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(美)屈尔蒂,曹科 编著 方原 翻译
要点:
1976年,H.Sakurai报道,在化学计量的TiCl4存在下,烯丙基硅烷与各种醛和酮反应形成相应的高烯丙基醇。今天,这种转化被称为Sakurai烯丙基化,它是最重要的碳-碳键形成反应之一。
该反应的一般特征是:
1)通常,它在二氯甲烷中氮气氛下,在-78℃至25℃的温度范围内进行;
2)除TiCl4外,还可使用其他几种路易斯酸,如AlCl3、BF3·OEt2、SnCl4、EtAlCl2;
3)最常用的烯丙基硅烷是三甲基烯丙基硅烷和苯基二甲基烯丙基硅烷;
4)反应具有高区域选择性,亲电试剂进攻烯丙基硅烷的C3末端;
5)C1取代的烯丙基硅烷得到(E)-烯烃产物;
6)丙二烯基、炔丙基、乙烯基和乙炔基硅烷在路易斯酸存在下也能发生反应;
7)最常用的亲电试剂是醛和酮,但也经常使用缩醛和缩酮;
8)二硫代缩醛、单硫代缩醛、烷氧基甲基和苯基硫代甲基氯化物能进行烯丙基化反应;
9)α,β-不饱和醛在羰基位置反应,而α,β-不饱和酮进行共轭加成;
10)分子内反应也是可行的;
11)C3单取代的烯丙基硅烷得到的主要产物为顺式非对映异构体。
Sakurai烯丙基化中的常见副反应如下:1)硅烷基被氢取代;2)烯丙醇产物,尤其是叔烯丙醇会进行电离;和3)在1,1-二取代烯丙基硅烷的情况下,三取代烯烃产物可能进一步反应。通常可以通过小心控制条件或使用缩醛或缩酮底物避免副反应。催化形式的Sakurai烯丙基化也是已知的,其使用TMSOTf、TMSI、Ph3CClO4、 Cp2Ti(CF3SO3)2、TMSOMs和InCl3 / TMSCl作为催化剂。最近,还开发了不对称催化版本。

机理:
该反应始于用路易斯酸活化羰基。 随后形成碳-碳键得到硅烷基稳定的碳正离子,其在失去三甲基硅烷基后产生双键。从手性烯丙基硅烷的研究可以推断,亲电试剂攻击与硅烷基相对的表面上的双键。醛与C3取代的烯丙基硅烷的反应形成的主要产物是顺式非对映异构体,而且(E)-烯丙基硅烷比(Z)-烯丙基硅烷给出更高的非对映选择性。该反应可能通过一个开放的过渡态进行。下面所绘的是可能的过渡态形成顺式非对映体。

合成应用:
B.M.Trost实验室开发了一种furaquinocins全合成的模块化方法。为了以非对映选择性方式引入高烯丙基侧链,他们利用了Sakurai烯丙基化反应。在研究中,他们发现在室温下使用1当量的TiCl4可以获得最高的非对映选择性。使用其他路易斯酸如BF3·OEt2使产物具有较低的选择性。尝试使用催化量的路易斯酸如FeCl3或Sc(OTf)3进行烯丙基化,没有发生转化。得到的高烯丙基醇用作合成furaquinocin A和B的共同中间体。

D.R.Williams及其同事报道了15元大环内酯(–)-amphidinolide P的会聚性全合成。在其方法中,他们利用Sakurai烯丙基化引入C7羟基和高烯丙基侧链。转化使用BF3·OEt2在-78℃下进行,以2:1非对映异构体的混合物得到高烯丙基醇。所需的醇被证明是主要的非对映异构体,它产生于FelkinAhn控制的烯丙基硅烷对醛的加成。较少的非对映异构体通过Mitsunobu反应被转化为所需的立体异构体。

P.A.Wender及其同事实现了结构新颖的癌症治疗先导物(-)-laulimalide的高会聚性对映选择性全合成。在合成过程中,他们进行了崭新的复杂的不对称Sakurai烯丙基化反应,作为形成C14-C15碳-碳键的关键步骤。在此转化中,他们使用了H. Yamamoto开发的手性非外消旋(酰氧基)硼烷路易斯酸。根据Yamamoto的原始程序,以高收率和对映选择性进行所需的转化只需要催化量(10-20 mol%)的路易斯酸。但是,在这种情况下,需要一当量的路易斯酸来实现烯丙基化。反应在丙腈中-78℃下进行,以高收率获得产物,并且产物是光谱学方法唯一可检测到的非对映异构体。


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