ルテニウム触媒による2つの成分を添加して1,3-ジーンを形成する:最適化,範囲,応用,およびメカニズム.
B M Trost1, A B Pinkerton, M Seidel
1Department of Chemistry, Stanford University, Stanford, California 94305, USA.
Journal of the American Chemical Society
|December 14, 2001
まとめ
新しい方法は,ルテニウム触媒を用いてアルレンとオレフィンから1,3-ディエンを効率的に合成する. この原子経済的なプロセスは,多様な機能群を許容し,ダイエルス・アルダー反応による循環構造の作成に役立ちます.
科学分野:
- 有機化学 オーガニック・ケミストリー
- カタリシス カタリシス カタリシス
- 合成方法論 合成方法論
背景:
- 1,3-ディエンは,有機合成における重要な構成要素である.
- 1,3-ディエンの合成のための効率的で選択的な方法は,非常に求められています.
- ルテニウム触媒反応は,C-C結合形成のユニークな経路を提供します.
研究 の 目的:
- 1,3-dienes.を合成するための新しい2組分結合反応を開発する.
- 多様なアレンの前駆体を作るための様々な合成経路を探求する.
- 効率的かつ選択的な1,3-ディエネ形成のための反応条件を最適化するために.
主な方法:
- 末端アルキン,プロパルギルアルコール,またはケテンからモノからテトラ置換されたアレンを合成する.
- ルテニウム (((II) 触媒によるアレンと活性化されたオレフィンとの結合.
- 触媒,共触媒,溶媒,温度を含む反応パラメータの最適化.
- 反応機構と選択性因子の調査.
主要な成果:
- 化学選択的結合反応を開発し,原子経済性が高い1,3-ダイエンを生成した.
- 幅広い機能群 (エステル,アルコール,ニトリル,アミド) を許容する.
- ステリック因子とβ-水素除去の影響を受けた代用アレンで良好な選択性を達成した.
- 周期性化合物合成のためのディエルス・アルダー反応で合成された1,3-ディエンの有用性を実証した.
結論:
- 1,3-ダイエンを合成するための頑丈で汎用的な方法が確立されています.
- この反応は,複雑な循環構造に対する収束的で原子経済的なアプローチを提供します.
- ルテニウム触媒は,制御されたC-C結合形成と機能化のための強力なツールを提供します.
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Preparation of Alkynes: Alkylation Reaction
Introduction
Alkylation of terminal alkynes with primary alkyl halides in the presence of a strong base like sodium amide is one of the common methods for the synthesis of longer carbon-chain alkynes. For example, treatment of 1-propyne with sodium amide followed by reaction with ethyl bromide yields 2-pentyne.
Alkylation of terminal alkynes with primary alkyl halides in the presence of a strong base like sodium amide is one of the common methods for the synthesis of longer carbon-chain alkynes. For example, treatment of 1-propyne with sodium amide followed by reaction with ethyl bromide yields 2-pentyne.
Conjugate Addition to α,β-Unsaturated Carbonyl Compounds
α,β-Unsaturated carbonyl compounds are molecules bearing a carbonyl and alkene functionality in conjugation with each other. The conjugation in the molecule leads to three resonance structures. The hybrid form exhibits two probable electrophilic sites: the carbonyl carbon and the β carbon.
Electrophilic 1,2- and 1,4-Addition of HX to 1,3-Butadiene
The electrophilic addition of hydrogen halides such as HBr to alkenes and nonconjugated dienes gives a single product as per Markovnikov’s rule.
Electrophilic Addition of HX to 1,3-Butadiene: Thermodynamic vs Kinetic Control
The addition of a hydrogen halide to 1,3-butadiene gives a mixture of 1,2- and 1,4-adducts. Since more substituted alkenes are more stable, the 1,4-adduct is expected to be the major product. However, the product distribution is strongly influenced by temperature; low temperature favors the 1,2-adduct, whereas the 1,4-adduct is predominant at high temperature.
Conjugate Addition (1,4-Addition) vs Direct Addition (1,2-Addition)
α,β-Unsaturated carbonyl compounds with two electrophilic sites, the carbonyl carbon, and the β carbon, are susceptible to nucleophilic attack via two modes: conjugate or 1,4-addition and direct or 1,2-addition.
Conjugate addition results in a thermodynamically stable product. The reaction retains the stronger C=O bond at the expense of the weaker C=C π bond. The process is slow as the β carbon is less electrophilic than the carbonyl carbon.
Direct addition products are formed faster owing to...
Conjugate addition results in a thermodynamically stable product. The reaction retains the stronger C=O bond at the expense of the weaker C=C π bond. The process is slow as the β carbon is less electrophilic than the carbonyl carbon.
Direct addition products are formed faster owing to...
Electrophilic 1,2- and 1,4-Addition of X2 to 1,3-Butadiene
Electrophilic addition of halogens to alkenes proceeds via a cyclic halonium ion to form a 1,2-dihalide or a vicinal dihalide.


