stringtranslate.com

Силиловый эфир енола

Общая структура эфира силиленола

В кремнийорганической химии эфиры силил енолов представляют собой класс органических соединений , которые имеют общую функциональную группу R 3 Si−O−CR=CR 2 , состоящую из енолята ( R 3 C−O−R ), связанного с силаном ( SiR 4 ) через его кислородный конец и этиленовую группу ( R 2 C=CR 2 ) в качестве его углеродного конца. Они являются важными промежуточными продуктами в органическом синтезе . [1] [2]

Синтез

Силиловые енольные эфиры обычно получают путем реакции енолизируемого карбонильного соединения с силильным электрофилом и основанием или просто путем реакции енолята с силильным электрофилом. [3] Поскольку силильные электрофилы являются жесткими , а связи кремний-кислород очень прочны, кислород (карбонильного соединения или енолята) действует как нуклеофил, образуя одинарную связь Si-O. [3]

Наиболее часто используемым силильным электрофилом является триметилсилилхлорид . [3] Для увеличения скорости реакции вместо триметилсилилхлорида можно также использовать триметилсилилтрифлат в качестве более электрофильного субстрата. [4] [5]

При использовании несимметричного енолизируемого карбонильного соединения в качестве субстрата выбор условий реакции может помочь контролировать, будет ли предпочтительно образовываться кинетический или термодинамический эфир силил енола. [6] Например, при использовании диизопропиламида лития (LDA) , сильного и стерически затрудненного основания, при низкой температуре (например, -78 °C) предпочтительно образуется кинетический эфир силил енола (с менее замещенной двойной связью) из-за стерических свойств. [6] [7] При использовании триэтиламина , слабого основания, предпочтительным является термодинамический эфир силил енола (с более замещенной двойной связью). [6] [8] [9]

Пример синтеза кинетического эфира силиленола путем взаимодействия несимметричного кетона с триметилсилилхлоридом и LDA при низкой температуре.
Пример синтеза термодинамического эфира силил енола путем реакции несимметричного кетона с триметилсилилхлоридом и триэтиламином. Показаны два возможных механизма.

Альтернативным довольно экзотическим способом получения эфиров силил енола является перегруппировка Брука соответствующих субстратов. [10]

Реакции

Общий профиль реакции

Силиловые эфиры енолов являются нейтральными, мягкими нуклеофилами (мягче, чем енамины ), которые реагируют с хорошими электрофилами, такими как альдегиды (с катализом кислотами Льюиса ) и карбокатионами . [11] [12] [13] [14] Силиловые эфиры енолов достаточно стабильны, чтобы их можно было выделить, но обычно их используют сразу после синтеза. [11]

Получение енолята лития

Еноляты лития, один из предшественников эфиров силил енола, [6] [7] также могут быть получены из эфиров силил енола с использованием метиллития . [15] [3] Реакция происходит посредством нуклеофильного замещения на кремнии эфира силил енола, в результате чего получается енолят лития и тетраметилсилан . [15] [3]

Получение енолята лития из эфира силиленола с использованием метиллития.

Образование связи C–C

Силиловые эфиры енолов используются во многих реакциях, приводящих к алкилированию , например, альдольное присоединение Мукаямы , реакции Михаэля и реакции, катализируемые кислотой Льюиса с S N 1 -реактивными электрофилами (например, третичными , аллильными или бензильными алкилгалогенидами ). [16] [17] [18] [13] [12] Алкилирование силиловых эфиров енолов особенно эффективно с третичными алкилгалогенидами, которые образуют стабильные карбокатионы в присутствии кислот Льюиса, таких как TiCl 4 или SnCl 4 . [12]

Пример алкилирования эфира силиленола с использованием третичного алкилгалогенида в присутствии кислоты Льюиса TiCl 4 .
Пример реакции Михаэля с использованием дизамещенного енона и силилового енольного эфира ацетофенона, катализируемой кислотой Льюиса TiCl4 при низкой температуре.
Еще примеры реакций эфиров силиленола.

Галогенирование и окисление

Галогенирование эфиров силил енолов дает галогенкетоны . [19] [20]

Пример галогенирования эфира силиленола.

Ацилоины образуются при органическом окислении с электрофильным источником кислорода, таким как оксазиридин или mCPBA . [21]

В процессе окисления Саэгусы–Ито некоторые силильные енольные эфиры окисляются до енонов ацетатом палладия(II) .

Саэгуса окисление

Сульфенилирование

Реакция эфира силил енола с PhSCl, хорошим и мягким электрофилом, дает карбонильное соединение, сульфенированное по альфа-углероду . [22] [20] В этой реакции триметилсилильная группа эфира силил енола удаляется хлорид- ионом, высвобождаемым из PhSCl при атаке его электрофильного атома серы. [20]

Пример сульфенилирования эфира силиленола.

Гидролиз

Гидролиз эфира силил енола приводит к образованию карбонильного соединения и дисилоксана . [23] [24] В этой реакции вода действует как кислородный нуклеофил и атакует кремний эфира силил енола. [23] Это приводит к образованию карбонильного соединения и промежуточного соединения триметилсиланола , которое подвергается нуклеофильному замещению на кремнии (другим триметилсиланолом) с образованием дисилоксана. [23]

Пример гидролиза эфира силиленола с образованием карбонильного соединения и гексаметилдисилоксана .

Кольцевое сокращение

Циклические эфиры силил енолов подвергаются региоконтролируемым сокращениям одного углеродного кольца. [25] [26] В этих реакциях используются электронодефицитные сульфонилазиды, которые подвергаются хемоселективному, некатализируемому [3+2] циклоприсоединению к эфиру силил енола, за которым следует потеря диазота и миграция алкила с образованием продуктов с сокращенным кольцом с хорошим выходом. Эти реакции могут направляться стереохимией субстрата, что приводит к образованию стереоселективного продукта с сокращенным кольцом.

Силилкетеновые ацетали

Силиловые эфиры енолов сложных эфиров ( −OR ) или карбоновых кислот ( −COOH ) называются силилкетеновыми ацеталями [13] и имеют общую структуру R 3 Si−O−C(OR)=CR 2 . Эти соединения более нуклеофильны, чем силиловые эфиры енолов кетонов ( >C=O ). [13]

Общая структура ацеталя силилкетена.

Ссылки

  1. ^ Питер Браунбридж (1983). "Силиловые енольные эфиры в синтезе - Часть I". Синтез . 1983 : 1–28. doi :10.1055/s-1983-30204.
  2. ^ Ян Флеминг (2007). «Учебник по кремнийорганической химии». Симпозиум фонда Ciba 121 — Биохимия кремния . Симпозиумы фонда Novartis. Том 121. Wiley. С. 112–122. doi :10.1002/9780470513323.ch7. ISBN 978-0-470-51332-3. PMID  3743226.
  3. ^ abcde Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Силиловые енольные эфиры. В органической химии (Второе изд., стр. 466-467). Oxford University Press.
  4. ^ Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Нуклеофильное замещение на кремнии. В органической химии (Второе изд., стр. 669-670). Oxford University Press.
  5. ^ Юнг, М.Е. и Перес, Ф. (2009). Синтез 2-замещенных 7-гидроксибензофуран-4-карбоксилатов путем присоединения эфиров силил-енола к эфирам о -бензохинона. Organic Letters , 11 (10), 2165–2167. doi:10.1021/ol900416x
  6. ^ abcd Chan, T.-H. (1991). Реакции образования и присоединения эфиров енолов. В Comprehensive Organic Synthesis (стр. 595–628). Elsevier. doi:10.1016/B978-0-08-052349-1.00042-1
  7. ^ ab Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Кинетически контролируемое образование енолята. В органической химии (Второе изд., стр. 600-601). Oxford University Press.
  8. ^ Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Термодинамически контролируемое образование енолята. В органической химии (второе изд., стр. 599-600). Oxford University Press.
  9. ^ Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Создание более замещенного эквивалента енолята: термодинамические еноляты. В органической химии (второе изд., стр. 636). Oxford University Press.
  10. ^ Клайв, Деррик Л. Дж. и Сунаси, Раджеш (2007). «Формирование бензоконденсированных карбоциклов путем формальной радикальной циклизации в ароматическое кольцо». Org. Lett. 9 (14): 2677–2680. doi :10.1021/ol070849l. PMID  17559217.
  11. ^ ab Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Силиловые енольные эфиры в альдольных реакциях. В органической химии (второе изд., стр. 626-627). Oxford University Press.
  12. ^ abc Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Силиловые енольные эфиры алкилируются S N 1-реактивными электрофилами в присутствии кислоты Льюиса. В Organic chemistry (Второе издание, стр. 595). Oxford University Press.
  13. ^ abcd Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Сопряженное присоединение эфиров силил енола приводит к эфиру силил енола продукта. В Organic chemistry (Второе изд., стр. 608-609). Oxford University Press.
  14. ^ Quirk, RP, & Pickel, DL (2012). Силиловые енольные эфиры. В Controlled end-group functionalization ( including telechelics) (стр. 405-406). Elsevier. doi:10.1016/B978-0-444-53349-4.00168-0
  15. ^ ab House, HO, Gall, M., & Olmstead, HD (1971). Химия карбанионов. XIX. Алкилирование енолятов из несимметричных кетонов. Журнал органической химии , 36 (16), 2361–2371. doi:10.1021/jo00815a037
  16. ^ Мацуо, Дж. и Мураками, М. (2013). Альдольная реакция Мукаямы: 40 лет непрерывного развития. Angewandte Chemie International Edition , 52 (35), 9109–9118. doi:10.1002/anie.201303192
  17. ^ Narasaka, K., Soai, K., Aikawa, Y., & Mukaiyama, T. (1976). Реакция Михаэля эфиров силил-енола с α, β-ненасыщенными этанами и ацеталями в присутствии тетраалкоксида титана и тетрахлорида титана. Бюллетень химического общества Японии , 49 (3), 779-783. doi:10.1246/bcsj.49.779
  18. ^ MT Reetz & A. Giannis (1981) α-Тиоалкилирование кетонов, опосредованное кислотой Льюиса, Synthetic Communications, 11:4, 315-322, doi:10.1080/00397918108063611
  19. ^ Теруо Умемото; Кёити Томита; Косукэ Кавада (1990). "N-фторпиридиновый трифлат: электрофильный фторирующий агент". Органические синтезы . 69 : 129. doi :10.1002/0471264180.os069.16. ISBN 0-471-26422-9.
  20. ^ abc Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Реакции эфиров силилового енола с галогеновыми и серными электрофилами. В органической химии (второе изд., стр. 469-470). Oxford University Press.
  21. ↑ Органические синтезы , Сборник. Т. 7, стр. 282 (1990); Т. 64, стр. 118 (1986) Статья.
  22. ^ Chibale, K., & Warren, S. (1996). Кинетическое разрешение в асимметричных антиальдольных реакциях разветвленных и прямых цепей рацемических 2-фенилсульфанилальдегидов: асимметричный синтез циклических эфиров и лактонов миграцией фенилсульфанила. Журнал химического общества, Perkin Transactions 1 , (16), 1935-1940. doi:10.1039/P19960001935
  23. ^ abc Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Гидролиз енольных эфиров. В органической химии (второе изд., стр. 468-469). Oxford University Press.
  24. ^ Gupta, SK, Sargent, JR, & Weber, WP (2002). Синтез и фотоокислительная деградация 2, 6-бис-[ω-триметилсилоксиполидиметилсилокси-2′-диметилсилилэтил] ацетофенона. Полимер , 43 (1), 29-35. doi:10.1016/S0032-3861(01)00602-4
  25. ^ (а) Воль, Р. Хелв. Хим. Acta 1973 , 56 , 1826. (б) Сюй, Ю. Сюй, Г.; Чжу, Г.; Цзя, Ю.; Хуанг, QJ . Fluorine Chem. 1999 , 96 , 79.
  26. ^ Митчелтри, М.Дж.; Конст, З.А.; Герзон, С.Б. Тетраэдр 2013 , 69 , 5634.