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Takai反應2019-03-17

利用碘仿和二氯化鉻將醛立體選擇性的轉化為E構型的碘代烯烴的反應。

反應機理

近期也有人提出自由基機理:

反應實例

參考文獻

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2. Andrus, M. B.; Lepore, S. D.; Turner, T. M. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 12159–12169.

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編譯自:Name Reactions (A Collection of Detailed Reaction Mechanisms), Jie Jack Li, Takai reaction,page 597-598.







相關介紹

Takai反應

直到上世紀80年代中葉,都沒有常規立體選擇性地由羰基化合物制備烯基鹵代物的方法。1987年,K.Takai和K.Utimoto報道了一個簡單的并具有立體選擇性的方法,在鹵仿-二氯化鉻(CHX3-CrCl2)體系下將醛轉化為相應的(E)-烯基鹵代物。二價鉻,醛和鹵仿反應生成相應的(E)-烯基鹵代物的反應叫Takai反應(Takai-Utimotoolefination)。1987年,Takai?將反應拓展至無鹵烯烴的合成。

反應機理:

此反應的具體機理還是未知的,然而通常認為中間會形成一個偕二鉻(Ⅲ)中間體,此中間體作為親核試劑進攻醛,形成β-鉻氧化物中間體,,隨之失去氧和兩個鉻原子,形成雙鍵。從中間體的紐曼式可以看出,加成物兩個體積較大的含鉻基團的反疊構象,以及有位阻的烷基和鹵原子的反疊排列,是確保消除后生成反式烯烴的關鍵。

此反應有如下特點:1)一般無水CrCl2直接溶于溶劑中對反應是有利的或者直接由CrCl3和LiAlH4反應制備;2)醛反應比酮快,所以當醛酮同時存在時,優先選擇和醛反應;3)對于芳香和和脂肪醛都會立體選擇性的生成(E)-烯基鹵代物,但α,β-不飽和醛立體選擇性很差;4)反應速率和鹵仿有關:I>Br>Cl;5)碘仿在低溫(~0oC)反應迅速,但其他鹵仿反應溫度要高一些;6)產物的E/Z比,也和鹵仿的種類有關(Cl>Br>I),氯仿的(E)-選擇性最好;7)當CHBr3/CrCl2體系反應時,會同時得到烯基氯化物和溴化物,這是由于CrCl2和Br-發生了Finkelstein反應,但這一問題可以通過CrBr3/LiAlH4反應制備CrBr2解決;8)除了二價鉻之外的其他還原試劑基本上不反應或產量很低;9)在一些特定條件下,反應的各種試劑要嚴格處理才能得到高產率和高立體選擇;10)一般的官能團在此反應條件下都是很穩定的;11)此反應的條件相當溫和(試劑幾乎是非堿性的),甚至極易烯醇化的底物的α-位都不會消旋。

另外有很多此反應的擴展反應:1)1,1-偕二鹵代物用代替鹵仿,反應可以得到(E)-鏈烯烴;2)1,1-偕二鹵代物的鹵原子用α-乙氧基和溴代替得到的試劑更穩定,易于制備,也更容易操作;3)醛和TMSCBr3/CrBr2反應,經由一個鉻絡合的烯醇式中間體可以生成多一個碳的甲基酮同系物。

在1,1-偕二鹵代物的反應中:1)脂肪基團的底物的(E)-選擇性更高,并且R1基團越大選擇性越好;2)上述結果適用于1,1-偕二碘烷烴,二氯和二溴不適合;3)CH2I2反應活性最好,同系物的碳越多反應越慢產率越低;4)醛反應比酮快;5)反應中可以加入催化量的三氯化鉻和釤或二碘化釤;6)R2取代基可以包含雜原子,所以此反應可以制備烯基硅烷,溴代物,錫化物,硼烷和硫化物等等。

在使用R2CHBr(OAc)的反應有如下特點:1)在新制備二價鉻試劑的過程中要加入像DMF或TMEDA等配體;2)很高的(E)-選擇性;3)只和醛反應。

反應實例:

參考文獻:

[1]. StrategicApplications of Named Reactions in Organic Synthesis, László Kürti and BarbaraCzakó,?Takai-Utimoto olefination, page 452-453.

[2].?維基百科(高井反應)。

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