アミン触媒によるレジオセレクティブ [4 + 2] サイクル添加のステレオダイバージェンスは,β置換されたサイクルエノンのサイクル添加と多重結合マロニトリルである
Xin Feng1, Zhi Zhou, Rong Zhou
1Key Laboratory of Drug-Targeting and Drug Delivery System of the Ministry of Education, West China School of Pharmacy, West China Hospital, Sichuan University, Chengdu 610041, China.
Journal of the American Chemical Society
|November 16, 2012
まとめ
プライマリーアミンは,サイクルエノンの切り替え可能な反応を触媒化する. 基板によって,マイケル添加または [4 + 2] サイクル添加が発生し,高度な選択性を持つ複雑なバイサイクル構造を生成します.
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
- アシンメトリック・シンセシス
背景:
- サイクルエノンは,有機合成における多用途な構成要素である.
- ディエンアミン触媒は,基板を活性化するための強力な戦略を提供します.
- 反応経路とステレオ選択性を制御することは,依然として重要な課題です.
研究 の 目的:
- アミンベースのダイアミン活性化を用いたβ置換サイクリックエノンの切り替え可能な反応パターンを調査する.
- 複雑な分子構造の形成において,高いダイアステロ選択性とエナチオ選択性を達成する.
- 反応メカニズムを明らかにし,協調した経路と段階的な経路を区別する.
主な方法:
- 天然キニジンとキニンから派生したプライマリアミンを触媒として利用した.
- 異なるマロニトリル置換剤 (アルキリデン,アリリデン,アルキニリデンネマロニトリル) を使ったβ置換サイクルエノンを採用した.
- ダイアステレオ選択性の制御における水素結合相互作用の役割を調査した.
- 機械的経路を検知するために分離された反応中間物質.
主要な成果:
- アルキリデネマロンニトリルとの γ-地域選択性ビニロゴスミハエル添加が観察されました.
- アリリデネまたはアルキニリデネマロンニトリルとの [4 + 2] サイクロ添加が達成され,バイサイクロ[2.2.2]オクタンおよび類似の構造が形成されます.
- 適度から優れたダイアステレオ選択性とエナチオ選択性を示した.
- 多機能プライマリアミン触媒システムと特定の添加物 (サリチル酸) を使って,高いダイアステロディバージェンスを達成した.
- 反応中介物質を特定し,協調したダイエルス-アルダー経路上の段階的なマイケル-マイケルカスケードメカニズムを示唆した.
結論:
- ダイアミン活性化によるサイクルエノンの可換反応経路のための触媒システムを開発した.
- 高いステレオコントロールで,密度に置換されたビサイクロ[2.2.2]オクタンを合成しました.
- 観察された [4 + 2] サイクル添加の段階的なカスケード経路を示唆する機械的洞察を提供した.
関連する概念動画
[4+2] Cycloaddition of Conjugated Dienes: Diels–Alder Reaction
The Diels–Alder reaction is an example of a thermal pericyclic reaction between a conjugated diene and an alkene or alkyne, commonly referred to as a dienophile. The reaction involves a concerted movement of six π electrons, four from the diene and two from the dienophile, forming an unsaturated six-membered ring. As a result, these reactions are classified as [4+2] cycloadditions.
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 Bridged Bicyclic Products: Stereochemistry
Diels–Alder reactions between cyclic dienes locked in an s-cis configuration and dienophiles yield bridged bicyclic products.
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.
Regioselectivity of Electrophilic Additions-Peroxide Effect
In the presence of organic peroxides, the addition of hydrogen bromide to an alkene yields the isomer that is not predicted by Markovnikov’s rule. For example, the addition of hydrogen bromide to 2-methylpropene in the presence of peroxides gives 1-bromo-2-methylpropane. This addition reaction proceeds via a free radical mechanism, which reverses the regioselectivity. The free radical reaction mechanism involves three stages: initiation, propagation, and termination.
Regioselectivity and Stereochemistry of Hydroboration
A significant aspect of hydroboration–oxidation is the regio- and stereochemical outcome of the reaction.
Hydroboration proceeds in a concerted fashion with the attack of borane on the π bond, giving a cyclic four-centered transition state. The –BH2 group is bonded to the less substituted carbon and –H to the more substituted carbon. The concerted nature requires the simultaneous addition of –H and –BH2 across the same face of the alkene giving syn stereochemistry.
Hydroboration proceeds in a concerted fashion with the attack of borane on the π bond, giving a cyclic four-centered transition state. The –BH2 group is bonded to the less substituted carbon and –H to the more substituted carbon. The concerted nature requires the simultaneous addition of –H and –BH2 across the same face of the alkene giving syn stereochemistry.

![Solid-phase Synthesis of [4.4] Spirocyclic Oximes](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fcloudfront.jove.com%2FCDNSource%2Fteasers%2F58508.jpg&w=3840&q=50)
