Passerini -reaktio on kolmikomponenttinen reaktio karboksyylihapon , karbonyyliyhdisteen ( aldehydin tai ketonin ) ja isosyanidin välillä, jonka tuote on α-hydroksikarboksamidi [1] [2] [3] .
Reaktion löysi italialainen Mario Passerini Firenzestä vuonna 1921. Tämä oli ensimmäinen monikomponenttinen reaktio, johon osallistui isosyanidi; nyt tällä reaktiolla on keskeinen rooli kombinatorisessa kemiassa [4] .
Viime aikoina Tanska ym. ovat kehittäneet enanteoselektiivisen katalyytin epäsymmetrisiin Passerinin reaktioihin [5] .
Kaksi mahdollista reaktiomekanismia on esitetty.
Polaarisissa liuottimissa, kuten metanolissa tai vedessä , reaktio etenee karbonyyliryhmän protonoinnin ja sitä seuraavan isosyanidin nukleofiilisen lisäyksen kautta, jolloin muodostuu nitriilisuolaa (alkyloitu syanohydriini) 3 . Karboksylaattianionin lisääminen antaa välituotteen 4 . Asyyliryhmän siirto ja amidiryhmän tautomerointi johtavat halutun esterin 5 muodostumiseen .
Ei-polaarisissa liuottimissa ja korkeissa pitoisuuksissa reaktio etenee todennäköisesti sovitun mekanismin mukaisesti [6] :
Tämä mekanismi sisältää isosyanidin (R-NC), karboksyylihapon ja karbonyyliyhdisteen välisen trimekylaarisen reaktion sarjassa nukleofiilisiä lisäyksiä . Siirtymätilaa TS# kuvataan viisijäsenisenä renkaana, jossa on osittainen kovalenttinen tai kaksoissidos. Passerinin reaktion toinen vaihe on asyyliryhmän siirto lähellä olevaan hydroksyyliryhmään. Tällaista mekanismia puoltavat tosiasiat: reaktio etenee suhteellisen ei-polaarisessa liuottimessa (siirtymätilan mukaan) ja reaktion kinetiikka riippuu kaikkien kolmen reagoivan aineen pitoisuudesta. Tämä reaktio toimii hyvänä esimerkkinä konvergenttisynteesistä .
Passerini-reaktiota käytetään monissa monikomponenttireaktioissa, esimerkiksi se tulee heti Horner-Wodsworth-Emmons-reaktion jälkeen depsipeptidin synteesissä [7] :
Monikomponenttiset Passerinin reaktiot ovat löytäneet sovelluksen uusiutuvista materiaaleista valmistettujen polymeerien synteesissä [8] .