Duffova reakce

Duffova reakce, také nazývaná hexaminová aromatická formylace, je organická reakce patřící mezi formylace, pomocí níž se připravují benzaldehydy s využitím urotropinu jako zdroje karbonylového uhlíku.^{[1][2][3][4][5][6]} Objevil ji britský chemik James Cooper Duff, po kterém je také pojmenována.

Tato reakce patří mezi elektrofilní aromatické substituce. Elektrofilem je zde iminiový ion CH₂⁺NR₂, který je následně hydrolyzován na aldehyd. Pro tuto reakcí je nutné, aby byly na aromatické jádro navázány silné donory elektronů, jako je hydroxylová skupina. Formylace přednostně probíhá do polohy ortho vzhledem k donoru elektronů. Pokud je tato poloha blokována, pak se substituent naváže do polohy para.^[7]

Příklady sloučenin získávaných Duffovou reakcí jsou 3,5-di-terc-butylsalicylaldehyd:^[8]

Příprava 3,5-di-terc-butylsalicylaldehydu Duffovou reakcí

a syringaldehyd:^[9]

Příprava syringaldehydu Duffovou reakcí

Mechanismus

Na níže uvedeném obrázku je znázorněn mechanismus Duffovy reakce popisující, jak v několika krocích hexamethylentetramin poskytuje methinovou skupinu aromatickému substrátu skrz řadu reakcí, přičemž se vytváří iminiový ion, který je meziproduktem reakce. Následná adice na benzenové jádro vede k vytvoření meziproduktu, který má stejný oxidační stav jako benzylamin. Poté dojde k vnitromolekulární reakci, která má za následek oxidaci uhlíkového atomu na úroveň odpovídající benzaldehydu. Nakonec proběhne kyselá hydrolýza, při které se na molekulu připojí atom kyslíku:

Mechanismus Duffovy reakce