Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Правильное название этой статьи - [2,3] -Перестановка Виттига . Отсутствие скобок связано с техническими ограничениями .

[2,3] -Wittig перегруппировки является превращением из аллилового эфира в гомоаллиловый спирт через согласованный, перициклический процесс . Поскольку реакция согласованная, она демонстрирует высокую степень стереоконтроля и может быть использована на ранних этапах синтетического пути для установления стереохимии. Однако перегруппировка Виттига требует строго основных условий, так как промежуточный карбанион необходим. [1,2] -Перестройка Виттига - это конкурентный процесс. [1]

Введение [ править ]

[2,3] - Сигматропические перестановки происходят для множества групп X и Y (см. Ниже). Когда X представляет собой карбанион, а Y - алкоксид , перегруппировка называется перегруппировкой [2,3] -Виттига, а продукты представляют собой пент-1-ен-5-олы. [1,2] -Перегруппировка Виттига, которая дает изомерные пент-5-ен-1-олы, представляет собой конкурентный процесс, который происходит при высоких температурах. [2] Из-за высокой атомной экономии и стереоселективности [2,3] -группы она приобрела значительную синтетическую применимость. Карбанион образуется путем прямого литирования умеренно кислых субстратов, трансметаллирования олова., или восстановительное литиирование O, S-ацеталей. Стереоселективные методы с использованием хиральных исходных материалов использовались для достижения либо асимметричной индукции, либо простого диастереоселекции [3]

(1)

23Gen.png

Механизм и стереохимия [ править ]

Преобладающий механизм [ править ]

После образования карбаниона перегруппировка [2,3] -Виттига протекает быстро и селективно при низких температурах. Однако, если реакционная смесь достигает температуры выше -60 ° C, [1,2] -перегруппировка становится конкурентоспособной. [4]

(2)

23Mech1.png

Постулируемое переходное состояние имеет пятичленную структуру, подобную оболочке. [5] Группа, присоединенная к карбаниону (G), может занимать псевдоэкваториальное или псевдоаксиальное положение, хотя первое обычно предпочтительнее. Большие заместители на другой стороне эфирного кислорода предпочитают занимать экзо- положение (R E ), чтобы избежать штамма A 1,3 . Эти ограничения приводят к предпочтению син- продукта из ( Z ) изомеров и анти- продуктов из ( E ) изомеров; однако известны некоторые исключения из этого правила. [6]

(3)

23Mech2.png

Стереоселективные варианты [ править ]

Стереоселективные варианты перегруппировки [2,3] -Виттига использовали три стратегии: диастереоселективный выбор на основе существующего установленного стереоцентра, размещение хирального вспомогательного вещества на исходном материале, конфигурация которого не зависит от реакции, и использование хирального основания. . Стратегия относительного диастереоселекции хорошо работает только для ограниченного числа G-групп, но обычно приводит к высоким выходам, поскольку не нужно удалять или модифицировать хиральную вспомогательную группу. Стереоцентр напротив карбаниона как правило , должен быть третичным (вместо четверного) для обеспечения выполнения размещения крупнейшего заместителя в R E положения. [7]

(4)

23Stereo1.png

Асимметричным индукции подход основан на стереоцентров уже установленных в исходном материале, нечувствительных к реакции (хиральные вспомогательные вещества). Наибольший успех был достигнут при размещении этих стереоцентров либо в группе G [8], либо в заместителе, присоединенном к концу двойной связи. [9] Для этих реакций характерно соотношение диастереомеров, превышающее 90:10; однако удаление хирального вспомогательного вещества иногда затруднено. [10]

(5)

23Stereo2.png

Использование хиральных оснований привело к получению энантиообогащенных продуктов перегруппировки в нескольких случаях [11], хотя этот метод, по-видимому, не является общим. Энантиоселективность в этих реакциях часто низкая, что позволяет предположить, что связь между конъюгированной кислотой основания и перегруппировкой карбаниона, вероятно, слабая.

(6)

23Stereo3.png

Сфера действия и ограничения [ править ]

Различные аллиловые эфиры подвергаются перегруппировке Виттига - фундаментальным требованием является способность генерировать соответствующий карбанион в субстрате. Для этого требуются либо кислые атомы водорода, либо восстанавливаемая функциональная группа, либо связь углерод-металл. Исторически для подкисления α-положения использовались алкенильные , алкинильные и фенильные группы. Допускаются свободные концевые алкины, хотя выходы выше при использовании силил-защищенных алкинов. [12]

(7)

Когда алкен используется в качестве анион-стабилизирующей группы G, возникают вопросы селективности в отношении местоположения карбаниона. Анион-стабилизирующие группы, такие как (триметил) силил или метилтио, обеспечивают практически полную селективность по сайту. [13]

(8)

Карбонильные группы также могут использоваться в качестве анионостабилизирующей группы; карбонильные группы особенно полезны для асимметричных перегруппировок с использованием хиральных вспомогательных веществ. [14]

(9)

Высокоэнантиоселективный метод с использованием карбонильных комплексов хрома включает использование подкисленного фенильного кольца в качестве анион-стабилизирующей группы. [15]

(10)

То, что субстрат должен содержать кислые водороды рядом с эфирным кислородом, было существенным ограничением исходной реакции. Таким образом, разработка методов трансметаллирования, которые позволили селективно генерировать карбанионы из связей углерод-олово, представляла собой глубокий методологический прогресс. В результате резко расширился круг групп, которые могли быть присоединены к анионному центру. [6]

(11)

Синтетические приложения [ править ]

Продуктами перегруппировки [2,3] -Виттига бис (аллиловых) эфиров являются 1,5-диен-3-олы. Эти субстраты могут подвергаться перегруппировке окси-копе при депротонировании с образованием δ, ε-ненасыщенных карбонилов. Эта тандемная сигматропная стратегия использовалась в синтезе некоторых натуральных продуктов, включая бревикомин и оксокринол. [16]

(12)

Варианты [ править ]

Одним из вариантов перегруппировки 2,3-Виттига является перегруппировка Виттига-Стилла [17]

Условия и порядок экспериментов [ править ]

Типичные условия [ править ]

Перегруппировки должны проводиться при температурах ниже –60 ° C, чтобы избежать конкурентной [1,2] -перестановки. Обычно простой обработки субстрата н- бутиллитием достаточно, чтобы вызвать перегруппировку. Реакции с участием бутиллития следует проводить в атмосфере азота или аргона, строго исключая воду.

См. Также [ править ]

  • Перестановка улыбок

Ссылки [ править ]

  1. ^ Nakai, T .; Миками, К. (2004). «[2,3] -Перестановка Виттига». Органические реакции . DOI : 10.1002 / 0471264180.or046.02 . ISBN 0471264180.
  2. ^ Болдуин, Дж. Э .; Патрик, Дж. Э. (1971). «Стереохимия [2,3] -сигматропных реакций. Перегруппировка Виттига». Варенье. Chem. Soc . 93 (14): 3556. DOI : 10.1021 / ja00743a060 .
  3. ^ Nakai, T .; Миками, К .; Тая, С .; Фудзита, Ю. (1981). «[2,3] -Перегруппировка Виттига несимметричных бис-аллиловых эфиров. Простой метод регио- и стереоселективного синтеза 1,5-диен-3-олов». Варенье. Chem. Soc . 103 (21): 6492. DOI : 10.1021 / ja00411a038 .
  4. ^ Schollkopf, U .; Fellenberger, K .; Ризк, М. (1970). "1.2-Wanderungen zum Atom mit freiem Elektronenpaar, VIII.ortho-Isomerisation bei anionisierten Äthern und Wanderungsmechanismus eines Propargyl-Restes bei der Wittig-Umlagerung". Justus Liebigs Ann. Chem . 734 : 106–115. DOI : 10.1002 / jlac.19707340111 .
  5. ^ Миками, К .; Kimura, Y .; Киши, Н .; Накай, Т. (1983). "Ациклический диастереоселекция [2,3] -сигматропной перегруппировки Виттига ряда изомерных кротиловых эфиров. Концептуальная модель для геометрии переходного состояния". J. Org. Chem . 48 (2): 279. DOI : 10.1021 / jo00150a033 .
  6. ^ а б Тем не менее, WC; Митра, А. (1978). «Высокостереоселективный синтез Z-тризамещенных олефинов посредством [2,3] -сигматропной перегруппировки. Предпочтение псевдоаксиально замещенного переходного состояния». Варенье. Chem. Soc . 100 (6): 1927. DOI : 10.1021 / ja00474a049 .
  7. ^ Sayo, N .; Azuma, K .; Миками, К .; Накай, Т. (1984). «Ациклический стереоконтроль посредством асимметричной [2,3] -перегруппировки Виттига с высокой энантио- и эритроселективностью и его использование в хиральном синтезе феромонов насекомых». Tetrahedron Lett . 25 (5): 565. DOI : 10.1016 / S0040-4039 (00) 99939-8 .
  8. ^ Миками, К .; Fujimoto, K .; Касуга, Т .; Накай, Т. (1984). «Асимметричная [2,3] сигматропная перегруппировка Виттига с участием хирального азаенолата в качестве мигрирующего конца. Простой синтез (+) - веррукаринолактона». Tetrahedron Lett . 25 (52): 6011. DOI : 10.1016 / S0040-4039 (01) 81746-9 .
  9. ^ Priepke, H .; Bruckner, R .; Хармс, К. (1990). «Асимметричная индукция в перегруппировке Виттига-Стилла эфиров, содержащих аллильный стереоцентр - диастереоконтроль аллильным азотом». Chem. Бер . 123 (3): 555. DOI : 10.1002 / cber.19901230323 .
  10. ^ Пакетт, Луизиана; Wright, J .; Drtina, GJ; Робертс, РА (1987). «Энантиоспецифический полный синтез природной (-) - ретигерановой кислоты a и двух кандидатов (-) - ретигерановой кислоты B». J. Org. Chem . 52 (13): 2960. DOI : 10.1021 / jo00389a070 .
  11. ^ Маршалл, JA; Лебретон, Дж. (1988). «Энантиоселективный синтез макроциклических пропаргиловых спиртов путем [2,3] сжатия кольца Виттига. Синтез (+) - аристолактона и предшественников цембраноидов». Варенье. Chem. Soc . 110 (9): 2925 , DOI : 10.1021 / ja00217a039 .
  12. ^ Кастедо, L .; Гранха, младший; Мурино, А. (1985). «(2,3) -Сигматропные перегруппировки Виттига в синтезе стероидов. Новый стереоконтролируемый подход к стероидным боковым цепям на C-20». Tetrahedron Lett . 26 (40): 4959. DOI : 10.1016 / S0040-4039 (00) 94997-9 .
  13. ^ Миками, К .; Киши, Н .; Накай, Т. (1989). "Кремний-управляемый региоконтроль в перегруппировках Витинга бис-аллиловых эфиров и аллилпропаргиловых эфиров". Chem. Lett . 18 (9): 1683–1686. DOI : 10,1246 / cl.1989.1683 .
  14. ^ Takahashi, O .; Миками, К .; Накай, Т. (1987). «Асимметричная перегруппировка [2,3] -Виттига, включающая енолятный конец хирального сложного эфира. Хиральный синтез производных эритро-.ALPHA.-гидрокси-.BETA.-алкилкарбоновой кислоты» . Chem. Lett . 16 (1): 69–72. DOI : 10,1246 / cl.1987.69 .
  15. ^ Uemura, M .; Nishimura, H .; Минами, Т .; Хаяси, Ю. (1991). «(.eta.6-Arene) комплексы хрома в органическом синтезе: Синтез (. + -.) - дигидроксисеррулатовой кислоты». Варенье. Chem. Soc . 113 (14): 5402. DOI : 10.1021 / ja00014a036 .
  16. ^ Миками, К .; Накай, Т. (1982). «Применение тандемной (2,3) -Перегруппировки Виттига-окси-Коупа для синтеза экзобревикомина и оксокринола. Объем и ограничение сигматропных последовательностей в качестве метода синтеза δ, ε-ненасыщенных кетонов». Chem. Lett . 11 (9): 1349–1352. DOI : 10,1246 / cl.1982.1349 .
  17. ^ Rycek Lukas, Hudlicky Томас (2017). «Применение перегруппировки Виттига-Стилла в органическом синтезе». Angewandte Chemie International Edition . 56 (22): 6022–6066. DOI : 10.1002 / anie.201611329 . PMID 28211171 .