Нуклеофильное присоединение конъюгата

Нуклеофильное присоединение конъюгата представляет собой тип органической реакции . Обычные нуклеофильные присоединения или 1,2-нуклеофильные присоединения в основном связаны с присоединениями к карбонильным соединениям. Простые алкеновые соединения не проявляют 1,2-реакционной способности из-за отсутствия полярности , если только алкен не активирован специальными заместителями . В случае α,β-ненасыщенных карбонильных соединений, таких как циклогексенон, можно сделать вывод на основании резонансных структур , что β-положение представляет собой электрофильный участок, который может реагировать с нуклеофилом . Отрицательный заряд в этих структурах хранится в виде алкоксид- аниона. Такое нуклеофильное присоединение называется нуклеофильным конъюгатным присоединением или 1,4-нуклеофильным присоединением . Наиболее важными активными алкенами являются вышеупомянутые сопряженные карбонилы и акрилонитрилы .

Механизм реакции

Конъюгатное присоединение является винилологичным аналогом прямого нуклеофильного присоединения. Нуклеофил в реагирует с α,β-ненасыщенным карбонильным соединением β-положении. Отрицательный заряд, переносимый нуклеофилом, теперь делокализуется в алкоксид-анионе и α- карбанионе углерода за счет резонанса . Протонирование приводит посредством кето-енольной таутомерии к насыщенному карбонильному соединению. При вицинальной дифункционализации протон заменяется другим электрофилом.

Реакции

Сопряженные карбонилы реагируют со вторичными аминами с образованием 3-аминокарбонилов (3-кетоаминов). Например, сопряженное присоединение метиламина к циклогексен-2-ону дает соединение 3-(N-метиламино)циклогексанон.
Сопряженные карбонилы реагируют с цианистым водородом с образованием 1,4-кетонитрилов. См. гидроцианирование ненасыщенных карбонилов . В реакции Нагата источником цианида является цианид диэтилалюминия .
Реагент Гилмана является эффективным нуклеофилом для 1,4-присоединения к сопряженным карбонилам.
Реакция Михаэля включает сопряженное присоединение енолятов к сопряженным карбонилам.
Реакция енамина Сторка включает сопряженное присоединение енаминов к сопряженным карбонилам.

Объем

Присоединение конъюгата эффективно при образовании новых углерод-углеродных связей с помощью металлоорганических реагентов, таких как реакция цинкорганического йодида с метилвинилкетоном . ^[1]

(4R',5R')-5-(5-Этил-2,2-диметил-[1,3]-диоксолан-4-ил)пентан-2-он — (4R',5R')-5-(5-Ethyl-2,2-dimethyl-[1,3]-dioxolan-4-yl)-pentan-2-one

Примером асимметричного синтеза путем конъюгатного присоединения является синтез (R)-3-фенилциклогексанона из циклогексенона, фенилбороновой кислоты , родиевого асас- катализатора и хирального лиганда BINAP . ^[2]

В другом примере асимметричного синтеза α,β-ненасыщенное карбонильное соединение сначала реагирует с хиральным имидазолидиноновым катализатором и хиральным вспомогательным веществом с иминиевым соединением при алкилимино-де-оксо-бизамещении реагирует , которое затем энантиоселективно с фурановым нуклеофилом. Непосредственным продуктом реакции является нуклеофильный енамин , и реакция протекает каскадно с отрывом хлора от хлорированного хинона . После удаления аминного катализатора кетон эффективно функционализируется нуклеофилом и электрофилом с син:анти соотношением 8:1 и энантиомерным избытком 97% . ^[3]

Энантиоселективный органокаскадный катализ — Enantioselective organocascade catalysis

Этот принцип также применяется при энантиоселективном многокомпонентном домино -сопряженном присоединении нуклеофильных тиолов , таких как бензилмеркаптан и электрофильный DEAD . ^[4]

Энантиоселективное сопряженное присоединение тиолов к ненасыщенным альдегидам — Enantioselective conjugated addition of thiols to unsaturated aldehydes

Токсикология

Подходящим образом растворимые акцепторы Михаэля токсичны, поскольку они алкилируют ДНК путем присоединения конъюгата. Такая модификация вызывает мутации, которые являются цитотоксичными и канцерогенными. Однако глутатион также способен реагировать с ними, например, диметилфумарат . с ним реагирует ^{[ нужна ссылка ]}

См. также

Нуклеофильная абстракция

Ссылки

^ Андреа Л. де Соуза и Инес С. Реск (2002). «Асимметричный синтез экзо-изобревикомина и экзо-бревикомина посредством сопряженного присоединения первичных алкилйодидов к α,β-ненасыщенным кетонам» . Ж. Браз. хим. Соц. 13 (2): 233. doi : 10.1590/S0103-50532002000200015 .
^ Тамио Хаяши; Макото Такахаси; Ёсиаки Такая; Масамичи Огасавара (2004). «(R)-3-фенилциклогексанон» . Органические синтезы ; Сборник томов , т. 10, с. 609 .
^ Юн Хуан; Аббас М. Вальджи; Кэтрин Х. Ларсен; Дэвид У.К. Макмиллан (ноябрь 2005 г.). «Энантиоселективный органо-каскадный катализ» (PDF) . Дж. Ам. хим. Соц. 127 (43): 15051–15053. дои : 10.1021/ja055545d . ISSN 0002-7863 . ПМИД 16248643 . Дополнительная информация .
^ Мауро Мариго; Тобиас Шульте; Йохан Франзен и Карл Анкер Йоргенсен (ноябрь 2005 г.). «Асимметричные многокомпонентные домино-реакции и высокоэнантиоселективное сопряженное присоединение тиолов к α,β-ненасыщенным альдегидам». Дж. Ам. хим. Соц. 127 (45): 15710–15711. дои : 10.1021/ja055291w . ISSN 0002-7863 . ПМИД 16277506 .