朱利亞烯烴合成
朱利亞烯烴合成（英語：Julia olefination，另稱朱利亞烯化反應）是苯基碸與醛或酮作用並官能團化生成酯，然後在還原劑（如鈉汞齊[1][2]、二碘化釤[3]）作用下發生還原消除生成烯烴的反應。[4][5] 反應的主要產物是反式烯烴。此反應由法國化學家馬克·朱利亞（法語：Marc Julia）首先發現，故得其名。
該反應操作簡便，四步都可以在一鍋中反應，立體選擇性較好。中間體2也可分離出來，經純化後，再經還原消除或其他方法生成烯烴，使產率提高。
往往需要將醛與碸加成得到的醇官能團化，將其與乙酸酐、苯甲醯氯等試劑反應，轉化為乙酸酯、苯甲酸酯、對甲苯磺酸酯或甲磺酸酯的形式，以提高消除反應的產率，並避免逆羥醛反應發生。
反應機理
[編輯]碸的α-氫具有酸性，在強鹼（如正丁基鋰、叔丁基鋰、甲基鋰、二異丙基氨基鋰）的作用下失去，得到負離子2，與醛發生加成，生成負離子中間體3。接著3與R3-X反應成酯，經鈉汞齊在極性質子溶劑（如甲醇、乙醇）中還原消除，經過自由基機理，生成烯烴6。
還原消除一步的詳細機理還不是很明確，以前認為是下圖中的第一個機理，但1995年時Keck等人發現，如果反應在氘代溶劑中進行，則碸的α-氫幾乎被完全氘代，與原來假設的機理不符，故提出了一個新的機理（下圖中的第二個機理）。烯烴的立體化學與中間體4無關，無論是蘇式還是赤式的反應物經過反應後，都得到反式烯烴。這可能是由於還原時生成的烯基自由基可以自由旋轉，從而偏向於熱力學穩定產物的緣故。若用二碘化釤作還原劑，反應的立體選擇性（E/Z值）明顯下降，而且沒有上述的氘代現象發生。Keck等人認為其原因是碸基離去後，生成的碳負離子不夠穩定，很快就發生消除生成烯烴，而沒有時間達到平衡的緣故。[3]
雜環芳香化合物
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當把原料中的苯基碸換為雜環芳基碸時，反應機理會發生很大變化。[6] 以常見的苯並噻唑基碸為例，[7] 碸被去質子化，然後與醛發生加成生成負離子2。之後2發生Smiles重排反應，[8] 經過加成-消除兩步後，與芳環相連的原子變為氧，涉及的不穩定中間體很快放出二氧化硫，生成羥基苯並噻唑鋰鹽和烯烴。由於反應不再涉及可以發生平衡反應的中間體（如碳負離子），故烯烴的立體化學由碸負離子與醛加成一步的立體選擇性所決定，一般都是立體異構體的混合物。
朱利亞-科森斯基烯烴合成
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當發生朱利亞反應的碸為四唑基碸時，反應與上面苯並噻唑基碸的機理相同，稱為朱利亞-科森斯基烯烴合成，示例如下。[9][10]
參見
[編輯]參考資料
[編輯]- ^ Julia, M.; Paris, J.-M. Tetrahedron Lett. 1973, 14, 4833-4836. doi:10.1016/S0040-4039(01)87348-2
- ^ Kocienski, P. J.; Lythgoe, B.; Ruston, S. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1978, 829.
- ^ 3.0 3.1 Keck, G. E.; Savin, K. A.; Weglarz, M. A. J. Org. Chem. 1995, 60, 3194-3204. doi:10.1021/jo00115a041
- ^ Kocienski, P. J. Phosphorus and Sulfur 1985, 24, 97-127.（綜述）
- ^ Kelly, S. E. Comp. Org. Syn. 1991, 1, 792-806.（綜述）
- ^ Blakemore, P. R. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 2002, 2563–2585. （綜述）
- ^ Baudin, J. B.; Hareau, G.; Julia, S. A.; Ruel, O. Tetrahedron Lett. 1991, 32, 1175. doi:10.1016/S0040-4039(00)92037-9
- ^ Truce, W. E.; Kreider, E. M.; Brand, W. W. Org. React. 1970, 18, 99.（綜述）
- ^ Paul R. Blakemore, William J. Cole, Philip J. Kocieński, Andrew Morley Synlett 1998, 26-28. doi:10.1055/s-1998-1570
- ^ Christophe Aïssa J. Org. Chem. 2006, 71, 360 - 363. doi:10.1021/jo051693a