Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Реакция Шапиро или разложение тозилгидразона - это органическая реакция, в которой кетон или альдегид превращаются в алкен через промежуточный гидразон в присутствии 2 эквивалентов литийорганического реагента . [1] [2] [3] Реакция была открыта Робертом Х. Шапиро в 1967 году. [4] Реакция Шапиро была использована в полном синтезе таксола Николау . [5] Эта реакция очень похожа на реакцию Бэмфорда – Стивенса., который также включает в себя основное разложение тозилгидразонов.

Реакция Шапиро

Механизм реакции [ править ]

В преддверии реальной реакции Шапиро кетон или альдегид (1) реагируют с п- толуолсульфонилгидразидом [6] (2) с образованием п- толуолсульфонилгидразона (или тозилгидразона ), который представляет собой гидразон (3) . Два эквивалента сильного основания , такие как н - бутиллитий абстрактный на протоне из гидразона (4) с последующим менее кислым протоном альфа к углероду гидразона (5) , образуя карбанион . Затем карбанион подвергаетсяреакция элиминирования с образованием двойной углерод-углеродной связи и выбросом тозил- аниона с образованием диазониевого аниона (6) . Этот анион диазония затем теряется в виде молекулярного азота, что приводит к образованию соединений виниллития (7) , которые затем могут реагировать с различными электрофилами , включая простую нейтрализацию водой или кислотой (8) .

Диаграмма реакции Шапиро

Сфера [ править ]

Положение алкена в продукте регулируется участком депротонирования литийорганическим основанием. В общем, кинетически предпочтительный, менее замещенный сайт дифференциально замещенных тозилгидразонов селективно депротонируется, что приводит к менее замещенному виниллитиевому промежуточному продукту . Хотя существует множество вторичных реакций для функциональной группы виниллития , в реакции Шапиро, в частности, добавляется вода , что приводит к протонированию алкена . [7] Другие реакции соединений виниллития включают реакции алкилирования, например, алкилгалогенидами . [8]

Реакции Шапиро, начинающиеся от камфоры (1) через промежуточный гидразон (2) до виниллития (3). Добавление воды (c) приводит к 2-борнену (4), а добавление бромистого алкила (d) дает 5

Важно отметить, что реакцию Шапиро нельзя использовать для синтеза 1-литиоалкенов (и получаемых в результате функционализированных производных), поскольку сульфонилгидразоны, полученные из альдегидов, подвергаются исключительному присоединению литийорганического основания к атому углерода двойной связи C – N. [9]

Каталитическая реакция Шапиро [ править ]

Традиционные реакции Шапиро требуют стехиометрического (иногда избыточного) количества основания для образования алкениллитиевых реагентов. Для решения этой проблемы Ямамото и его коллеги разработали эффективный стереоселективный и региоселективный способ получения алкенов с использованием комбинации кетон-фенилазиридинилгидразонов в качестве эквивалентов аренсульфонилгидразона с каталитическим количеством амидов лития. Требуемый фенилазиридинилгидразон получали конденсацией ундекан-6-она с 1-амино-2-фенилазиридином. Обработка фенилазиридинилгидразона 0,3 эквивалентами LDA в эфире приводила к алкену, показанному ниже, с цис : транссоотношение 99,4: 0,6. Отношение определяли с помощью капиллярной ГЖХ-анализа после преобразования в соответствующие эпоксиды с mCPBA. Загрузка катализатора может быть уменьшена до 0,05 эквивалента в случае реакции в масштабе 30 ммоль.

Высокая стереоселективность достигается за счет преимущественного отщепления α-метиленового водорода син до фенилазиридина, а также объясняется внутренним хелатированием литиированного промежуточного звена. [10]

Реакция Шапиро-Судзуки в одном сосуде на месте [ править ]

Реакция Шапиро также может быть объединена с реакцией Сузуки для получения различных олефиновых продуктов. Кей и его коллеги разработали методологию, которая объединяет эти реакции в одном реакторе, не требующем выделения бороновой кислоты , что является недостатком традиционного сочетания Suzuki. Эта реакция имеет широкий диапазон, допускает множество трисилгидразонов и арилгалогенидов, а также несколько растворителей и источников Pd. [11]

Применение реакции Шапиро в полном синтезе [ править ]

Реакция Шапиро использовалась для получения олефинов, превращающихся в сложные природные продукты. К. Мори и его коллеги хотели определить абсолютную конфигурацию группы фитокассана класса натуральных продуктов, называемых фитоалексинами . Это было достигнуто путем получения встречающегося в природе (-) - фитокассана D из ( R ) - кетона Виланда-Мишера . На пути к (-) - фитокассану D трициклический кетон подвергали воздействию условий реакции Шапиро с получением циклического алкенового продукта.[12]

См. Также [ править ]

  • Йодирование гидразона
  • Редукция Вольфа – Кишнера

Ссылки [ править ]

  1. ^ Шапиро, RH ; Lipton, MF; Колонко, К.Дж .; Buswell, RL; Капуано, Лос-Анджелес (1975). «Тозилгидразоны и алкиллитиевые реагенты: Подробнее о региоспецифичности реакции и улавливании трех промежуточных продуктов». Tetrahedron Lett. 16 (22–23): 1811–1814. DOI : 10.1016 / S0040-4039 (00) 75263-4 .
  2. ^ Шапиро, Роберт Х. (1976). «Алкены из тозилгидразонов». Органические реакции . Орг. Реагировать. 23 . С. 405–507. DOI : 10.1002 / 0471264180.or023.03 . ISBN  978-0471264187.
  3. ^ Адлингтон, Роберт М .; Баррет, Энтони GM (1983). «Недавние применения реакции Шапиро». В соотв. Chem. Res. 16 (2): 55–59. DOI : 10.1021 / ar00086a004 .
  4. ^ Шапиро, Роберт Х .; Хит, Марша Дж. (1967). «Тозилгидразоны. V. Взаимодействие тозилгидразонов с алкиллитиевыми реагентами. Новый синтез олефинов». Варенье. Chem. Soc. 89 (22): 5734–5735. DOI : 10.1021 / ja00998a601 .
  5. ^ Николау, Кириакос К .; Соренсен, Эрик Дж. (1996). Классика в полном синтезе: цели, стратегии, методы . Вайли . ISBN 9783527292318.
  6. ^ Фридман, Лестер; Литл, Роберт Л .; Райхле, Вальтер Р. (1960). « п- Толуолсульфонилгидразид» . Органический синтез . 40 : 93.; Сборник , 5 , с. 1055
  7. ^ Шапиро, RH ; Дункан, Дж. Х (1971). «2-Борнен (1,7,7-Триметилбицикло [2.2.1] гепт-2-ен)» . Органический синтез . 51 : 66. DOI : 10,15227 / orgsyn.051.0066 .; Коллективный объем , 6
  8. ^ Чемберлин, А. Ричард; Liotta, Ellen L .; Бонд, Ф. Томас (1983). «Образование и реакции алкениллитиевых реагентов: 2-бутилборнена» . Органический синтез . 61 : 141. DOI : 10,15227 / orgsyn.061.0141 .; Сборник , 7 , с. 77
  9. ^ Чемберлин, А. Ричард; Блум, Стивен Х. (1990). «Литиоалкены из аренсульфонилгидразонов». Орг. Реагировать. 39 (1): 1–83. DOI : 10.1002 / 0471264180.or039.01 .
  10. ^ Маруока, Кейджи; Оиси, Масатака; Ямамото, Хисаши (1991). «Каталитическая реакция Шапиро». Варенье. Chem. Soc. 118 (9): 2289–2290. DOI : 10.1021 / ja951422p .
  11. ^ Пассафаро, Марко С .; Кей, Брайан А. (1996). « Реакция Шапиро-Судзуки в одном сосуде на месте ». Tetrahedron Lett. 37 (4): 429–432. DOI : 10.1016 / 0040-4039 (95) 02210-4 .
  12. ^ Ядзима, Арата; Мори, Кендзи (2000). «Синтез и абсолютная конфигурация (-) - фитокассана D, дитерпенового фитоалексина, выделенного из рисового растения Oryza sativa ». Евро. J. Org. Chem. 2000 (24): 4079–4091. DOI : 10.1002 / 1099-0690 (200012) 2000: 24 <4079 :: АИД-EJOC4079> 3.0.CO; 2-R .