ウォートン反応

ウォートンオレフィン合成またはウォートン反応は、ヒドラジンを用いてα,β-エポキシケトンを還元してアリルアルコールを生成する化学反応である。^[1]^[2]^{[3]この反応は、1961年にPSウォートンによって導入され、}ウォルフ・キシュナー還元の拡張である。この合成の一般的な特徴は、1) α,β-不飽和ケトンのエポキシ化は、通常、過酸化水素溶液を用いて塩基性条件下で高収率で達成される、2) エポキシケトンは、化学量論量未満の酢酸の存在下で2～3当量のヒドラジン水和物で処理される。この反応は室温で急速に進行し、窒素が発生し、アリルアルコールが形成される。^[1]これは、カレノール化合物の合成に使用できる。ウォートンの最初の手順は改良された。^[4]

メカニズムと範囲

ウォートン反応のメカニズムは、ケトン（1）とヒドラジンが反応してヒドラゾン（2）を形成することから始まります。ヒドラゾンの転位により中間体3が得られ、これが分解して窒素ガスを放出し、目的の生成物4を形成します。最終的な分解は、反応温度、使用される溶媒、中間体3の構造に応じて、イオン経路またはラジカル経路で進行します。^[5]

ウォートンオレフィン合成法では、α,β不飽和ケトンをアリルアルコールに変換できる。エポキシド出発物質はいくつかの方法で生成できるが、最も一般的な方法は対応するアルケンと過酸化水素またはm-クロロ過安息香酸との反応である。また、ウォートン反応では、アリルアルコール生成物が脂肪族アルコールに還元されるという問題もよく発生する。これは、反応に用いられる条件下でヒドラジンがジイミドに酸化されるためだと考えられている。 ^[6]古典的なウォートンオレフィン合成法には2つの制限がある。

古典的なウォートンオレフィン合成条件は水の存在から逃れられないため、ウォートンオレフィン合成を受ける反応物は水に対して敏感ではないはずです。
非環式α,β-不飽和ケトンの場合、ウォートンオレフィン合成では、(E)または(Z)-立体異性体の観点から、新しく合成された二重結合の特定の配置に対する選択性は示されません。

アプリケーション

この方法論は複雑な分子の合成に実装されています。

抗癌性天然物OSW-1の全合成は、ウォートンオレフィン合成の実用化をもたらす。α,β-エポキシケトンはヒドラジン水和物と反応してアリルアルコールを生成する。^[7]
生理活性天然物であるワルブルガナールの合成では、環状α,β-不飽和ケトンからα,β-エポキシケトンが形成され、別の段階で古典的なウォートンオレフィン合成条件下で反応してアリルジオールが生成されます。^[8]

参考文献

^ ab Wharton, PS; Bohlen, DH (1961). 「通信 - α, β-エポキシケトンのアリルアルコールへのヒドラジン還元」J. Org. Chem . 26 (9): 3615. doi :10.1021/jo01067a117.
^ Wharton, PS (1961). 「通信 - 6-メチル-トランス-5-シクロデセノンの立体特異的合成」J. Org. Chem. 26 (11): 4781–4782. doi :10.1021/jo01069a609.
^ Chamberlin, AR; Sall, DJ (1991). 「ケトンからアルケンへの還元」Compr. Org. Synth . 8 : 927–929. doi :10.1016/B978-0-08-052349-1.00251-1. ISBN 978-0-08-052349-1。
^ Dupuy, C.; Luche, JL (1989). 「Wharton転置の新しい展開」. Tetrahedron . 45 (11): 3437. doi :10.1016/S0040-4020(01)81022-X.
^ Stork, GA & Williard, PG (1977). 「オレフィン性α,β-エポキシケトンとヒドラジンからの5員環および6員環の形成」J. Am. Chem. Soc. 99 (21): 7067. doi :10.1021/ja00463a053.
^ ハッチンズ、RO（1991）。Comp.Org.Synth。オックスフォード：ペルガモン。pp.341-342。
^ Yu, W., Jin, Z. (2002). 「抗癌天然物OSW-1の全合成」アメリカ化学会誌. 124 (23): 6576–6583. doi :10.1021/ja012119t. PMID 12047177.{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)
^ バレロ、AF、コルテス、M.、マンザネダ、EA、カブレラ、E.、チャブン、R.、ララ、M.、リバス A. (1999)。「(-)-スクラレオールからの 11,12-エポキシドリム-8,12-エン-11-オール、11,12-ジアセトキシドリマン、およびワルブルガナールの合成」。J.ナット。製品。62 (11): 1488–1491。CiteSeerX 10.1.1.379.6604。土井：10.1021/np990140q。PMID 10579858。 {{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)

参照

[Wharton,_P._S._1961-1] Wharton, PS; Bohlen, DH (1961). 「通信 - α, β-エポキシケトンのアリルアルコールへのヒドラジン還元」J. Org. Chem . 26 (9): 3615. doi :10.1021/jo01067a117.

[2] Wharton, PS (1961). 「通信 - 6-メチル-トランス-5-シクロデセノンの立体特異的合成」J. Org. Chem. 26 (11): 4781–4782. doi :10.1021/jo01069a609.

[3] Chamberlin, AR; Sall, DJ (1991). 「ケトンからアルケンへの還元」Compr. Org. Synth . 8 : 927–929. doi :10.1016/B978-0-08-052349-1.00251-1. ISBN 978-0-08-052349-1。

[4] Dupuy, C.; Luche, JL (1989). 「Wharton転置の新しい展開」. Tetrahedron . 45 (11): 3437. doi :10.1016/S0040-4020(01)81022-X.

[5] Stork, GA & Williard, PG (1977). 「オレフィン性α,β-エポキシケトンとヒドラジンからの5員環および6員環の形成」J. Am. Chem. Soc. 99 (21): 7067. doi :10.1021/ja00463a053.

[6] ハッチンズ、RO（1991）。Comp.Org.Synth。オックスフォード：ペルガモン。pp.341-342。

[OSW-1-7] Yu, W., Jin, Z. (2002). 「抗癌天然物OSW-1の全合成」アメリカ化学会誌. 124 (23): 6576–6583. doi :10.1021/ja012119t. PMID 12047177.{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)

[Warburganal-8] バレロ、AF、コルテス、M.、マンザネダ、EA、カブレラ、E.、チャブン、R.、ララ、M.、リバス A. (1999)。「(-)-スクラレオールからの 11,12-エポキシドリム-8,12-エン-11-オール、11,12-ジアセトキシドリマン、およびワルブルガナールの合成」。J.ナット。製品。62 (11): 1488–1491。CiteSeerX 10.1.1.379.6604。土井：10.1021/np990140q。PMID 10579858。 {{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)