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反應構型不發生翻轉的Mitsunobu

(2022-08-06 18:04:43) 下一個

Mitsunobu反應構型保持的原因

 

第一種機理:

 

也是作者認為最可能的情況,由於空間位阻因素,導致PPh3−DEAD複合物無法接近和活化C-19位置的羥基。於是,相對於原料(+)-ABC大大過量的二乙基膦酸(4)將會與DEAD-PPh3複合物反應,生成4-PPh3複合物(酰基三苯基氧膦),後者受到C-19羥基的進攻,從而生成構型保持的產物

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第二種機理:

 

或者,原料(+)-ABC(即55)按照正常的Mitsunobu反應被三苯基膦活化。然而,由於C-19立體中心周圍的位阻因素,可能會發生更容易的鄰基參與反應,使C-19立體中心反轉並生成高度親電的中間體56,該中間體又經曆開環以在C-19處提供構型保持的產物(+)-39。

 

然而,作者認為這種高區域選擇性(即親核試劑4隻進攻環氧底物的C-19位置)使這一解釋不太令人信服。

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拓展閱讀:位阻對Mitsunobu反應構型結果的影響

 

底物1進行Mitsunobu反應,得到結果正常的產物,即構型翻轉的4

但對於羥基位阻更大的底物5,則不能得到正常的Mitsunobu產物7,而是得到構型保持的產物8

原因解釋:

 

如果是醇羥基進攻甜菜堿中間體10,即下圖中上麵的路徑,則發生正常的Mitsunobu反應,得到構型翻轉的產物。

 

如果發生親核試劑(羧基)進攻中間體10的情況(比如醇羥基位阻較大,或者羧基的當量相對於醇羥基大大過量時),就會生成酰基三苯基氧膦14。

 

而14則會發生兩種可能的反應:

 

對於位阻小的羥基,羥基進攻14中的磷原子,生成12,回歸正常Mitsunobu反應,得到構型翻轉的產物。

 

對於位阻大的羥基,羥基進攻14中的酰基,發生酰基轉移,生成構型保持的產物。

總結

 

由此可見,酰基三苯基氧膦中間體是構型保持的關鍵。該中間體的產生與醇的位阻、親核試劑的當量等因素有關。

 

綜合起來說,就是親核試劑的當量越多,醇的位阻越大,越容易發生構型保持。

 

參考文獻:

J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 37, 11102–11113, 10.1021/ja020635t

J. Org. Chem. 2002, 67, 6, 1751–1753, 10.1021/jo001590m

 

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