新しいタンデム・カタリシス:ルテニウム・カタリシスリング・クロージング・メタテシス・オレフィン・アイソメリゼーション配列によるサイクルエノールエーサーの調製
Amanda E Sutton1, Benjamin A Seigal, David F Finnegan
1Department of Chemistry, Merkert Chemistry Center, Boston College, Chestnut Hill, Massachusetts 02467, USA.
Journal of the American Chemical Society
|November 7, 2002
まとめ
この研究は,環閉メタテシスとオレフィンイソメリゼーションを組み合わせた新しいタンデム反応を導入しています. この効率的なプロセスは,単一のルテニウム触媒を使用して,非循環ダイエンのサイクルエノールエーテルを作成します.
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:
- タンデム反応は合成化学の効率を高める.
- シングルメタル触媒を用いた新しい反応配列の開発が重要な目標です.
- ルテニウム触媒は,オレフィンメタテシスで広く使用されています.
研究 の 目的:
- サイクルエノールエーテルを合成するためのタンデム反応配列を開発する.
- 環閉メタテシス-オレフィンイソメリゼーションプロセスを組み合わせた反応条件を特定する.
- 両触媒のステップに共通のルテニウム前駆体を使用する.
主な方法:
- Grubbsのルテニウムアルキリデン触媒を使用しています.
- タンデム触媒の反応条件を調査する.
- 入手可能なアサイクリックダイエンを,出発材料として使用する.
主要な成果:
- タンデムリング閉閉メタテシス-オレフィンイソメリゼーション配列が成功しました.
- さまざまな非循環ダイエンから生成された循環エノールエーテル.
- タンデムプロセスのための単一のルテニウム前駆物の有効性を実証しました.
結論:
- 開発されたタンデム反応は,循環性エノールエーテルへの効率的な経路を提供します.
- この方法論は,2つの反応を1つの鍋で組み合わせることで,合成経路を簡素化します.
- 単一のルテニウム触媒前駆体の使用は,複雑な変換におけるその汎用性を強調しています.
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Thermal and Photochemical Electrocyclic Reactions: Overview
Electrocyclic reactions are reversible reactions. They involve an intramolecular cyclization or ring-opening of a conjugated polyene. Shown below are two examples of electrocyclic reactions. In the first reaction, the formation of the cyclic product is favored. In contrast, in the second reaction, ring-opening is favored due to the high ring strain associated with cyclobutene formation.
Thermal Electrocyclic Reactions: Stereochemistry
The stereochemistry of electrocyclic reactions is strongly influenced by the orbital symmetry of the polyene HOMO. Under thermal conditions, the reaction proceeds via the ground-state HOMO.
Selection Rules: Thermal Activation
Conjugated systems containing an even number of π-electron pairs undergo a conrotatory ring closure. For example, thermal electrocyclization of (2E,4E)-2,4-hexadiene, a conjugated diene containing two π-electron pairs, gives trans-3,4-dimethylcyclobutene.
Selection Rules: Thermal Activation
Conjugated systems containing an even number of π-electron pairs undergo a conrotatory ring closure. For example, thermal electrocyclization of (2E,4E)-2,4-hexadiene, a conjugated diene containing two π-electron pairs, gives trans-3,4-dimethylcyclobutene.
Photochemical Electrocyclic Reactions: Stereochemistry
The absorption of UV–visible light by conjugated systems causes the promotion of an electron from the ground state to the excited state. Consequently, photochemical electrocyclic reactions proceed via the excited-state HOMO rather than the ground-state HOMO. Since the ground- and excited-state HOMOs have different symmetries, the stereochemical outcome of electrocyclic reactions depends on the mode of activation; i.e., thermal or photochemical.
Selection Rules: Photochemical Activation
Selection Rules: Photochemical Activation
Cycloaddition Reactions: Overview
Cycloadditions are one of the most valuable and effective synthesis routes to form cyclic compounds. These are concerted pericyclic reactions between two unsaturated compounds resulting in a cyclic product with two new σ bonds formed at the expense of π bonds. The [4 + 2] cycloaddition, known as the Diels–Alder reaction, is the most common. The other example is a [2 + 2] cycloaddition.
Diels–Alder Reaction Forming Cyclic Products: Stereochemistry
The Diels–Alder reaction is one of the robust methods for synthesizing unsaturated six-membered rings. The reaction involves a concerted cyclic movement of six π electrons: four π electrons from the diene and two π electrons from the dienophile.
[3,3] Sigmatropic Rearrangement of Allyl Vinyl Ethers: Claisen Rearrangement
The Claisen rearrangement is a [3,3] sigmatropic rearrangement of allyl vinyl ethers to unsaturated carbonyl compounds. The rearrangement is a concerted pericyclic reaction proceeding via a chair-like transition state.


