaksjon som danner 2-pyridylkarbinoler. Målet med denne oppgaven var å undersøke noen aspekter rundt Hammick-reaksjonen. Hovedsakelig var det interessant å finne ut hvilke karbonylgrupper som ville gjennomgå reaksjonen. Det ble også sett på mønstre innenfor karbonylforbindelsene som ikke ga noen reaksjon. Sekundært ble det sett på utbytter av de vellykkede forbindelsene. Totalt ble 20 av 33 forsøk en suksess, med bevist reaksjon. Fire forskjellige funksjonelle grupper ble testet, men i tro med tidligere litteratur var det kun ketoner og aldehyder som ga reaksjon. Hammick-reaksjonen viser at det kan danne mange forskjellige, interessante motiver, fulle av potensiale. Det er påvist reaksjon med mange vidt forskjellige karbonyler i denne oppgaven. Reaksjoner har også noen svake punkter. Den krever høy temperatur, lang reaksjonstid og er noen begrensninger i elektrofilen.

Coupling reactions are a big part of organic chemistry. It is a branch of reactions that binds two fragments together, often aided by a metallic catalyst. 2-picolinic acids will undergo thermal decarboxylation when heated past the critical point. This will spawn a reactive carbene, that will launch a nucleophilic attack upon a nearby carbonylic compund, if present. This reaction is a non-catalytic coupling reaction, that through a successful attempt will create 2-pyridyl-carbinols. The aim of this work was asessing certain limits of the Hammick-reaction, with main focus being which carbonyls would react. After a negative result, reasons for the failure was also discussed. Lastly, some yields were looked at, though this was meant as secondary information from the start. In total, 34 different electrophiles were attempted in this work. 20 of those were successful and created unique compunds. Some non-keto and -aldehydes were attempted but where all negative. The Hammick-reaction is a neat coupling reaction wich employs cheap and easy available compounds and creates interesting pyridylic carbinols. The reaction does have some areas it could need improvement. A high temperature is mandatory, long reaction time and there are som limits in choosing electrophiles, even while staying within ketones and aldehydes.