朱利亞烯烴合成(英語:Julia olefination,另稱朱利亞烯化反應)是苯基作用並官能團化生成,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,將其與乙酸酐苯甲酰氯等試劑反應,轉化為乙酸酯苯甲酸酯對甲苯磺酸酯甲磺酸酯的形式,以提高消除反應的產率,並避免逆羥醛反應發生。

反應機理

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。接着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

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Julia烯烴合成機理

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]

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Julia烯烴合成 還原消除機理

雜環芳香化合物

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朱利亞烯烴合成 苯並噻唑機理

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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朱利亞-科森斯基烯烴合成

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

參考資料

外部連結

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