?? 鄰近雙官能化是指涉及兩個相鄰中心(最常見的是碳)的轉化的化學反應。這種轉化可以在α,β-不飽和羰基化合物中通過親核試劑與β-位的共軛加成,然后在α位用親電試劑捕獲所得的烯醇化物來完成。當親核試劑是烯醇化物而親電試劑是親質子時,反應稱為邁克爾加成。
介紹
最常見的是,鄰位雙官能化反應導致兩個相鄰碳原子處的新鍵。這通常以立體控制的方式進行,特別是如果兩個鍵同時形成,如在Diels-Alder反應中。活化雙鍵代表了鄰位雙官能化的有用手段,因為它們可以充當親核試劑和親電子試劑 – 一個碳必然是電子貧乏的,另一個是富含電子的。在親核試劑和親電子試劑的存在下,雙鍵的兩個碳可以作為“中繼”,介導電子從親核試劑流向親電試劑,形成兩個而不是通常的化學鍵。 。
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機制與立體化學
流行機制
該機理分兩個階段進行:向不飽和羰基化合物中共軛加成,然后在所得烯醇化物的α-碳上進行親電取代。
當親核試劑是有機金屬試劑時,第一步的機理可以變化。在某些情況下,是否通過離子或自由基機制發生反應尚不清楚。[2]研究表明,當親電試劑的還原電位低時,第二步甚至可以通過單電子轉移進行。[3]涉及離子中間體的一般方案如下所示。
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在任何情況下,第二步在所有情況下都被充分描述為烯醇化物與親電子試劑的反應。如果在β-加成后保護最初形成的烯醇化物,則這兩個步驟可以作為不同的實驗操作進行。然而,如果這兩個步驟不明顯,則烯醇化物的抗衡離子由親核原料的抗衡離子決定,并且可以深刻地影響烯醇化物的反應性。
立體化學
空間方法控制在共軛加成反應中是常見的。因此,在環狀底物中,α-和β-碳上的取代基之間的反式關系是常見的。α位的構型不太可預測,特別是在可能發生差向異構化的情況下。上空間的方法控制的基礎上,新的α取代基被預測為反式到新的β取代基,并且這在許多情況下觀察到。[5]
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范圍和限制
親核試劑和親電子
有機銅試劑是β-加成步驟中最常見的親核試劑。這些試劑可以在格利雅試劑存在下使用銅(I)或銅(II)鹽催化產生。[6]
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α,β-不飽和羰基化合物
環狀α,β-不飽和酮是最常用的鄰位雙功能化底物。它們往往比非環狀類似物更具反應性,并且比醛類更不直接添加。在直接添加可能具有競爭性的情況下(如添加有機鋰化合物),酰胺和酯可用于促進共軛添加。[11]
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合成應用
文獻中存在大量不飽和羰基化合物的鄰位雙官能化的實例。在一個實例中,不飽和內酯1的雙官能化用于異鐵烷的途中。這種轉變是在一鍋中完成的。[14]
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實驗條件和程序
典型條件
用于綴合物添加的有機金屬親核試劑通常原位制備。必須使用無水設備和惰性氣氛。因為這些因素有時難以控制并且新制備的試劑的強度可能顯著變化,所以需要滴定方法來驗證試劑的純度。存在許多有效的滴定方法。[15]
通常,鄰位雙官能化在一鍋中進行,沒有中性保護的烯醇化物的中間體。但是,在特定情況下,可能需要保護β-添加的中間體。然而,在達到這一點之前,可以進行溶劑和親核試劑篩選,添加調節順序和抗衡離子調節,以優化羰基化合物,親核試劑和烷基化(或酰化)試劑的特定組合的一鍋法。兩步之間的溶劑調整很常見;?如果使用一種溶劑,則四氫呋喃是所選擇的溶劑。對于綴合物添加步驟,應避免使用極性非質子溶劑。關于溫度,共軛添加通常在低溫(-78℃)下進行,而烷基化在稍高的溫度(0至-30℃)下進行。
示例程序[16]
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