概要

三亚甲基甲烷(TMM)可以跟不饱和键发生[3+2]环化加成反应。相比于其他方法来说，使用三亚甲基甲烷环化可以构建收缩性的碳五元环结构。

三亚甲基甲烷有如下所示的几种共振结构，可以视为1,3-偶极子的一种。

它是一种寿命短，但是反应活性很强的化学种、在许多情况下，它会迅速环化成亚甲基环丙烷。在合成化学的应用中，常常需要稳定TMM，来防止其自身的环化副反应，提高它与目标底物的反应速度。

基本文献

• Baseman, R. J.; Pratt, D. W.; Chow, M.; Dowd, P.J. Am. Chem. Soc.1976,98, 5726. DOI:10.1021/ja00434a068
• Trost, B. M.; Chan, D. M. T.J. Am. Chem. Soc.1979,101, 6429. doi:10.1021/ja00515a046
• Yamago, S.; Nakamura, E.J. Am. Chem. Soc.1989,111, 7285. DOI:10.1021/ja00200a072
• Nakamura, E.; Yamago, S.; Ejiri, S.; Dorigo, A. E.; Morokuma, K.J. Am. Chem. Soc.1991,113, 3183. DOI:10.1021/ja00008a063

• Huisgen, R.Angew. Chem. Int. Ed.1963,2, 565. doi:10.1002/anie.196305651
• Huisgen, R.Angew. Chem. Int. Ed.1963,2, 633. doi:10.1002/anie.196306331
• Dowd, P.Acc. Chem. Res.1972,5, 242. DOI:10.1021/ar50055a003
• Berson, J. A.Acc. Chem. Res.1978,11, 446. DOI:10.1021/ar50132a003
• Trost, B. M.Angew. Chem. Int. Ed. Engl.1986,25, 1. DOI:10.1002/anie.198600013
• Trost, B. M.Pure Appl. Chem.1988,60, 1615. doi:10.1351/pac198860111615
• Nakamura, E.; Yamago, S.Acc. Chem. Res.2002,35, 867. DOI:10.1021/ar0100935
• Yamago, S.; Nakamura, E.Org. React.2003,61, 1. doi:10.1002/0471264180.or061.01

反应机理

大致可用以下三种方法生成稳定的三亚甲基甲烷。

①使用双环二氮烷作为前体的方法：由于闭环环亚甲基环丙烷严重扭曲，因此倾向于发生对TMM的开环反应。

②使用亚甲基环丙烷缩酮作为前体的方法：如下图所示，两性离子结构以氧鎓阳离子方式稳定。

③采用甲硅烷基烯丙基乙酸酯作为前体的钯催化剂法：钯π-烯丙基结构的两性离子型稳定结构。镍(0)螯合物也具有同样的稳定结构。

反应实例

Pinnaic Acid的手性合成[1]

Hirstene的合成[2]

实验步骤

实验技巧

参考文献

[1] Xu, S.; Arimoto, H.; Uemura, D. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 5746. DOI: 10.1002/anie.200701581
[2] Little, R. D.; Muller, G. W. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 2744.　DOI: 10.1021/ja00400a043

关联反应

• 1,3-Dipolar Cycloaddition of Nitrone
• 1,3-Dipolar Cycloaddition of Nitrile Oxide
• Huisgen Cycloaddition
• Trost Asymmetric Allylic Alkylation
• 1,3-Dipolar Cycloaddition
• Tsuji-Trost Reaction

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