麦克默里反应偶合反应？ 图一 John Edward McMurry 图二 McMurry coupling 反应式 (作者绘製) 麦克默里偶合反应一般的特点： 常用于醛类或是酮类的自偶合反应 (homocoupling) 来得到烯烃。然而，若同一种化合物加入过量或是其中一化合物为二芳基酮亦可进行偶合。 低价数的钛试剂可以经由很多方式製备，最常用的方式为利用三氯化钛与锌铜偶 (Zn-Cu) 还原剂在乙二醇二甲醚 (dimethoxyethane) 为溶剂下製备取得。 1 如果反应条件是在低温下进行，则【酉品】(pinacol) 中间体可以被分离；若在高温下进行反应则会直接形成烯烃。 在其他方法因具有立体阻碍而无法製备的的烯烃（如：四取代的烯烃）在此皆可得到很高的产率。 在高度稀释的条件下能成功的合成中型和大型环。 分子内合环反应形成五环或六环的反应是最快的，而形成八环或更高的环数则会相当的慢。 反应条件不允许容易还原的官能基，如：环氧化合物 (epoxides)、卤代酮 (α-halo ketones)、未受保护的 1,2- 二醇、烯丙基和苯甲基醇、醌、卤代醇、芳香族和脂肪族硝基化合物、肟、亚碸；大多数其它官能基是兼容的。 醛类比酮类反应快许多，所以两种醛类的偶合反应就算有一种酮类的存在下也能有化学选择性。 烯烃产物的形成有较差的立体选择性，儘管如此在分子间的反应中还是稍微偏爱形成 ( E )- 烯烃的形式。 麦克默里反应偶合反应在氯硅烷 (chlorosilane) 的条件下可被催化。 15 麦克默里反应偶合反应的反应机构， 1-12,14 目前尚未完全清楚，但还原偶合可以看作有两个步骤：(1)【酉品】的形成、(2) 脱氧作用形成烯烃（图三）。经由广泛的研究显示低价钛最有可能的为 图三 McMurry coupling 的反应机构(作者绘製) 两个羰基化合物经由低价钛还原形成两个钛羰自由基 (titanium ketyl radicals) 1 ，接着 1 偶合得到钛【酉品】五员环中间体 2 ，再进行脱去氧化得到同分异构物的烯烃产物（图四）。 图四 含有碳烯中间体的反应机构(作者绘製) 若在立体阻碍较大的酮类，则有可能不会形成五员环中间体 2 ，而是形成类碳烯 (carbenoid) 结构的中间体 3 。 应用方面，Y. Li 及其工作团队为第一个应用分子内麦克默里反应偶合反应作为重要的步骤进行大环化 (macrocyclization) 得到具有镜像选择性的全合成产物 (–)-13-hydroxyneocembrene。此外为了避免分子间的偶合所以在高度稀释的环境下进行，最后一步再利用四正丁基氟化铵 (TBAF) 去掉甲硅烷基保护基得到产物（图五）。 13 图五 麦克默里反应偶合反应的应用：(–)-13-hydroxyneocembrene全合成(作者绘製) 参考文献 McMurry, J. E., Fleming, M. P., Kees, K. L., & Krepski, L. R. (1978). Titanium-induced reductive coupling of carbonyls to olefins. The Journal of Organic Chemistry , 43 (17), 3255-3266. Fujiwara, Y., Ishikawa, R., Akiyama, F., & Teranishi, S. (1978). Reductive Coupling of Carbonyl Compounds to Olefins by Tungsten Hexachloride-Lithium Aluminum Hydride and Some Tungsten and Molybdenum Carbonyls. The Journal of Organic Chemistry , 43 (12), 2477-2480. Dams, R., Malinowski, M., & Geise, H. J. (1981). Reductive Couplings of Ketones by Low‐Valent Titanium, Prepared from TiCl4 and Reducing Agents. Bulletin des Sociétés Chimiques Belges , 90 (11), 1141-1152. Dams, R., Malinowski, M., & Geise, H. J. (1982). Reductive couplings with low-valent titanium compounds (McMurry Reaction). An esr investigation into the TiCl3/LiAlH4/ROH system. Transition Metal Chemistry , 7 (1), 37-40. Dams, R., Malinowski, M., Westdorp, I., & Geise, H. (1982). On the mechanism of the titanium-induced reductive coupling of ketones to olefins. The Journal of Organic Chemistry , 47 (2), 248-259. Bryan, J. C., & Mayer, J. M. (1990). Oxidative addition of carbon-oxygen and carbon-nitrogen double bonds to WCl2 (PMePh2) 4. Synthesis of tungsten metallaoxirane and tungsten oxo-and imido-alkylidene complexes. Journal of the American Chemical Society, 112(6), 2298-2308. Chisholm, M. H., Folting, K., & Klang, J. A. (1990). Reaction between benzophenone and ditungsten hexaalkoxides. Molecular structure and reactivity of W (OCH2-tert-Bu) 4 (py)(. eta. 2-OCPh2). Organometallics , 9 (3), 607-613. Chisholm, M. H., Folting, K., & Klang, J. A. (1990). Reductive cleavage of ketonic carbon-oxygen bonds in the reactions between ketones and ditungsten hexaalkoxides. Structural characterization of a ditungsten. mu.-propylidene derivative. Organometallics , 9 (3), 602-606. Pierce, K. G., & Barteau, M. A. (1995). Ketone coupling on reduced TiO2 (001) surfaces: evidence of pinacol formation. The Journal of Organic Chemistry , 60 (8), 2405-2410. Villiers, C., & Ephritikhine, M. (1997). New Insights into the Mechanism of the McMurry Reaction. Angewandte Chemie International Edition in English , 36 (21), 2380-2382. Sherrill, A. B., Lusvardi, V. S., Eng, J., Chen, J. G., & Barteau, M. A. (2000). NEXAFS investigation of benzaldehyde reductive coupling to form stilbene on reduced surfaces of TiO 2 (0 0 1). Catalysis today , 63 (1), 43-51. Villiers, C., & Ephritikhine, M. (2001). Reactions of Aliphatic Ketones R2CO (R= Me, Et, iPr, and tBu) with the MCl4/Li (Hg) System (M= U or Ti): Mechanistic Analogies between the McMurry, Wittig, and Clemmensen Reactions. Chemistry–A European Journal , 7 (14), 3043-3051. Liu, Z., Zhang, T., & Li, Y. (2001). First enantioselective total synthesis of (?)-13-hydroxyneocembrene. Tetrahedron Letters , 42 (2), 275-277. Ephritikhine, M. (1998). A new look at the McMurry reaction. Chemical Communications , (23), 2549-2554. Herrmann, W. A., Schneider, H. (2002) Catalytic McMurry coupling: olefins from keto compounds. Applied Homogeneous Catalysis with Organometallic Compounds (2nd Edition) , 3 , 1093-1099. John Edward McMurry --Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/John_E._McMurry Kurti, L., & Czakó, B. (2005). Strategic applications of named reactions in organic synthesis. Elsevier. pp.276 -277. 查看更多
第1天
关注盖德视界
添加小助手
