Beirut-Reaktion

Die Beirut-Reaktion (auch Haddadin-Issidorides-Reaktion) ist eine Namensreaktion in der Organischen Chemie, welche 1965 erstmals von Makhluf Haddadin und Costas Issidorides beschrieben wurde.[1][2] Meistens wird der Name Beirut-Reaktion verwendet, welcher auf dem Namen der Stadt Beirut basiert, dem Ort der Entdeckung der Reaktion.[3] 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.[3][4]

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.[3][4]

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.[3][4] 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.[4]

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.[4] Über die Reduktion von Chinoxalin-N,N'-dioxiden können außerdem Phenazin-Derivate hergestellt werden, die als Grundgerüst für Farbstoffe und Antibiotika dienen.[3][5]

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 (englisch). 
2. Alan R. Katritzky: Advances in Heterocyclic Chemistry. Band 112. Academic Press, Amsterdam 2015, ISBN 978-0-12-420209-2, S. 53–54 (englisch). 
3. Zerong Wang: Beirut Reaction. In: Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents. John Wiley & Sons, Hoboken (NJ, USA) 2010, ISBN 978-0-470-63885-9, S. 303–306, doi:10.1002/9780470638859.conrr067 (englisch). 
4. Lídia M. Lima, Daniel N. do Amaral: Beirut Reaction and its Application in the Synthesis of Quinoxaline-N,N’-Dioxides Bioactive Compounds. In: Revista virtual de química. Band 5, Nr. 6, 2013, ISSN 1984-6835, S. 1075–1100, doi:10.5935/1984-6835.20130079 (englisch). 
5. Eintrag zu Phenazin. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 21. Dezember 2018.