реакция Кулинковича
 |
| реакция Кулинковича | |
|---|---|
| Назван в честь | Олег Кулинкович |
| Тип реакции | Реакция образования кольца |
| Идентификаторы | |
| Портал органической химии | Кулинкович-реакция |
| RSC Идентификатор онтологии | RXNO: 0000682 |
Реакция Кулинковича описывает органический синтез замещенных циклопропанолов посредством реакции сложных эфиров с реагентами диалкилдиалкоксититана, которые образуются in situ из реагентов Гриньяра, содержащих водород в бета-положении, и алкоксидов титана (IV), таких как изопропоксид титана . [1] Впервые об этой реакции сообщили Олег Кулинкович и его коллеги в 1989 году. [2]
Титановые катализаторы – ClTi(OiPr) 3 или Ti(OiPr) 4 , ClTi(OtBu) 3 или Ti(OtBu) 4 , реактивы Гриньяра – EtMgX, PrMgX или BuMgX. Растворителями могут быть Et 2 O, ТГФ, толуол. Допустимые функциональные группы : эфиры R–O–R, R–S–R, имины RN=CHR. Амиды , первичные и вторичные амины . Карбаматы обычно не переносят условий реакции, но трет-бутилкарбаматы (производные N-Boc) выдерживают трансформацию.
катализатором на Известен также асимметричный вариант этой реакции с основе ТАДДОЛА . [1]
Механизм реакции
[ редактировать ]Общепринятый механизм реакции первоначально использует две последовательные стадии переметаллирования связанного реактива Гриньяра , приводящие к промежуточному диалкилдиизопропоксититановому комплексу. Этот комплекс подвергается дисмутации с образованием молекулы алкана и титанациклопропана 1 . Введение карбонильной группы сложного эфира оксатитанациклопентана 2 в самую слабую связь углерод-титан приводит к перегруппировке в кетон 3 . Наконец, введение карбонильной группы 3 в остаточное соединение углерод-титан образует циклопропановое кольцо. В переходном состоянии этой элементарной стадии, которая является лимитирующей стадией реакции, агостическое взаимодействие было призвано стабилизирующееся для объяснения наблюдаемой диастереоселективности между бета-водородом и группой R2 и атомом титана . Полученный комплекс 4 представляет собой соединение тетраалкилоксититана, способное играть роль, аналогичную исходному тетраизопропилоксититанату, замыкающему каталитический цикл . В конце реакции продукт в основном имеет форму алкоголята магния. 5 , с получением циклопропанола после гидролиза реакционной средой.
Шаг, ведущий к образованию титанациклопропана, был тщательно изучен с помощью вычислений. Хотя было предложено, чтобы диалкилдиизопропоксититановый комплекс подвергался β-отщеплению водорода с последующим восстановительным отщеплением C–H с образованием алкана и 1 , было обнаружено, что отщепление β-водорода алкильной группой, приводящее непосредственно к продуктам без промежуточного гидрида титана, представляет собой более выгодный процесс. [3]
В широком смысле и в формальном ретросинтетическом смысле титанациклопропан 1 ведет себя как 1,2-дианион, который присоединяется к сложному эфиру дважды: после первого добавления к сложному эфиру образующийся тетраэдрический интермедиат 2 разрушается с образованием β-титаниокетона 3 , который подвергается второму внутримолекулярному присоединению с образованием титановой соли циклопропанола ( 4 ). (Затем этот вид подвергается трансметаллированию с помощью реактива Гриньяра для регенерации 1 , замыкания каталитического цикла и получения продукта в форме соли магния ( 5 ).)
Механизм реакции стал предметом теоретического анализа. [4] Тем не менее некоторые моменты остаются неясными. Промежуточные титановые комплексы ата- типа были предложены Кулинковичем. [5]
Обмен лигандов с олефинами
[ редактировать ]В 1993 году группа Кулинковича подчеркнула способность титанациклопропанов подвергаться лигандному обмену с олефинами. [6] Это открытие было важным, поскольку оно дало доступ к более функционализированным циклопропанолам за счет экономичного использования Гриньяра, для получения хороших выходов которого обычно требовалось использовать как минимум два эквивалента. Ча и его команда внедрили использование циклических реактивов Гриньяра, особенно адаптированных для этих реакций. [7]
Методика распространена на внутримолекулярные реакции. [8]
Вариант Мейере
[ редактировать ]| Реакция Кулинковича–Мейере. | |
|---|---|
| Назван в честь | Олег Кулинкович Армин де Мейере |
| Тип реакции | Реакция образования кольца |
| Идентификаторы | |
| Портал органической химии | реакция Кулинковича-Демейера |
| RSC Идентификатор онтологии | RXNO: 0000683 |
При использовании амидов вместо сложных эфиров продуктом реакции является аминоциклопропан в варианте Де Мейера. [9] [10]
Известна также внутримолекулярная реакция: [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20]
Вариант Шимоняка
[ редактировать ]| Реакция Кулинковича – Шимоняка | |
|---|---|
| Назван в честь | Олег Кулинкович Ян Шимоняк |
| Тип реакции | Реакция образования кольца |
| Идентификаторы | |
| Портал органической химии | Кулинкович-Шимоняк-реакция |
| RSC Идентификатор онтологии | RXNO: 0000684 |
В варианте Шимоняка субстратом является нитрил , а продуктом реакции — циклопропан с первичной аминогруппой . [21] [22]
Механизм реакции аналогичен реакции Кулинковича:
Дополнительное чтение
[ редактировать ]- Кулинкович О.Г.; Свиридов С.В.; Василевский, Д.А. (1991). «Образование 1-замещенных циклопропанолов, катализируемое изопропоксидом титана (IV), в реакции этилмагнийбромида с метилалканкарбоксилатами». Синтез . 1991 (3): 234. doi : 10.1055/s-1991-26431 .
- Кулинкович О.Г.; Де Мейере, А. (2000). «1,n-дикарбанионные титановые полупродукты из монокарбанионных металлоорганических соединений и их применение в органическом синтезе». хим. Преподобный . 100 (8): 2789–834. дои : 10.1021/cr980046z . ПМИД 11749306 .
- Сато, Ф.; Урабе, Х.; Окамото, С. (2000). «Синтез титаноорганических комплексов из алкенов и алкинов и их синтетическое применение». хим. Преподобный . 100 (8): 2835–86. дои : 10.1021/cr990277l . ПМИД 11749307 .
- Ву, Ю.-Д.; Ю, З.-Х. (2001). «Теоретическое исследование механизма и диастереоселективности реакции гидроксициклопропанирования Кулинковича». Дж. Ам. хим. Соц . 123 (24): 5777–86. дои : 10.1021/ja010114q . ПМИД 11403612 .
- Кулинкович, О.Г. (2004). «Алкилирование производных карбоновых кислот диалкоксититанциклопропановыми реагентами». Расс. хим. Бык . 53 (5): 1065–1086. doi : 10.1023/B:RUCB.0000041303.52400.ca . S2CID 98642553 .
- Волан, А.; Шесть, Ю. (2010). «Синтетические превращения, опосредованные комбинацией алкоксидов титана (IV) и реагентов Гриньяра: проблемы селективности и недавние применения. Часть 1: Реакции карбонильных производных и нитрилов». Тетраэдр . 66 : 15–61. дои : 10.1016/j.tet.2009.10.050 .
- Волан, А.; Шесть, Ю. (2010). «Синтетические превращения, опосредованные комбинацией алкоксидов титана (IV) и реагентов Гриньяра: проблемы селективности и недавние применения. Часть 2: Реакции алкенов, алленов и алкинов». Тетраэдр . 66 (17): 3097–3133. дои : 10.1016/j.tet.2010.01.079 .
- Кори, Э.Дж.; Рао, ЮАР; Ноэ, MC (1994). «Каталитический диастереоселективный синтез цис-1,2-дизамещенных циклопропанолов из сложных эфиров с использованием вицинального дикарбанионного эквивалента». Журнал Американского химического общества . 116 (20): 9345. doi : 10.1021/ja00099a068 .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Ча, Джин Кун; Кулинкович, Олег Георгиевич (2012). «Циклопропанирование Кулинковича производных карбоновых кислот». Органические реакции . 77 : 1–159. дои : 10.1002/0471264180.или077.01 . ISBN 978-0471264187 .
- ^ Кулинкович О.Г.; Свиридов С.В.; Василевский Д.А.; Притыцкая, Т. С. (1989). «Реакция этилмагнийбромида с эфирами карбоновых кислот в присутствии тетраизопропоксититана». Ж. Орг. Хим . 25 :2244.
- ^ Бертус, Филипп (11 ноября 2019 г.). «От диалкилтитана к титанациклопропанам: исследование Ab Initio» . Металлоорганические соединения . 38 (21): 4171–4182. doi : 10.1021/acs.organomet.9b00509 . ISSN 0276-7333 .
- ^ Ву, Ю.–Д. и Ю, З.-Х. (2001). «Теоретическое исследование механизма и диастереоселективности реакции гидроксициклопропанирования Кулинковича». Дж. Ам. хим. Соц . 123 (24): 5777–86. дои : 10.1021/ja010114q . ПМИД 11403612 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Кулинкович О.Г.; Кананович, Д.Г. (2007). «Усовершенствованная методика получения цис-1,2-диалкилциклопропанолов - модифицированный комплексный механизм титан-опосредованного циклопропанирования сложных эфиров карбоновых кислот с реагентами Гриньяра». Евро. Дж. Орг. Хим . 2007 (13): 2121–32. дои : 10.1002/ejoc.200601035 .
- ^ Кулинкович О.Г.; Савченко А.И.; Свиридов С.В.; Василевский, Д.А. (1993). «Реакция этилмагнийбромида с этилацетатом, катализируемая изопропоксидом титана (IV) в присутствии стирола». Менделеевская коммуна . 3 (6): 230–31. дои : 10.1070/MC1993v003n06ABEH000304 .
- ^ Ли, Дж.; Ким, Х.; Ча, Дж. К. (1996). «Новый вариант гидроксициклопропанирования Кулинковича. Восстановительное сочетание эфиров карбоновых кислот с концевыми олефинами». Дж. Ам. хим. Соц . 118 (17): 4198–99. дои : 10.1021/ja954147f .
- ^ Касаткин А.; Сато, Ф. (1995). «Диастереоселективный синтез транс-1,2-дизамещенных циклопропанолов из гомоаллиловых или бис-гомоаллиловых эфиров посредством тандемных внутримолекулярных реакций нуклеофильного ацильного замещения и внутримолекулярного карбонильного присоединения, опосредованных реагентом Ti(OPr-i)4/2 i-PrMgBr». Тетраэдр Летт . 36 (34): 6079–82. дои : 10.1016/0040-4039(95)01208-Y .
- ^ Чаплинский В.; Де Мейере, А. (1996). «Новое универсальное получение циклопропиламинов из диалкиламидов кислот». Энджью. хим. Межд. Эд . 35 (4): 413–14. дои : 10.1002/anie.199604131 .
- ^ Де Мейере, А.; Винзель Х. и Стекер Б. Органический синтез , Vol. 81 , с. 14. Архивировано 18 сентября 2012 г. в Wayback Machine.
- ^ Ли, Дж.; Ча, Дж. К. (1997). «Простое получение циклопропиламинов из карбоксамидов». Журнал органической химии . 62 (6): 1584. doi : 10.1021/jo962368d .
- ^ Чаплинский В.; Винзель, Х.; Кордес, М.; Де Мейере, А. (1997). «Новый универсальный реагент для синтеза циклопропиламинов, включая 4-азаспиро[2.n]алканы и бицикло[n.1.0]алкиламины». Синлетт . 1997 : 111–114. дои : 10.1055/с-1997-17828 .
- ^ Цао, Б.; Сяо, Д.; Жулье, ММ (1999). «Синтез бициклических циклопропиламинов путем внутримолекулярного циклопропанирования диметиламидов N -аллиламинокислот». Органические письма . 1 (11): 1799. doi : 10.1021/ol9910520 . ПМИД 10814442 .
- ^ Ли, HB; Сун, MJ; Блэксток, Южная Каролина; Ча, Дж. К. (2001). «Радикальная катион-опосредованная аннуляция. Стереоселективное построение бицикло[5.3.0]декан-3-онов путем аэробного окисления циклопропиламинов». Журнал Американского химического общества . 123 (45): 11322–11324. дои : 10.1021/ja017043f . ПМИД 11697988 .
- ^ Дженсини, М.; Кожушков С.И.; Юфит, Д.С.; Ховард, JAK; Эс-Сайед, М.; Мейере, AD (2002). «3-Азабицикло[3.1.0]гекс-1-иламины путем Ti-опосредованного внутримолекулярного восстановительного циклопропанирования α-(N-аллиламино)-замещенных N,N -диалкилкарбоксамидов и карбонитрилов». Европейский журнал органической химии . 2002 (15): 2499. doi : 10.1002/1099-0690(200208)2002:15<2499::AID-EJOC2499>3.0.CO;2-V .
- ^ Теббен, Джорджия; Раух, К.; Стратманн, К.; Уильямс, CM; Де Мейере, А. (2003). «Внутримолекулярное титано-опосредованное аминоциклопропанирование концевых алкенов: легкий доступ к различным замещенным азабицикло[n.1.0]алканам». 1 ". Organic Letters . 5 (4): 483–485. doi : 10.1021/ol027352q . PMID 12583749 .
- ^ Уаму, Н.; Шесть, Ю. (2003). «Исследование внутримолекулярной реакции Кулинковича-Де Мейера дизамещенных алкенов, несущих карбоксильные амидные группы». Органическая и биомолекулярная химия . 1 (17): 3007–9. дои : 10.1039/b306719j . ПМИД 14518121 .
- ^ Дженсини, М.; Де Мейере, А. (2004). «Циклопропан-аннелированные азаолигогетероциклы посредством Ti-опосредованного внутримолекулярного восстановительного циклопропанирования циклических амидов аминокислот». Химия: Европейский журнал . 10 (3): 785–790. дои : 10.1002/chem.200305068 . ПМИД 14767944 .
- ^ Ларкету, Л.; Ковальска, Дж. А.; Шесть, Ю. (2004). «Формальная [3+2+1] циклизация циклопропиламинов с ангидридами карбоновых кислот: быстрый доступ к полизамещенным 2,3,3a,4-тетрагидро6(5H ) -индолоновым кольцевым системам». Европейский журнал органической химии . 2004 (16): 3517. doi : 10.1002/ejoc.200400291 .
- ^ Ларкету, Л.; Уаму, Н.; Кьярони, Алабама; Шесть, Ю. (2005). «Внутримолекулярное ароматическое электрофильное замещение аминоциклопропанов, полученных реакцией Кулинковича – Де Мейера». Европейский журнал органической химии . 2005 (21): 4654. doi : 10.1002/ejoc.200500428 .
- ^ Бертус, П.; Шимоняк, Дж. (2001). «Новый и простой путь получения первичных циклопропиламинов из нитрилов». Химические коммуникации (18): 1792–1793. дои : 10.1039/b105293b . ПМИД 12240317 .
- ^ Чаплинский В.; Де Мейере, А. (1996). «Новое универсальное получение циклопропиламинов из диалкиламидов кислот». Angewandte Chemie International Edition на английском языке . 35 (4): 413. doi : 10.1002/anie.199604131 .