Добавление нуклеофильного конъюгата - Nucleophilic conjugate addition

Добавление нуклеофильного конъюгата

Добавление нуклеофильного конъюгата - это тип органической реакции . Обычные нуклеофильные добавки или 1,2-нуклеофильные добавки в основном относятся к присоединениям к карбонильным соединениям. Простые алкеновые соединения не показывают реакционной способности 1,2 из-за отсутствия полярности , если алкен не активирован специальными заместителями . С α, β-ненасыщенными карбонильными соединениями, такими как циклогексенон, из резонансных структур можно сделать вывод, что положение β является электрофильным сайтом, который может реагировать с нуклеофилом.. Отрицательный заряд в этих структурах хранится в виде алкоксид- аниона. Такое нуклеофильное присоединение называется присоединением нуклеофильного конъюгата или 1,4-нуклеофильным присоединением . Наиболее важными активными алкенами являются упомянутые выше сопряженные карбонилы и акрилонитрилы .

Механизм реакции

Добавление конъюгата является винилогичным аналогом прямого нуклеофильного добавления. A Нуклеофильные вступает в реакцию с & alpha ; , & beta; ненасыщенным карбонильным соединением в положении бета. Отрицательный заряд, переносимый нуклеофилом, теперь делокализован в алкоксид-анионе и α- карбанионе углерода за счет резонанса . Протонирование через кето-енольную таутомерию приводит к насыщенному карбонильному соединению. При вицинальной дифункциональности протон заменяется другим электрофилом.

Реакции

• Сопряженные карбонилы реагируют с вторичными аминами с образованием 3-аминокарбонилов (3-кетоаминов). Например, сопряженное добавление метиламина к циклогексен-2-ону дает соединение 3- (N-метиламино) циклогексанон.
• Сопряженные карбонилы реагируют с цианистым водородом с образованием 1,4-кетонитрилов. См. Гидроцианирование ненасыщенных карбонилов . В реакции Нагаты источником цианида является цианид диэтилалюминия .
• Реагент Гилман является эффективным нуклеофилом для 1,4-дополнений к конъюгированным карбонилам.
• Реакция Михаэля включает сопряженное добавление енолятов к сопряженным карбонилам.
• Реакция Аиста с енамином включает сопряженное присоединение енаминов к конъюгированным карбонилам.

Сфера

Добавление конъюгата эффективно при образовании новых углерод-углеродных связей с помощью металлоорганических реагентов, таких как реакция иодистого цинка с метилвинилкетоном .

Примером асимметричного синтеза путем присоединения конъюгата является синтез (R) -3-фенилциклогексанона из циклогексенона, фенилбороновой кислоты , родиевого катализатора acac и хирального лиганда BINAP .

В другом примере асимметрического синтеза & alpha ; , β-ненасыщенный карбонильное соединение первое взаимодействует с хиральным имидазолидиноном катализатором и хиральными вспомогательным реагентом к иминию соединению в Алкилимино-де-оксо-bisubstitution , который затем вступает в реакцию энантиоселективный с фураном нуклеофилом. Непосредственным продуктом реакции является нуклеофильный енамин, и реакция каскадируется с отрывом хлора от хлорированного хинона . После удаления аминного катализатора кетон эффективно функционализируется нуклеофилом и электрофилом с соотношением син: анти 8: 1 и 97% энантиомерным избытком .

Этот принцип также применяется при энантиоселективном многокомпонентном домино- конъюгированном добавлении нуклеофильных тиолов, таких как бензилмеркаптан и электрофильный DEAD .

Токсикология

Подходящие растворимые акцепторы Михаэля токсичны, потому что они алкилируют ДНК путем присоединения конъюгата. Такая модификация вызывает мутации, которые являются цитотоксическими и канцерогенными. Однако глутатион также может реагировать с ними, и, например, с ними реагирует диметилфумарат .

Смотрите также

• Нуклеофильная абстракция

Рекомендации

1. ^ Andréa Л. де Соуза и Инес С. Resck (2002). «Асимметричный синтез экзо-изобревикомина и экзо-бревикомина посредством конъюгированного добавления первичных алкилйодидов к α, β-ненасыщенным кетонам» . J. Braz. Chem. Soc. 13 (2): 233. DOI : 10,1590 / S0103-50532002000200015 .
2. ^ Tamio Hayashi, Макото Такахаси, Ёшиаки Такаи и Масамичи Огасавара (2004). «(R) -3-фенилциклогексанон» . Органический синтез .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ); Сборник , 10 , стр. 609
3. ^ Юн Хуанг; Аббас М. Вальджи; Кэтрин Х. Ларсен; Дэвид В.К. Макмиллан (ноябрь 2005 г.). «Энантиоселективный органо-каскадный катализ» (PDF) . Варенье. Chem. Soc. 127 (43): 15051–15053. DOI : 10.1021 / ja055545d . ISSN  0002-7863 . PMID  16248643 .
4. ^ Mauro Marigo; Тобиас Шульте; Йохан Францен и Карл Анкер Йоргенсен (ноябрь 2005 г.). «Асимметричные многокомпонентные домино реакции и высокоэнантиоселективное сопряженное добавление тиолов к α, β-ненасыщенным альдегидам». Варенье. Chem. Soc. 127 (45): 15710–15711. DOI : 10.1021 / ja055291w . ISSN  0002-7863 . PMID  16277506 .