环化反应 – 新利18网址 //www.gsbet888.com Fri, 11 Sep 2020 06:59:58 +0000 en-US hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.5.5 134510799 Stork-Takahashi氰醇环化 //www.gsbet888.com/reactions/2020/03/stork-takahashi%e6%b0%b0%e9%86%87%e7%8e%af%e5%8c%96.html //www.gsbet888.com/reactions/2020/03/stork-takahashi%e6%b0%b0%e9%86%87%e7%8e%af%e5%8c%96.html#respond Asymmboy Thu, 19 Mar 2020 00:00:59 +0000 新利18体育 环化反应 中环构建 天然产物全合成 氰醇 //www.gsbet888.com/?p=30588 概要 1975年美国Columbia大学化学实验室 (Chemistry Laboratories, Columbia University)的Stork研究组首次在强碱性条件(如LHMDS, NaHMDS, KHMDS)下，通过羟基保护(如TMS, TBDPS, EE等)氰醇的分子内烷基化过程进行的成环反应，成功完成3-5员环的构建，并成功应用于PGE1及PGF2α的全合成[1]-[3]。 1978年，日本东京工业大学化学工程系 (東京工業大学化学工学部, Department of Chemical Engineering, Tokyo Institute of Technology)的高桥孝志 (高橋 孝志 , Takahashi Takashi)研究组进一步将上述环化条件成功应用于中环与大环化合物的合成[4]-[8]。 文献中将通过羟基保护 (如TMS, EE)氰醇的分子内烷基化过程而进行的环化反应称为Stork-Takahashi氰醇环化 (Stork-Takahashi cyanohydrin cyclization)。该反应条件温和，整个过程无需高度稀释的条件，同时具有优良的产率。目前，该反应已经广泛应用于各类天然产物全合成中环系构建时的关键步骤[9]-[12]。 基本文献 [1] G. Stork, J. C. Depezay, J. d’Angelo, Tetrahedron Lett. 1975, 16, 389. doi: 10.1016/S0040-4039(00)71874-0. [2] G. Stork, T. Takahashi, J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 1275. doi: 10.1021/ja00446a055. [3] G. Stork, T. Takahashi, I. Kawamoto, T. Suzuki, J. Am. Chem. Soc. 1978, 100, 8272. doi: 10.1021/ja00494a045. [4] T. Takahashi, T. Nagashima, J. Tsuji, Tetrahedron Lett. 1981, 22, 1359. doi: 10.1016/S0040-4039(01)90319-3. [5] T. Takahashi, H. Yamada, J. Tsuji, J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 5259. doi: 10.1021/ja00407a062. [6] T. […]

概要

1975年美国Columbia大学化学实验室 (Chemistry Laboratories, Columbia University)的Stork研究组首次在强碱性条件(如LHMDS, NaHMDS, KHMDS)下，通过羟基保护(如TMS, TBDPS, EE等)氰醇的分子内烷基化过程进行的成环反应，成功完成3-5员环的构建，并成功应用于PGE1及PGF2α的全合成[1]-[3]。

1978年，日本东京工业大学化学工程系 (東京工業大学化学工学部, Department of Chemical Engineering, Tokyo Institute of Technology)的高桥孝志 (高橋 孝志 , Takahashi Takashi)研究组进一步将上述环化条件成功应用于中环与大环化合物的合成[4]-[8]。

文献中将通过羟基保护 (如TMS, EE)氰醇的分子内烷基化过程而进行的环化反应称为Stork-Takahashi氰醇环化 (Stork-Takahashi cyanohydrin cyclization)。该反应条件温和，整个过程无需高度稀释的条件，同时具有优良的产率。目前，该反应已经广泛应用于各类天然产物全合成中环系构建时的关键步骤[9]-[12]。

基本文献

反应机理

反应实例

germacrone的合成[1]

sarcophytol-A的全合成[2]

(-)-lankacidin C的全合成[3]

实验步骤

80 oC，氮气气氛下，将LHMDS (1M THF溶液，5.5 eq.)滴加至氰醇 (1 eq.)的苯溶液(底物浓度为0.3 M)中，超过1h后，滴加结束。滴加结束后，维持80 oC，将上述反应混合物继续搅拌30 min，随后冷却至室温。再向上述混合物中加入用冰水冷却的饱和氯化铵溶液进行淬灭。淬灭完成后，加入乙醚进行萃取。将合并的有机相加入无水硫酸钠进行干燥，减压除去溶剂后，获得相应环化产物。

实验安全须知

小编郑重提示：氰醇具有较强的毒性，环化完成后的其他后续反应过程中可能会产生剧毒的无机氰化物或氰化氢气体。反应最好在通风效果极为优良的通风橱内小心操作。使用过的玻璃器皿最好采用饱和次氯酸钠溶液进行无害化处理。

参考文献

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 //www.gsbet888.com/reactions/2020/03/stork-takahashi%e6%b0%b0%e9%86%87%e7%8e%af%e5%8c%96.html/feed 0 30588 Narasaka-Heck环化反应 //www.gsbet888.com/reactions/2019/11/narasaka-heck%e7%8e%af%e5%8c%96%e5%8f%8d%e5%ba%94.html //www.gsbet888.com/reactions/2019/11/narasaka-heck%e7%8e%af%e5%8c%96%e5%8f%8d%e5%ba%94.html#respond Asymmboy Mon, 11 Nov 2019 00:10:49 +0000 新利18体育 环化反应 //www.gsbet888.com/?p=29399 概要 1999年，日本东京大学化学系 (東京大学理学部化学教室，Department of Chemistry, Tokyo University)的奈良坂纮一 (奈良坂 紘一，Narasaka Koichi)研究室报道了钯催化剂参与的γ, δ-不饱和酮肟酯 (γ, δ-unsaturated oxime esters，其中γ, δ-不饱和酮-O-五氟苯甲酰氧基肟最为常用)的氮杂Heck-Mizoroki环化 (aza-Heck-Mizoroki cyclization，又称为amino-Heck reaction)，形成吡咯环的反应[1]，该反应称为Narasaka-Heck环化反应 (Narasaka-Heck cyclization)。 2001年，该研究组将底物范围扩展至烯酮-O-五氟苯甲酰氧基肟，成功完成吡啶及喹啉衍生物的构建[2]。 之后，Narasaka通过二烯基及三烯基酮肟底物参与的domino Narasaka-Heck环化反应，成功完成螺环亚胺的构建[3]-[4]。 2002年，Narasaka进一步研究了环庚三烯基甲基酮-O-五氟苯甲酰氧基肟参与的Narasaka-Heck环化反应，并应用于1-氮杂薁的合成[5]-[6]。 2005年，J. Ichikawa 采用氟乙烯基肟酯底物参与的Narasaka-Heck环化反应，以优良的产率实现了5-氟-3H-吡咯的合成[7]。 同时，Narasaka 研究发现采用γ,δ-不饱和酮-N,N,N-三甲基肼盐，同样可以完成吡咯与吲哚体系的构建[8]。 A. D. Abell通过O-五氟苯甲酰氧基脒肟的环化反应，成功完成三取代咪唑的合成[9]。 2006年，Narasaka研究了钯催化的β-甲氧基-γ,δ-不饱和酮肟底物的Narasaka-Heck环化反应，发现加入添加剂，如正丁基氯化铵，可以成功获得吡啶类杂环化合物[10]。 2008年，J. Zhu采用 γ,δ-不饱和酮-O-二乙基亚膦酰肟参与的Narasaka-Heck环化策略，先后完成了取代吡咯[11]与吲哚[11]、吡啶[12]及异喹啉环[13]的构建。 2011年，Kitamura采用(2-炔基)苯酮-O-五氟苯甲酰氧基肟参与的domino Narasaka-Heck环化反应，成功获得异吲哚产物[14]。 2013年，J. F. Bower采用带有1,1-二取代烯基的肟酯参与的Narasaka-Heck环化反应，成功完成二氢吡咯类化合物的合成[15]-[16]。 2014年，Bower报道了首例铜催化剂采用的Narasaka-Heck环化，与钯催化剂相比，价格低廉，具有更高的选择性与底物范围[17]。 2016年，Watson采用O-苯基异羟肟酸酯底物参与的Narasaka-Heck环化，成功完成生物碱全合成过程的关键砌块不饱和内酰胺的构建[18]。 2017年，Bower采用SPINOL衍生的P,N-配体，完成了首例由钯催化促进的对映选择性Narasaka-Heck环化[19]。 2018年，Bower采用氨基甲酸酯底物(FBz= C6F5)参与的Narasaka-Heck环化反应，成功完成吡咯烷与哌啶类化合物的合成[20]。 目前，该反应已广泛应用于各类含氮杂环体系的高效构建，具有广泛的底物应用范围、良好的反应产率、良好的化学选择性、区域选择性及立体选择性与对映选择性[21]-[27]。 基本文献 [1] Tsutsui, K. Narasaka, Chem. Lett. 1999, 28, 45. doi: 10.1246/cl.1999.45. [2] Tsutsui, K. Narasaka, Chem. Lett. 2001, 30, 526. doi: 10.1246/cl.2001.526. [3] Kitamura, S. Zaman, K. Narasaka, Synlett. 2001, 974. doi: 10.1055/s-2001-14637. [4] Zaman, M. Kitamura, K. Narasaka, Bull. Chem. Soc. Jpn. 2003, 76, 1055. doi: 10.1246/bcsj.76.1055. [5] Kitamura, S. Chiba, O. Saku, K. Narasaka, Chem. Lett. 2002, 31, 606. doi: […]

概要

1999年，日本东京大学化学系 (東京大学理学部化学教室，Department of Chemistry, Tokyo University)的奈良坂纮一 (奈良坂 紘一，Narasaka Koichi)研究室报道了钯催化剂参与的γ, δ-不饱和酮肟酯 (γ, δ-unsaturated oxime esters，其中γ, δ-不饱和酮-O-五氟苯甲酰氧基肟最为常用)的氮杂Heck-Mizoroki环化 (aza-Heck-Mizoroki cyclization，又称为amino-Heck reaction)，形成吡咯环的反应[1]，该反应称为Narasaka-Heck环化反应 (Narasaka-Heck cyclization)。

2001年，该研究组将底物范围扩展至烯酮-O-五氟苯甲酰氧基肟，成功完成吡啶及喹啉衍生物的构建[2]。

之后，Narasaka通过二烯基及三烯基酮肟底物参与的domino Narasaka-Heck环化反应，成功完成螺环亚胺的构建[3]-[4]。

2002年，Narasaka进一步研究了环庚三烯基甲基酮-O-五氟苯甲酰氧基肟参与的Narasaka-Heck环化反应，并应用于1-氮杂薁的合成[5]-[6]。

2005年，J. Ichikawa 采用氟乙烯基肟酯底物参与的Narasaka-Heck环化反应，以优良的产率实现了5-氟-3H-吡咯的合成[7]。

同时，Narasaka 研究发现采用γ,δ-不饱和酮-N,N,N-三甲基肼盐，同样可以完成吡咯与吲哚体系的构建[8]。

A. D. Abell通过O-五氟苯甲酰氧基脒肟的环化反应，成功完成三取代咪唑的合成[9]。

2006年，Narasaka研究了钯催化的β-甲氧基-γ,δ-不饱和酮肟底物的Narasaka-Heck环化反应，发现加入添加剂，如正丁基氯化铵，可以成功获得吡啶类杂环化合物[10]。

2008年，J. Zhu采用 γ,δ-不饱和酮-O-二乙基亚膦酰肟参与的Narasaka-Heck环化策略，先后完成了取代吡咯[11]与吲哚[11]、吡啶[12]及异喹啉环[13]的构建。

2011年，Kitamura采用(2-炔基)苯酮-O-五氟苯甲酰氧基肟参与的domino Narasaka-Heck环化反应，成功获得异吲哚产物[14]。

2013年，J. F. Bower采用带有1,1-二取代烯基的肟酯参与的Narasaka-Heck环化反应，成功完成二氢吡咯类化合物的合成[15]-[16]。

2014年，Bower报道了首例铜催化剂采用的Narasaka-Heck环化，与钯催化剂相比，价格低廉，具有更高的选择性与底物范围[17]。

2016年，Watson采用O-苯基异羟肟酸酯底物参与的Narasaka-Heck环化，成功完成生物碱全合成过程的关键砌块不饱和内酰胺的构建[18]。

2017年，Bower采用SPINOL衍生的P,N-配体，完成了首例由钯催化促进的对映选择性Narasaka-Heck环化[19]。

2018年，Bower采用氨基甲酸酯底物(FBz= C6F5)参与的Narasaka-Heck环化反应，成功完成吡咯烷与哌啶类化合物的合成[20]。

目前，该反应已广泛应用于各类含氮杂环体系的高效构建，具有广泛的底物应用范围、良好的反应产率、良好的化学选择性、区域选择性及立体选择性与对映选择性[21]-[27]。

基本文献

反应机理

参考文献

反应实例

苯并稠环化合物的合成[1]

Cascade Narasaka-Heck /芳基C-H键烷基化[2]

跨环Narasaka-Heck环化[3]

实验步骤

Narasaka-Heck环化

向经烘箱干燥过的反应管中放入磁力搅拌子，之后加入Pd2(dba)3 (0.025 eq.)、P(3,5-(CF3)2Ph)3 0.01 eq.)及肟酯底物 (1 eq.)。将反应管用橡胶塞密封，并充入氩气。再通过注射器加入无水DMF (维持底物浓度为0.1 M)与Et3N (4 eq.)。将上述混合物置于油浴中加热 (根据不同肟酯底物，控制温度范围为60-120 oC)直至反应完成。反应结束后，将反应混合物冷却至室温，减压除去溶剂。残余物采用硅胶柱色谱分离纯化，获得相应含氮杂环产物。

对映选择性Narasaka-Heck环化

向经烘箱干燥过的反应管中放入磁力搅拌子，之后加入Pd2(dba)3 (0.025 eq.)、P(3,5-(CF3)2Ph)3 0.01 eq.)、手性配体(0.075 eq.)及肟酯底物 (1 eq.)。将反应管用橡胶塞密封，并充入氩气。再通过注射器加入无水DMF (维持底物浓度为0.1 M)与Et3N (4 eq.)。将上述混合物置于油浴中加热 (根据不同肟酯底物，控制温度范围为60-120 oC)直至反应完成。反应结束后，将反应混合物冷却至室温，减压除去溶剂。残余物采用硅胶柱色谱分离纯化，获得相应含氮杂环产物。

参考文献

本文版权属于 Chem-Station化学空间， 欢迎点击按钮分享，未经许可，谢绝转载！

 //www.gsbet888.com/reactions/2019/11/narasaka-heck%e7%8e%af%e5%8c%96%e5%8f%8d%e5%ba%94.html/feed 0 29399 Yamago 铂大环化 //www.gsbet888.com/reactions/2019/10/yamago-%e9%93%82%e5%a4%a7%e7%8e%af%e5%8c%96.html //www.gsbet888.com/reactions/2019/10/yamago-%e9%93%82%e5%a4%a7%e7%8e%af%e5%8c%96.html#respond Asymmboy Wed, 16 Oct 2019 00:10:08 +0000 新利18体育 环化反应 //www.gsbet888.com/?p=29027 概要 2009年，德国Ulm大学 (Universität Ulm)的P. Bäuerle首次报道了采用[PtCl2(cod)]与双锡基化五联噻吩 (bisstannylated quinquethiophene)的转金属化形成的环铂配合物的还原消除过程，成功实现了环[n]噻吩(CnT, cyclo[n]thiophenes)[1]的构建。然而，该研究组并未对环铂配合物进行完全表征，同时，P. Bäuerle也未对具有张力能的相关化合物如CPP的合成进行研究。 2010年日本京都大学工学研究科 (京都大学工学研究科，Institute for Chemical Research, Kyoto University)的山子茂 (山子 茂，Yamago Shigeru)研究组采用4,4ˊ-二(三甲基锡基)联苯与[PtCl2(cod)]作用，产生正方形铂配合物，随后与1,1′-二(二苯基膦)二茂铁 (dppf)配体进行配体交换后，经溴诱导的还原消除过程，成功实现最小的CPP (Cycloparaphenylene)类化合物[8]CPP的合成[2]。 之后，Yamago将该方法学应用于其它CPP分子的构筑[3]，文献中现已将该方法学称为Yamago铂大环化 (Yamago Pt-macrocyclization)。Yamago铂大环化反应的所有步骤均在温和及中性的条件下进行，可以在芳环中引入多种官能团，因此适用于各类取代CPP的合成。然而，该反应的唯一缺点是产生高挥发性、恶臭及剧毒的三甲基氯化锡副产物。2011年，日本东北大学化学系 (東北大学化学研究科, Department of Chemistry, Tohoku University)的矶部宽之 (磯部 寛之,Isobe Hiroyuki)研究组采用无毒的有机硼试剂参与反应，产生正方形铂配合物，随后加入三苯基膦进行还原消除过程，成功完成了的CNT (carbon nanotube) 相应结构单元的构筑[4]-[6]。 目前，该方法学已经广泛应用于各类具有不同大小的三维环状π-共轭分子(cyclic π-conjugated molecules)的合成与CNT及SWNT (single-wall carbon nanotubes)中相应结构单元的构建[7]-[11]，为三维芳香化合物的合成研究开辟了新的方法。 基本文献 [1] F. Zhang, G. Götz, H. D. F. Winkler, C. A. Schalley, P. Bäuerle, Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 6632. doi: 10.1002/anie.200900101. [2] S. Yamago, Y. Watanabe, T. Iwamoto, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 757. doi: 10.1002/anie.200905659. [3] T. Iwamoto, Y. Watanabe, Y. Sakamoto, T. Suzuki, S. Yamago, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8354. doi: 10.1021/ja2020668. [4] S. Hitosugi, W. Nakanishi, T. Yamasaki, H. […]

概要

2009年，德国Ulm大学 (Universität Ulm)的P. Bäuerle首次报道了采用[PtCl2(cod)]与双锡基化五联噻吩 (bisstannylated quinquethiophene)的转金属化形成的环铂配合物的还原消除过程，成功实现了环[n]噻吩(CnT, cyclo[n]thiophenes)[1]的构建。然而，该研究组并未对环铂配合物进行完全表征，同时，P. Bäuerle也未对具有张力能的相关化合物如CPP的合成进行研究。

2010年日本京都大学工学研究科 (京都大学工学研究科，Institute for Chemical Research, Kyoto University)的山子茂 (山子 茂，Yamago Shigeru)研究组采用4,4ˊ-二(三甲基锡基)联苯与[PtCl2(cod)]作用，产生正方形铂配合物，随后与1,1′-二(二苯基膦)二茂铁 (dppf)配体进行配体交换后，经溴诱导的还原消除过程，成功实现最小的CPP (Cycloparaphenylene)类化合物[8]CPP的合成[2]。

之后，Yamago将该方法学应用于其它CPP分子的构筑[3]，文献中现已将该方法学称为Yamago铂大环化 (Yamago Pt-macrocyclization)。Yamago铂大环化反应的所有步骤均在温和及中性的条件下进行，可以在芳环中引入多种官能团，因此适用于各类取代CPP的合成。然而，该反应的唯一缺点是产生高挥发性、恶臭及剧毒的三甲基氯化锡副产物。2011年，日本东北大学化学系 (東北大学化学研究科, Department of Chemistry, Tohoku University)的矶部宽之 (磯部 寛之,Isobe Hiroyuki)研究组采用无毒的有机硼试剂参与反应，产生正方形铂配合物，随后加入三苯基膦进行还原消除过程，成功完成了的CNT (carbon nanotube) 相应结构单元的构筑[4]-[6]。

目前，该方法学已经广泛应用于各类具有不同大小的三维环状π-共轭分子(cyclic π-conjugated molecules)的合成与CNT及SWNT (single-wall carbon nanotubes)中相应结构单元的构建[7]-[11]，为三维芳香化合物的合成研究开辟了新的方法。

基本文献

  • [1] F. Zhang, G. Götz, H. D. F. Winkler, C. A. Schalley, P. Bäuerle, Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 6632. doi: 10.1002/anie.200900101.
  • [2] S. Yamago, Y. Watanabe, T. Iwamoto, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 757. doi: 10.1002/anie.200905659.
  • [3] T. Iwamoto, Y. Watanabe, Y. Sakamoto, T. Suzuki, S. Yamago, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8354. doi: 10.1021/ja2020668.
  • [4] S. Hitosugi, W. Nakanishi, T. Yamasaki, H. Isobe, Nat. Commun. 2011, 2, 492. doi: 10.1038/ncomms1505.
  • [5] S. Hitosugi, T. Yamasaki, H. Isobe, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 12442. doi: 10.1021/ja305723j.
  • [6] T. Matsuno, S. Kamata, S. Hitosugi, H. Isobe, Chem. Sci. 2013, 4, 3179. doi: 10.1039/C3SC50645B.
  • [7] E. K ayahara, T. Iwamoto, T. Suzuki, S. Yamago, Chem. Lett. 2013, 42, 621. doi: 10.1246/cl.130188.
  • [8] E. Kayahara, T. Iwamoto, H. Takaya, T. Suzuki, M. Fujitsuka, T. Majima, N. Yasuda, N.Matsuyama, S. Seki, S. Yamago, Nat. Commun. 2013, 4, 2694. doi: 10.1038/ncomms3694.
  • [9] S. Yamago, E. Kayahara, T. Iwamoto, Chem. Rec. 2014, 14, 84. doi: 10.1002/tcr.201300035.
  • [10] E. Kayahara, R. Qu, M. Kojima, T. Iwamoto, T. Suzuki, S. Yamago, Chem. Eur. J. 2015, 21, 18939. doi: 10.1002/chem.201504369.
  • [11] E. Kayahara, Y. Cheng, S.Yamago, Chem. Lett. 2018, 47, 1108. doi: 10.1246/cl.180486.

反应机理

参考文献

  • [1] C. Eaborn, K. J. Odell, A. Pidcock, J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1978, 357. doi: 10.1039/DT9780000357.
  • [2] A. Yahav-Levi, I. Goldberg, A. Vigalok, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 8710. doi: 10.1021/ja062166r.
  • [3] K. I. Goldberg, J. Yan, E. L. Winter, J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 1573. doi: 10.1021/ja00083a054.

反应实例

pNT (phenine nanotube)的合成[1]

[12]CPP的合成[2]

[4]CDBT ([4]cyclo3,7-dibenzo[b,d]thiophene)的合成[3]

实验步骤

正方形铂配合物的合成：氮气气氛下，将 4,4′-二(三甲基锡基)联苯 (1 eq.)与[PtCl2(cod)] (1 eq.)溶解在THF (维持反应物浓度为0.004M)中，将上述混合物维持在氮气气氛下搅拌35 h。35 h后，观察到灰白色沉淀产生，随后采用过滤进行收集。将该沉淀首先采用正己烷洗涤，随后用少量DCM洗涤，获得纯净的正方形铂配合物。

与dppf的配体交换反应: 氮气气氛下，将正方形铂配合物 (1 eq.)与1,1ˊ-二(二苯基膦)二茂铁 (dppf, 4.2 eq.)的二氯甲烷悬浊液 (悬浊液浓度为1.7 M)在室温下搅拌6 h。减压除去溶剂，将残余物采用乙酸乙酯进行洗涤，获得淡橙色固体。

溴诱导的还原消除过程: 氮气气氛，并在搅拌下，将Br2 (7.3 eq.)加入至上述淡橙色固体(1 eq.)的甲苯悬浊液(悬浊液浓度为1.3 M)中。将上述反应混合物在 95oC下搅拌17 h，随后将不溶物进行过滤。减压除去滤液中的挥发性物质。将残余物依次采用制备凝胶渗透色谱(prep-GPC, preparative gel permeation Chromatography, 三氯甲烷作为洗脱剂)及硅胶柱色谱进行纯化 (三氯甲烷/正己烷洗脱剂，体积比1:4到1:1进行梯度洗脱)，获得相应目标产物CCP。

实验安全须知

小编郑重提示：低级三烷基锡试剂，尤其三甲基锡试剂具有较高的挥发性与极高的神经毒性,中毒后无特效解毒剂 (通常在涉及锡试剂反应如Stille-Kosugi-Migita反应的后处理过程中需要首先除去相应的有机锡副产物，具体方法参看：D. C. Harrowven, D. P. Curran, S. L. Kostiuk, I. L. Wallis-Guy, S. Whiting, K. J. Stenning, B. Tang, E. Packard, L. Nanson, Chem. Commun. 2010, 46, 6335. doi:  10.1039/c0cc01328e. 及Chem-station分离纯化技巧系列专题：含锡副产物的除去方法：碳酸钾/硅胶)，整个实验过程建议在通风效果极为优良的通风橱内仔细操作。另外，本反应第一步正方形铂配合物合成完成后的过滤过程中，产生的滤液中存在恶臭及剧毒的三甲基氯化锡，建议采用上述方法彻底除去滤液中三甲基氯化锡之后，再倒入废液桶。

参考文献

  • [1] Z. Sun, K. Ikemoto, T. M. Fukunaga, T. Koretsune, Science 2019, 363, 151. doi: 10.1126/science.aau5441.
  • [2] T. Iwamoto, Y. Watanabe, Y. Sakamoto, T. Suzuki, S. Yamago, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8354. doi: 10.1021/ja2020668.
  • [3] E. Kayahara, X. Zhai, S. Yamago, Can. J. Chem. 2017, 95, 351. doi: 10.1139/cjc-2016-0474.

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概要

极其缺电子的杂环，如四嗪和三嗪、对降冰片烯·反式环辛烯·环辛炔等含有strain C-C多键化合物，显示了高反应性。

这种反应被称为 Strain-Promoted Inverse Electron-demand Diels-Alder Cycloaddition, SPIEDAC、即使在多种官能团共存的情况下，可以进行选择性的「Click Chemistry」、因此常常用于bioconjugation反应中。与其它反映相比，不需要使用金属催化剂，压倒性的高效率反应（高反应速度）是其两大特征。

基本文献

  • Carboni, R. A.; Lindsey, R. V. J. Am. Chem. Soc. 1959, 81, 4342. DOI: 10.1021/ja01525a060
  • Devaraj, N. K.; Weissleder, R.; Hilderbrand, S. A. Bioconjugate Chem. 2008, 19, 2297. doi:10.1021/bc8004446
  • Blackman, M. L.; Royzen, M.; Fox, J. M. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13518.  DOI: 10.1021/ja8053805
  • Devaraj, N. K.; Upadhyay, R.; Haun, J. B.; Hilderbran, S.; Weissleder, R. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 7013. doi:10.1002/anie.200903233
  • Devaraj, N. K.; Hilderbran, S.; Upadhyay, R.; Mazitschek, R.; Weissleder, R. Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 2869. doi:10.1002/anie.200906120
  • Darko, A.; Wallace, S.; Dmitrenko, O.; Machovina, M. M.; Mehl, R. A.; Chin, J. W.; Fox, J. M. Chem. Sci. 2014, 5, 3770. doi:10.1039/C4SC01348D
<review>
<applications to in vivo Click Chemistry>
  • Seckute, J.; Devaraj, N. K. Curr. Opin. Chem. Biol. 2013, 17, 761. doi: 10.1016/j.cbpa.2013.08.004
  • Debets, M. F.; van Berkel,  S. S.; Dommerholt, J.; Dirks, A. J.; Rutjes, F. P. T. J.; van Delft, F. L. Nat. Rev. Chem. 2018, 2, 202. DOI: 10.1038/s41570-018-0030-x

反应机理

具体请参考Diels-Alder反应。

就反应速度来说，与SPAAC反应的k = 10-2 ~ 10-1 M-1s-1相比、四嗪SPIEDAC反应k = 1 ~ 106 M-1s-1，极高速的反应速度是其特征。下图是一个反应速率的大致趋势，四嗪越缺电子导致空间位阻越小，烯烃·炔烃侧的变形越大，反应速率就越高。（下图：引用自Synthesis 2017, 49, 830）。但是，反应越快的分子也越不稳定，也很可能与生物体中的半胱氨酸反应被破坏。

反应实例

细胞内点击反应的应用[1]：用于细胞内反应必须得达到104M-1s-1以上速率常数(uM-nM浓度下数分以内完成反应）、而本反应能满足该条件。Mehl等人通过使反式环辛烯与细胞内GFP与四嗪部分反应来估计速率常数[2]。还研究了靶向细胞内RNA的转化[3]。

正交SPIEDAC反应[4]：Lemke等人发现、由于空间位阻，环辛炔选择性与单取代的四嗪反应、trans环辛烯可以与单取代和二取代的四嗪都发生反应。从而使用这个发现来实现连续正交生物标记。

化学decaging上的应用[5]：如下图所示、氨基甲酸酯类rans-环辛烯通过与四嗪的生物正交反应导致消除反应的发生、裸露出胺基端基。利用该反应，可以应用于合成小分子前药[6]、抗体-药物复合体的药物释放[7]、细胞内酶活化[8]等。

参考文献

  1. Liu, D. S.; Tangpeerachaikul, A.; Selvaraj, R.; Taylor, M. T.; Fox, J. M.; Ting, A. Y. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 792. DOI: 10.1021/ja209325n
  2. Blizzard, R. J.; Backus, D. R.; Brown, W.; Bazewicz, C. G.; Li, Y.; Mehl, R. A. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 10044. doi: 10.1021/jacs.5b03275
  3. Pyka, A. M.; Domnick, C.; Braun, F.; Kath-Schorr, S. Bioconjugate Chem. 2014, 25, 1438. DOI: 10.1021/bc500302y
  4. Nikic, I.; Plass, T.; Schraidt, O.; Szymanski, J.; Briggs, J. A.; Schultz, C.; Lemke, E. A. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 2245. doi:10.1002/anie.201309847
  5. Fan, X.; Ge, Y.; Lin, F.; Yang, Y.; Zhang, G.; Ngai, W. S.; Lin, Z.; Zheng, S.; Wang, J.; Zhao, J.; Li, J.; Chen, P. R. Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 14046. doi:10.1002/anie.201608009
  6. Versteegen, R. M.; Rossin, R.; ten Hoeve, W.; Janssen, H. M.; Robillard, M. S. Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 14112. doi:10.1002/anie.201305969
  7. Rossin, R.; van Duijnhoven, S. M.; ten Hoeve, W.; Janssen, H. M.; Kleijn, L. H.; Hoeben, F. J.; Versteegen, R. M.; Robillard, M. S. Bioconjugate Chem. 2016, 27, 1697. DOI: 10.1021/acs.bioconjchem.6b00231
  8. (a) Li, J.; Jia, S.; Chen, P. R. Nat. Chem. Biol. 2014, 10, 1003. doi:10.1038/nchembio.1656 (b) Zhang, G.; Li, J.; Xie, R.; Fan, X.; Liu, Y.; Zheng, S.; Ge, Y.; Chen, P. R. ACS Cent. Sci. 2016, 2, 325. DOI: 10.1021/acscentsci.6b00024

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点击化学(Click Chemistry)、旨在创造各种功能性物质（候选药物化合物，生物探针，软材料等），是一个应用非常广泛的反应[1]。

其作为一种基础技术，特点是具有化学选择性高，产率高，反应速度快，易于形成强有力的化学键等特点。

使用叠氮化物和炔烃的Huisgen [3 + 2]环化是点击化学的代名词。 该反应几乎不受周围环境/条件的影响。它是可以再在水中・生物相容性条件下进行的高度可靠的生物正交反应(bioorthogonal reaction)之一。

Huisgen[3+2]环化

作为点击化学的实例、Sharpless课题组通过在乙酰胆碱酯酶（AChE）内、使用点击化学方法将两种抑制剂进行交联、进行linker的筛选。结果，成功发现了世界最强的AchE抑制剂[2]。

相关论文

  1. Review: Kolb, H. C.; Finn, M. G.; Sharpless, K. B. Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 2004. [DOI]
  2. (a) Sharpless, K. B. et al.  Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 1053. [DOI] (b) Sharpless, K. B. et al. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 6686. DOI:10.1021/ja043031t

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概要

Ito-Kodama环化(Ito-Kodama cyclization)是在强碱n-BuLi-DABCO参与下，α-硫基碳负离子(α-sulfenyl carbanion)与环氧化物之间进行的立体选择性分子内关环反应。该反应由日本Tohoku大学化学系(東北大学化学研究科,Department of Chemistry, Tohoku University)的Itô (伊東　椒, Itô Shô)与Kodama (児玉　三明, Kodama Mitsuaki)在1975年首次报道[1]。

1997年，Nakata采用n-BuLi-Bu­2Mg体系，提高了目标产物的产率，并对底物范围进行了扩展[2]。目前，该反应主要应用于各类大环萜类天然产物全合成的关键步骤[3]-[9]。

基本文献

 

反应机理

反应实例

(±)-Cubitene的立体选择性合成[1]-[2]

methyl Sarcophytoate中14员环二烯单元的对映专一性合成[3]-[5]

实验步骤

n-BuLi-DABCO条件

将环化底物 (1 eq)置于干燥的三口烧瓶中，并进行抽真空-充氩气过程1h，随后加入DABCO (1.02 eq)，继续进行抽真空-充氩气过程20 min。再加入无水THF (底物浓度为0.003 M)，后将反应体系置于干冰-甲醇浴 (-70 oC)内进行冷却。在-70 oC下搅拌40 min后，向上述反应体系中加入正丁基锂 (0.5 M，正己烷溶液，1.02 eq)。继续维持-70 oC，搅拌2h后，升温至0 oC，再继续搅拌2h，直至反应结束。反应结束后，加入适量水淬灭反应。淬灭完成后，减压除去溶剂，将上述反应混合物加水稀释，并采用乙酸乙酯进行萃取。合并的有机相依次用饱和碳酸氢钠、水及饱和食盐水进行洗涤，并用无水硫酸镁进行干燥。减压除去溶剂后，将粗产物采用氧化铝柱色谱 (正己烷/乙酸乙酯 10:1v/v作为洗脱剂)进行分离纯化，获得最终目标产物。 

n-BuLi-Bu2Mg条件

在室温氩气气氛下，向丁基镁 (1 M正庚烷溶液，正丁基镁/仲丁基镁1:1，6 eq)中加入正丁基锂 (1.6 M正己烷溶液，3 eq)。降温至0 oC，向环化底物 (1 eq)的无水THF溶液(底物浓度为0.003 M)中加入上述强碱混合物。将上述反应混合物再次升至室温，并搅拌3h。反应结束后，加入适量水淬灭反应。淬灭完成后，减压除去溶剂，将上述反应混合物加水稀释，并采用乙酸乙酯进行萃取。合并的有机相依次用饱和碳酸氢钠、水及饱和食盐水进行洗涤，并用无水硫酸镁进行干燥。减压除去溶剂后，将粗产物采用氧化铝柱色谱 (正己烷/乙酸乙酯 10:1v/v作为洗脱剂)进行分离纯化，获得最终目标产物。

实验安全须知

小编郑重提示：丁基锂类试剂对空气中的水氧较为敏感，(尤其叔丁基锂遇空气极易自燃，进而造成严重实验事故，如美国ULCA的P. Harran研究室的研究助理S. Sangji就因使用叔丁基锂时，操作不当发生火灾，最终烧伤致死) 取用这类试剂时，均需要严格的无水无氧操作。尤其对于叔丁基锂，必要时建议在氩气手套箱中小心操作(操作时，实验台面务必整洁，同时移除台面上全部的可燃性的物品，如棉花、滤纸、有机溶剂及各类塑料容器等)。用注射器(最好采用带有Luer Lock的注射器)操作时，可将针头插入胶塞中隔绝空气，同时务必确保其密封性优良，最好采用抽取氩气(氩气与空气有较大的密度差异，比氮气能够更好地排除注射器内的空气)的方法，排除注射器内的空气，并严格按规范操作(安全的操作方法详见M. B. Johansen, J. C. Kondrup, M. Hinge, A. T. Lindhardt, Org. Process Res. Dev., 2018, 22, 903. doi: 10.1021/acs.oprd.8b00151)，并穿戴防火实验防服。取用结束，拔出注射器时，尤其叔丁基锂，要严格防止溅出。实验结束后，务必要用醇类溶剂小心淬灭残留在注射器内的丁基锂试剂。反应的淬灭过程同样需要小心，可用正己烷类惰性溶剂先稀释，再用醇滴加淬灭，仔细操作。

参考文献

 

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 //www.gsbet888.com/reactions/2018/12/ito-kodama%e5%8f%8d%e5%ba%94.html/feed 0 21178 Noyori 环化偶联反应 //www.gsbet888.com/reactions/%e7%8e%af%e5%8c%96%e5%8f%8d%e5%ba%94/2018/04/noyori-%e7%8e%af%e5%8c%96%e5%81%b6%e8%81%94%e5%8f%8d%e5%ba%94.html //www.gsbet888.com/reactions/%e7%8e%af%e5%8c%96%e5%8f%8d%e5%ba%94/2018/04/noyori-%e7%8e%af%e5%8c%96%e5%81%b6%e8%81%94%e5%8f%8d%e5%ba%94.html#respond Asymmboy Sun, 08 Apr 2018 02:18:02 +0000 环化反应 //www.gsbet888.com/?p=18561 概要 1971年，日本名古屋大学(Nagoya University)化学系的野依良治(Noyori Ryoji)研究室在首次报道了羰基铁配合物Fe2(CO)9促进的α,γ-二溴代酮与1,3-二烯之间的环化偶联反应[1]。1973年，该课题组研究发现芳基烯烃同样可以参与该反应,反应过程中芳基烯烃构型完全保持[2]-[3]。 1977年，Noyori等进一步将底物扩展至酰胺类化合物，从而成功获得3-(2H)-呋喃酮类化合物[4]。 1978年，该研究组将底物范围扩展至五元芳香杂环及烯胺类化合物[5]-[6]。 上述反应统称为Noyori环化偶联反应(Noyori cyclocoupling)，又称为Noyori环化反应(Noyori annulation)。该反应为环戊酮、环庚烯酮类化合物的合成提供了新的方法。现已广泛应用于各种天然产物全合成的关键步骤[7]-[10]。 基本文献 [1] R. Noyori, S. Makino, H. Takaya, J. Am. Chem. Soc. 1971, 93, 1272. doi: 10.1021/ja00734a046. [2] R. Noyori, K. Yokoyama, Y. Hayakawa, J. Am. Chem. Soc. 1973, 95, 2722. doi: 10.1021/ja00789a073. [3] Y. Hayakawa, K. Yokoyama, and R. Noyori, J. Am. Chem. Soc., 1978,100,1791. doi: 10.1021/ja00474a022.  [4] Y. Hayakawa, H. Takaya, S. Makino, N. Hayakawa, R. Noyori, Bull. Chem. Soc. Jpn. 1977, 50, 1990. doi: 10.1246/bcsj.50.1990. [5] M. Takaya, S. Makino, Y. Hayakawa, R. Noyori, J. Am. Chem. Soc. 1978, 100, 1765. doi: 10.1021/ja00474a019.  [6] Y. Hayakawa, K. Yokoyama, R. Noyori, J Am. Chem. Soc. 1978,100, 1799. doi: 10.1021 / ja00474a023. […]

概要

1971年，日本名古屋大学(Nagoya University)化学系的野依良治(Noyori Ryoji)研究室在首次报道了羰基铁配合物Fe2(CO)9促进的α,γ-二溴代酮与1,3-二烯之间的环化偶联反应[1]。1973年，该课题组研究发现芳基烯烃同样可以参与该反应,反应过程中芳基烯烃构型完全保持[2]-[3]。

1977年，Noyori等进一步将底物扩展至酰胺类化合物，从而成功获得3-(2H)-呋喃酮类化合物[4]。

1978年，该研究组将底物范围扩展至五元芳香杂环及烯胺类化合物[5]-[6]。

上述反应统称为Noyori环化偶联反应(Noyori cyclocoupling)，又称为Noyori环化反应(Noyori annulation)。该反应为环戊酮、环庚烯酮类化合物的合成提供了新的方法。现已广泛应用于各种天然产物全合成的关键步骤[7]-[10]。

基本文献

反应机理

  • [1] R. Noyori, Y. Hayakawa, S. Makino, N. Hayakawa, and H. Takaya, Tetrahedron Lett. 1978,19, 2091. doi: 10.1016/S0040-4039(01)94758-6.
  • [2] R. Noyori, Y. Hayakawa, M. Funakura, H. Takaya, S. Murai, R. Kobayashi, S. Tsutsumi, J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 7202. doi: 10.1021/ja00775a084.
  • [3] R. Noyori, Y. Hayakawa, H. Takaya, S. Murai, R. Kobayashi, N. Sonoda, J. Am. Chem. Soc., 1978, 100, 1759. doi: 10.1021/ja00474a018.
  • [4] H. E. Alper, C. H. Keung, J. Org. Chem 1972, 37, 2566. doi: 10.1021/jo00981a011.
  • [5] B. Czauderna , K. H. Jogun, J. J. Stezow ski, B. Föhlisch, J. Am. Chem. Soc. 1976, 98, 6696. doi:10.1021/ja00437a044. 

反应实例

吗啉环戊酮的合成[1] [2]

(±)-α-cuparenone型萜烯的合成[3]

muscarine生物碱的合成[4] [5]

pseudoisocytidine的合成[6]

实验步骤

将Fe2(CO)9 (1.2 eq.) 装入厚壁反应安瓿中，并与固定有橡胶塞的三通活塞及氮气管线进行连接。将其反复进行抽真空-充氮气操作五次。再用注射器加入无水benzene (维持底物浓度为2M)、1,3-二烯 (10 eq.)及α,γ-二溴代酮(1 eq.) 。将上述反应混合物在60-90oC下加热搅拌，直至反应完成。反应结束后，将反应液冷却至室温。通过硅藻土过滤除去形成的沉淀，将滤液进行减压浓缩，除去溶剂。对粗产物采用制备TLC进行分离纯化后，获得相应目标产物。

实验实验安全须知

小编郑重提示：金属羰基化合物有剧毒，其毒性远大于氢氰酸及氰化物，目前尚无特效解毒剂。反应需要在通风极为优良的通风橱内小心操作，并佩戴防毒面具及SSG(silver shield gloves)防化手套。

参考文献

 

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//www.gsbet888.com/reactions/%e7%8e%af%e5%8c%96%e5%8f%8d%e5%ba%94/2018/04/noyori-%e7%8e%af%e5%8c%96%e5%81%b6%e8%81%94%e5%8f%8d%e5%ba%94.html/feed 0 18561 纳扎罗夫环化反应 Nazarov Cyclization //www.gsbet888.com/reactions/2018/03/%e7%ba%b3%e6%89%8e%e7%bd%97%e5%a4%ab%e7%8e%af%e5%8c%96%e5%8f%8d%e5%ba%94-nazarov-cyclization.html //www.gsbet888.com/reactions/2018/03/%e7%ba%b3%e6%89%8e%e7%bd%97%e5%a4%ab%e7%8e%af%e5%8c%96%e5%8f%8d%e5%ba%94-nazarov-cyclization.html#respond LuWenjie Mon, 26 Mar 2018 22:27:32 +0000 新利18体育 环化反应 同旋 环化 //www.gsbet888.com/?p=18378 概要 纳扎罗夫环化反应（Nazarov环化反应）是二乙烯基酮类化合物在质子酸（如硫酸、磷酸）或路易斯酸（如氯化铝、三氟甲磺酸钪）作用下重排为环戊烯酮衍生物的一类有机化学反应。反应首先由苏联化学家伊凡·尼古拉耶维奇·纳扎罗夫报道，其中心步骤是一个五原子4n体系在加热情况下的电环化顺旋关环反应。 对于反应底物，在Donor侧引入供电子基团，或者在Aceptor侧引入吸电子基团都能够有效促进反应的进行。但是环化后的脱质子的位置控制比较困难。   基本文献 Nazarov, I. N.; Zaretskaya, I. I. Zh. Obshch. Chim. 1957, 27, 693. Nazarov, I. N.; Zaretskaya, I. I. Zh. Obshch. Chim. 1960, 30, 746. Santelli-Rouvier, C.; Santelli, M. Synthesis 1983, 429. DOI: 10.1055/s-1983-30367 Denmark, S. E. Comprehensive Organic Synthesis 1991, 5, 751. Habermas, K. L.; Denmark, S. E.; Jones, T. K. Org. React. 1994, 45, 1. doi: 10.1002/0471264180.or045.01 Pellissier, H. Tetrahedron 2005, 61, 6479. doi:10.1016/j.tet.2005.04.014   反应机理 由强酸产生的戊二烯基阳离子物质是4π电子体系，通过同轴周环反应进行。 反应实例 Scabronine G的合成[1] Silicon-directed Nazarov Cyclizaton[2]: 通过使用甲硅烷基的β阳离子稳定化效果，使得Nazarov环化易于进行。以下是将其用于天然产物合成的一个例子。[3] Merrilactone A的合成[4]：使用Ir催化剂进行Nazarov环化、一次构建合成困难的vic-4级碳。 实验步骤   实验技巧   参考文献 [1] Waters, S. P.; Tian, Y.; Li, Y.-M.; Danishefsky, S. J. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 13514. DOI: 10.1021/ja055220x [2] Denmark, S. E.; Jones, T. K. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, […]

概要

纳扎罗夫环化反应（Nazarov环化反应）是二乙烯基酮类化合物在质子酸（如硫酸、磷酸）或路易斯酸（如氯化铝、三氟甲磺酸钪）作用下重排为环戊烯酮衍生物的一类有机化学反应。反应首先由苏联化学家伊凡·尼古拉耶维奇·纳扎罗夫报道，其中心步骤是一个五原子4n体系在加热情况下的电环化顺旋关环反应。

对于反应底物，在Donor侧引入供电子基团，或者在Aceptor侧引入吸电子基团都能够有效促进反应的进行。但是环化后的脱质子的位置控制比较困难。

 

基本文献

  • Nazarov, I. N.; Zaretskaya, I. I. Zh. Obshch. Chim. 1957, 27, 693.
  • Nazarov, I. N.; Zaretskaya, I. I. Zh. Obshch. Chim. 1960, 30, 746.
  • Santelli-Rouvier, C.; Santelli, M. Synthesis 1983, 429. DOI: 10.1055/s-1983-30367
  • Denmark, S. E. Comprehensive Organic Synthesis 1991, 5, 751.
  • Habermas, K. L.; Denmark, S. E.; Jones, T. K. Org. React. 1994, 45, 1. doi: 10.1002/0471264180.or045.01
  • Pellissier, H. Tetrahedron 2005, 61, 6479. doi:10.1016/j.tet.2005.04.014

 

反应机理

由强酸产生的戊二烯基阳离子物质是4π电子体系，通过同轴周环反应进行。

反应实例

Scabronine G的合成[1]

Silicon-directed Nazarov Cyclizaton[2]: 通过使用甲硅烷基的β阳离子稳定化效果，使得Nazarov环化易于进行。以下是将其用于天然产物合成的一个例子。[3]

Merrilactone A的合成[4]：使用Ir催化剂进行Nazarov环化、一次构建合成困难的vic-4级碳。

实验步骤

 

实验技巧

 

参考文献

  • [1] Waters, S. P.; Tian, Y.; Li, Y.-M.; Danishefsky, S. J. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 13514. DOI: 10.1021/ja055220x
  • [2] Denmark, S. E.; Jones, T. K. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 2642. DOI: 10.1021/ja00373a055
  • [3] Miesch, M.; Miesch-Gross, L.; Franck-Newmann, M. Tetrahedron 1997, 53, 2103. doi:10.1016/S0040-4020(96)01159-3
  • [4] (a) He, W.; Huang, J.; Sun, X.; Frontier, A. J. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129. 498. DOI: 10.1021/ja068150i (b) He, W.; Huang, J.; Sun, X.; Frontier, A. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130. 300. DOI: 10.1021/ja0761986

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概要

1,3,5-三烯在光照下，发生环化反应，得到6元碳环或杂环的反应。

 

关联反应（本网站）

 

基本文献

<photochemical reaction in total synthesis>

 

反应机理

环化是一个同旋反应（conrotatory）、因此产物的立体化学是可以预测的。

反应实例

在与氧化剂(O2, I2, FeCl3 etc)共存下、用紫外线照射二苯乙烯、环化得到菲。它可以应用于稠合多环芳烃或杂环的合成。 它也适用于螺环的合成。

(+)-K252a的合成[1]

通过烯胺的[6π]光环化合成(-)-xylopinine[2]

实验步骤

 

实验技巧

 

参考文献

[1] Kobayashi, Y.; Fujimoto, T.; Fukuyama, T. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 6501. DOI: 10.1021/ja990909l
[2] Kametani, T.; Takagi, N.; Toyota, M.; Honda, T.; Fukumoto, K. J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1 1981, 2830. DOI: 10.1039/P19810002830

 

 外部链接

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概要

由卤素（或硫族化合物）和自由基引发剂产生的碳自由基具有亲核性。当分子中的适当位置存在有α，β-不饱和羰基化合物，烯烃，炔烃时，引起环化反应产生环化产物。

特别是合成卤代乙缩醛然后进行自由基环化的方法被称为上野 – 鹳环化（Ueno-Stork cyclization）。

 

基本文献

  • Ueno, Y.; Chino, K.; Watanabe, M.; Moriya, O.; Okawara, M. J. Am. Chem. Soc.1982, 104, 5564. DOI: 10.1021/ja00384a082
  • Stork, G.; Mook, R.Jr.; Biller, S. A.; Rychnovsky, S. A. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 3741. DOI: 10.1021/ja00349a082

<review>

 

反应机理

由于许多碳自由基具有亲核性，所以倾向于与缺电子烯烃发生自由基环化反应。

5-exo环化反应大致是6-endo环化的5倍、基本上是选择性的以5-exo进行环化。

关于5-exo环化的立体选择性来说、可以用Beckwith模型进行说明。但是有极性官能团或者杂原子取代的时候常常不适用。(参考：Aust. J. Chem. 1983, 36, 545.)

反应实例

在比较拥挤的位置引入碳 – 碳键。
12a-deoxytetracycline的合成[1]: Ueno-Stork环化。

Merrilactone A的合成[2]

Merrilactone A的合成[3]

Salinosporamide的合成[4]

Stephacidin B的合成[5]：反应路线中运用了Jackson等人开发酰基自由基前体[6]。

(-)-Cyanthiwigin F的全合成[7]：醛和烯烃之间的自由基环化是关键反应。反应的立体选择性非常好。

通过串联环化可以一次构建多个环。[9]

实验步骤

 

实验技巧

自由基引发剂常常使用的有：BzOOBｚ、AIBN、Et3B/O2等。特别是使用Et3B/O2的时候、可以在低温条件下生成自由基，所以对复杂化合物的合成是非常实用的。VA-061(半衰期温度61℃)与VA-044（半衰期温度44℃）等水溶性自由基引发剂也是近年来比较受关注的。

参考文献

[1] Stork, G.; La Clair, J. J.; Spargo, P.; Nargund, R. P.; Totah, N.. J. Am. Chem. Soc.1996, 118, 5304.DOI: 10.1021/ja960434n
[2] (a) Birman, V. B.; Danishefsky, S. J. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 2080.DOI: 10.1021/ja012495d (b) Meng, Z.; Danishefsky, S. J. Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 1511. doi:10.1002/anie.200462509
[3] (a) Inoue, M.; Sato, T.; Hirama, M. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 10772. DOI: 10.1021/ja036587+ (b) Inoue, M.; Sato, T.; Hirama, M. Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 4843. doi:10.1002/anie.200601358 (c) Inoue, M.; Lee, N.; Kasuya, S.; Sato, T.; Hirama, M.; Moriyama, M.; Fukuyama, Y. J. Org. Chem. 2007, 72, 3065. DOI: 10.1021/jo0700474
[4] Corey, E. J. et al. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 6230. DOI: 10.1021/ja048613p
[5] Herzon, S. B.; Myers, A. G. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 5342. DOI: 10.1021/ja0510616
[6] (a)Jacson, L. V.; Walton, J. C. Chem. Commun. 2000, 2327. DOI: 10.1039/b007454n (b) Bella, A. F.; Jacson, L. V.; Walton, J. C.Org. Biomol. Chem. 2004, 2, 421. DOI: 10.1039/b313932h
[7] Enquist, J. A.; Stoltz, B. M. Nature 2008, 453, 1228. doi:10.1038/nature07046
[8] Yoshikai, K.; Hayama, T.; Nishimura, K.; Yamada, K.; Tomioka, K. J. Org. Chem.2005, 70, 681. DOI: 10.1021/jo048275a
[9] Curran, D. P; Chen, M.-H. Tetrahedron Lett. 1985, 26, 4991. doi:10.1016/S0040-4039(01)80834-0

 

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・Radical Cyclization – Wikipedia

 

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