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| アシロイン縮合 | |
|---|---|
| 反応タイプ | カップリング反応 |
| 識別子 | |
| 有機化学ポータル | アシロイン縮合 |
| RSCオントロジー ID | RXNO:0000085 |
アシロイン縮合は、不純な金属ナトリウムを使用して2つのカルボン酸エステルを還元的にカップリングさせて、アシロインとしても知られるα-ヒドロキシケトンを生成する反応です。[1] [2] [3]
この反応は、 Rが脂肪族かつ飽和の場合に最も成功し、通常は、生成物をジシリルエンジオールエーテルとして捕捉するために、シリルクロリド反応物を用いて行われる。
反応は、ベンゼンやトルエンなどの高沸点の非プロトン性溶媒中、酸素のない雰囲気で行われます（微量の酸素でも反応経路を妨げ、収率を低下させるため）。プロトン性溶媒は、凝縮ではなく、 ブボー・ブランエステル還元に影響します。
希釈度とは関係なく、ジエステルのアシロイン縮合では分子間重合よりも分子内環化（最小の環を除くすべての環）が優先されます。この効果は、エステル末端が金属ナトリウムの近くの部位に弱く吸着されることに起因すると考えられています。
ジエステルのアシロイン環化
分子内アシロイン縮合は脂肪族環合成の古典的なアプローチであり、「10員環以上の環を閉じる最良の方法の1つ」です。[4] 3員環はアシロイン縮合では得られませんが、5員環と6員環は高収率（80～85%の収率）で形成され、4員環、7員環、10員環、11員環は中程度の収率（50～60%の収率）で形成され、8員環と9員環は低収率から中程度の収率（30～40%の収率）で形成され、最後に12員環以上の環は高収率から高収率（>70%の収率）で形成されます。[5] より大きな環の場合、不飽和は環化を阻害しません。[4] 4員環や中員環の収率は低い～中程度であるが、アシロイン縮合はこれらの難しい環サイズを調製するための最も初期の実用的な環化反応の1つを構成している。
トロポロンは、 2-ヒドロキシシクロヘプタノンを生成する最初のアシロイン縮合を経て製造される。[6]
セバシン酸ジメチルエステルは、アシロイン縮合とそれに続く銅クロマイト触媒を用いた水素化によってシクロデカンジオールに変換することができる。[7]
他の環合成との比較
ディークマン法は、5～8員環にのみ実用的である（7員環と8員環では適度な収率）。ソープ法は、高希釈（例えば、ベンゼン/エーテルで0.001 M）によりより簡単に修正でき、大きな環の合成が可能になるが、4員環と9～13員環はまだ利用できない。アシロイン縮合では、反応が金属ナトリウムの表面で起こるため、濃度は高収率を得るための重要な要素ではない。[8] 金属ナトリウムが必要なため、反応の官能基許容度が制限されるものの、より現代的な環化反応（例えば、山口エステル化、閉環オレフィンメタセシス）と比較すると、アシロイン縮合は複雑な天然物の合成において、困難な環系の製造に引き続き使用されている。[9]
機構
このメカニズムは次の 4 つのステップで構成されます。
- 2 つのエステル分子の二重結合上の 2 つのナトリウム原子の酸化イオン化。
- ホモリティックエステル誘導体の 2 つの分子間のウルツ型カップリング。両側でアルコキシ脱離が起こり、1,2-ジケトンが生成されます。
- 両方のジケトン二重結合上の 2 つのナトリウム原子の酸化イオン化。ナトリウム エンジオラートが生成されます。
- 水で中和するとエンジオールが形成され、これが互変異性化してアシロインとなる。[10]
添加物
中間体であるエンジオラートジアニオンはトリメチルシリルクロリドで捕捉することができる。[11]
この反応では、競合するディークマン縮合を触媒することができる 化学量論量のアルコキシド塩基も生成します。[4] リュールマンの技術は、アルコキシドとアシロインをトリメチルクロロシランで捕捉し、収率を大幅に向上させます。[12] その後、ジシリルジエーテルは酸性水またはメタノールで切断することができます。
一般的に、高純度のナトリウムは収率が低くなる可能性がある。反応は触媒として機能する カリウム不純物の影響を受けると考えられている。ナトリウム-カリウム合金は有効な還元剤である。[4]
通常、トルエン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、または非環式ジアルキルエーテルが溶媒として使用されます。また、N-メチルモルホリンも有利に使用されてきました。これにより、通常は不溶性の生成物がナトリウム砂を覆い、反応を阻害する場合でも、場合によっては反応が成功しました。
参照
参考文献
- ^ ブーボー、L . ;ロカン、R. (1905)。 「Action dusodium sur les éthers desacides monobasiques à fonction simple de la série grasse」[脂肪族の単官能一塩基酸のエーテルに対するナトリウムの効果]。完了レンド。（フランス語で）。140 : 1593–1595。
- ^ Finley, KT (1964). 「環化法としてのアシロイン縮合」. Chem. Rev. 64 (5): 573–589. doi :10.1021/cr60231a004.
- ^ Bloomfield, JJ; Owsley, DC; Nelke, JM Org. React. 1976 , 23 .
- ^ abcd Smith (2020)、March's Organic Chemistry、第8版。Rxn. 19-82。
- ^ Sanyal, Somorendra Nath (2013).反応、転位、試薬. Bharati Bhavan Publishers. pp. 77–78. ISBN 978-81-7709-605-7。
- ^ ナイト、ジャック・D.; クラム、ドナルド・J. (1951). 「カビの代謝物。VI. トロポロンの合成」。アメリカ化学会誌。73 (9): 4136–4138. doi :10.1021/ja01153a025.
- ^ Blomquist, AT; Goldstein, Albert (1956). 「1,2-シクロデカンジオール」.有機合成. 36 : 12. doi :10.15227/orgsyn.036.0012.
- ^ Norman, ROC (Richard Oswald Chandler) (1993).有機合成の原理. Coxon, JM (James Morriss) (第3版). ロンドン: Blackie Academic & Professional. ISBN 0751401269. OCLC 27813843.
- ^ Kürti, László (2005).有機合成における命名反応の戦略的応用：背景と詳細なメカニズム。Czakó , Barbara。アムステルダム：Elsevier Academic Press。ISBN 9780124297852. OCLC 60792519.
- ^ アシロイン縮合
- ^ Bloomfield, Jordan J.; Nelke, Janice M. (1977). 「クロロトリメチルシランを捕捉剤として使用したアシロイン縮合：1,2-ビス(トリメチルシリルオキシ)シクロブテンおよび2-ヒドロキシシクロブタノン」。有機合成。57 : 1。doi : 10.15227 / orgsyn.057.0001。
- ^ ルールマン K. (1971)。 "Die Umsetzung von Carbonsäureestern mit Natrium in Gegenwart von Trimethylchromosilan" [トリメチルクロロシランの存在下でのカルボン酸エステルとナトリウムの反応]。合成（ドイツ語）。1971 (5): 236–253。土井：10.1055/s-1971-21707。
外部リンク
- メカニズムのアニメーション