有机合成百科

TMM环化 Trimethylenemethane(TMM) Cycloaddition

概要

三亚甲基甲烷(TMM)可以跟不饱和键发生[3+2]环化加成反应。相比于其他方法来说,使用三亚甲基甲烷环化可以构建收缩性的碳五元环结构。

三亚甲基甲烷有如下所示的几种共振结构,可以视为1,3-偶极子的一种。

它是一种寿命短,但是反应活性很强的化学种、在许多情况下,它会迅速环化成亚甲基环丙烷。在合成化学的应用中,常常需要稳定TMM,来防止其自身的环化副反应,提高它与目标底物的反应速度。

基本文献

  • Baseman, R. J.; Pratt, D. W.; Chow, M.; Dowd, P. J. Am. Chem. Soc. 1976, 98, 5726. DOI: 10.1021/ja00434a068
  • Trost, B. M.; Chan, D. M. T. J. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 6429. doi:10.1021/ja00515a046
  • Yamago, S.; Nakamura, E. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 7285. DOI: 10.1021/ja00200a072
  •  Nakamura, E.; Yamago, S.; Ejiri, S.; Dorigo, A. E.; Morokuma, K. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 3183. DOI: 10.1021/ja00008a063

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反应机理

大致可用以下三种方法生成稳定的三亚甲基甲烷。

①使用双环二氮烷作为前体的方法:由于闭环环亚甲基环丙烷严重扭曲,因此倾向于发生对TMM的开环反应。

②使用亚甲基环丙烷缩酮作为前体的方法:如下图所示,两性离子结构以氧鎓阳离子方式稳定。

③采用甲硅烷基烯丙基乙酸酯作为前体的钯催化剂法:钯π-烯丙基结构的两性离子型稳定结构。镍(0)螯合物也具有同样的稳定结构。

反应实例

Pinnaic Acid的手性合成[1]

Hirstene的合成[2]

实验步骤

 

实验技巧

 

参考文献

[1] Xu, S.; Arimoto, H.; Uemura, D. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 5746. DOI:10.1002/anie.200701581
[2] Little, R. D.; Muller, G. W. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 2744. DOI: 10.1021/ja00400a043

 

关联反应

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