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如何在有機(jī)化學(xué)分子中構(gòu)建環(huán)丙烷三元碳環(huán)?

1、Simmons-Smith環(huán)丙烷化


      此方法是由H.E. Simmons(西蒙)和R.D.Smith(斯密斯)于1958年發(fā)現(xiàn)的,利用二碘甲烷CH2I2和鋅銅偶(Zn-Cu)將烯烴具有立體選擇性地轉(zhuǎn)化為環(huán)丙烷。此方法在分別在1966年和1994年被進(jìn)一步改進(jìn)——使用均一體系的CH2I2-Et2Zn試劑來(lái)代替CH2I2-Zn-Cu偶試劑,反應(yīng)的再現(xiàn)性會(huì)更好:




2、Corey-Chaykovsky環(huán)丙烷化


     Corey-Chaykovsky反應(yīng)是另一個(gè)構(gòu)建環(huán)丙烷類三元環(huán)骨架的方法。它是利用硫葉立德試劑(Sulfur Ylides)對(duì)碳-碳雙鍵或碳-雜(O,N或S)雙鍵進(jìn)行加成來(lái)構(gòu)建環(huán)丙烷類化合物:



3、Kulinkovich(庫(kù)林科維奇)環(huán)丙烷化

      在1989年,O.G. Kulinkovich報(bào)道在四異丙氧鈦Ti(Oi-Pr)4催化下,使用兩個(gè)當(dāng)量以上的的乙基溴化鎂(EtMgBr)格式試劑與酯反應(yīng)生成環(huán)丙醇類衍生物的反應(yīng)。改進(jìn)的Kulinkovich反應(yīng),分別用酰胺和腈化合物使反應(yīng)底物的范圍更廣。


Kulinkovich-De Meijere反應(yīng)




4、Perkin環(huán)丙烷化


      在1884年由化學(xué)家H. Perkin報(bào)道的在強(qiáng)堿NaOEt的作用下,用丙二酸二乙酯和1,2-二溴乙烷作用制得環(huán)丙烷化的產(chǎn)物。由于丙二酸二乙酯的

α-碳上的氫具有一定的酸性,在強(qiáng)堿NaOEt的作用下拔氫后生成碳負(fù)離子,此碳負(fù)離子是很穩(wěn)定的。然后1,2-二溴乙烷對(duì)碳負(fù)進(jìn)行兩次的親核進(jìn)攻生成所需要的環(huán)丙烷化產(chǎn)物。此底物可以類推到幾乎所有的二羰基化合物以及芳香環(huán)芐位含有強(qiáng)的吸電子基的底物,且它們機(jī)理類似。




5、Pirrung環(huán)丙烷化


       Pirrung對(duì)H. Perkin的方法進(jìn)行了修飾,同樣在堿的作用下,用環(huán)氧氯丙烷與二羰基化合物進(jìn)行親核進(jìn)攻,生成環(huán)丙烷化的內(nèi)酯化合物,擴(kuò)大了底物的使用范圍。



6、二氯卡賓與烯烴環(huán)丙烷化


      在1962年,由Dering和Hoffmann兩位化學(xué)家在用t-BuOK對(duì)氯仿進(jìn)行α-消除獲得二氯卡賓,然后再對(duì)烯烴底物進(jìn)行親核加成生成環(huán)丙烷化產(chǎn)物。此反應(yīng)是一個(gè)劇烈的放熱反應(yīng),因此一定要注意控制加料速度和反應(yīng)體系的溫度。



7、重氮烷與烯烴的環(huán)丙烷化


       此方法也是先形成卡賓中間體,然后對(duì)烯烴進(jìn)行加成得到環(huán)丙烷化產(chǎn)物。不過(guò)復(fù)雜烯烴上的取代基至少是吸電子取代基才有利于反應(yīng)的進(jìn)行。




8、Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)


      通過(guò)環(huán)丙烷硼酸酯或環(huán)丙烷硼酸與芳香鹵代物進(jìn)行Suzuki偶聯(lián)反應(yīng),同樣可以在復(fù)雜分子中引入環(huán)丙基。









參考文獻(xiàn):

1. Chem. Rev., 2017, 117, 11651 - 11679.

2. Chem. Soc. Rev., 2000, 29, 165 - 174.

3. Three-membered ring formation, 125 - 128.

4. 有機(jī)化學(xué)人名反應(yīng).


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