Bu bölüm, Gewald Reaksiyonu'nu açıklar. Bu reaksiyon, 1965 yılında K. Gewald ve arkadaşları tarafından geliştirilmiştir. Gewald reaksiyonu, α-siano ketonlar, amonyak (veya birincil amin) ve elementel kükürt kullanılarak 2-aminothiophen (veya 2-aminothiazol) türevlerinin sentezini sağlar. Bu reaksiyon, heterosiklik bileşiklerin sentezinde önemli bir yere sahiptir ve farmakolojik olarak aktif bileşiklerin sentezinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
K. Gewald, 1960'ların sonlarında Almanya'da çalışan bir kimyagerdir. 1965 yılında, α-siano ketonlar, amonyak ve elementel kükürtün reaksiyonuna dayanan bir sentetik yol geliştirmiştir. Bu yöntem, 2-aminothiophen türevlerinin hızlı ve verimli bir şekilde sentezlenmesini sağlar. Gewald reaksiyonu, heterosiklik kimyada temel bir dönüşüm olarak kabul edilir.
1965'te K. Gewald, cyano ketonlar, amonyak ve kükürt kullanarak 2-aminothiophenlerin sentezlenebileceğini göstermiştir. Bu yöntem, daha önce bilinen 2-aminothiophen sentezlerine göre daha kolay ve daha verimlidir. Reaksiyon, polikondensasyon mekanizması ile ilerler ve aromatik veya alifatik α-siano ketonlarla çalışabilir.
Gewald reaksiyonunun genel formu şu şekildedir:
R–CO–CH(CN)–R' + NH₃ + S → R–C(=S)–C(=NH)–CH=C(R')–CN → 2-aminothiophen türevi
Mekanizma genellikle aşağıdaki adımları içerir:
Gewald reaksiyonu, beş ve altı üyeli heterosiklik sistemlerin sentezinde önemli bir yöntemdir. Bu tür sistemler farmakolojik olarak aktif bileşiklerde sıkça bulunur.
Gewald reaksiyonu için tipik koşullar:
| α-Siano Keton | Amonyak/Katı | Kükürt | Ürün (2-aminothiophen) |
|---|---|---|---|
| Benzil siano asetat | Amonyak | S₈ | 2-amino-3,5-difenilthiophen |
| Etil siano asetat | Amonyak | S₈ | 2-amino-3,5-di(etiokarbonil)thiophen |
| Metil siano asetat | Metilamin | S₈ | 2-N-metilamino-3,5-dimetoksi karbonilthiophen |
| İzopropil siano asetat | Amonyak | S₈ | 2-amino-3,5-di(izopropiloksi karbonil)thiophen |
Gewald reaksiyonu, sentetik organik kimyada çeşitli alanlarda kullanılır:
Soru 1: Gewald reaksiyonu hangi tür heterosiklik bileşikleri sentezlemek için kullanılır?
Soru 2: Aşağıdakilerden hangisi Gewald reaksiyonunun temel reaktiflerindendir?
a) Aseton
b) Amonyak
c) Formaldehit
d) Asetik asit
Soru 3: Benzil siano asetatın Gewald reaksiyonu sonucu oluşacak ürün nedir?
a) 2-amino-3,5-difenilthiophen
b) 2-amino-3,5-di(etiokarbonil)thiophen
c) 2-amino-3,5-dimetoksi karbonilthiophen
d) 2-amino-3,5-di(izopropiloksi karbonil)thiophen
Gewald reaksiyonunu anlamak için:
Tipik bir prosedür: 10 mmol α-siano keton, 12 mmol amonyak (NH₃), 1 mmol elementel kükürt (S₈), 10 mL etanol'de 80°C'de 12 saat ısıtılır. Reaksiyon tamamlandığında çözücü buharlaştırılır ve kalan ürün kolon kromatografisi ile saflaştırılır. Ürün genellikle yüksek saflıkta elde edilir.
1.Gewald, K. (1965). Über die Reaktion von α-Cyan-ketonen mit elementarem Schwefel und Ammoniak. Chemische Berichte, 98(10), 3294-3301. https://doi.org/10.1002/cber.19650981029
2.Gewald, K. (1966). Neue Heterocyclen mit Thiophen-Grundstruktur. Chemische Berichte, 99(2), 662-667. https://doi.org/10.1002/cber.19660990229
3.Smith, M. B., & March, J. (2007). March’s advanced organic chemistry: Reactions, mechanisms, and structure (6th ed.). Wiley.
4.Bevan, D. R., & Hall, R. J. (1973). The Gewald synthesis of 2-aminothiophenes. Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 1, 1542-1546. https://doi.org/10.1039/P19730001542