取代反应

官能团的转化——醇的反应(一) Mitsunobu反应

本文作者孙苏赟

概要

Mitsunobu反应可以将一级醇和二级醇的羟基转化成很多种其他的官能团,譬如胺、硫醚等,在有机合成中的应用十分广泛。

Mitsunobu反应中,三烷基膦是至关重要的试剂,可以将醇的羟基转化成为很好的离去基团,在当初此反应发明后,又有了很广泛的发展。对于亲核试剂,酸性要在pKa 10一下。当反应中加入ZnCl2或酰亚胺类化合物,反应物的构型可以实现完全的反转,若反应物是羧酸类化合物,构型的反转的酯化反应也是会发生的,这里可以将生成的酯再水解得到和反应物相反构型的羧酸化合物。此外,DIAD可以替换DEAD作为反应试剂,在反应中起到相同的作用。

反应机理[1]

从机理上来看,PPh3先和DEAD作用,生成的中间体再和醇发生一系列质子转移过程,最后亲核试剂进攻醇的膦离子加合物,在此加合物中,具有一个很好的离去基团,亲核试剂进攻可以顺利的进行SN2,实现构型的反转,得到相反构型的化合物。

应用实例

(1) 酰胺化反应[2]

(2) 实现不对称二级醇的构型反转[3]

在这个反应中,先通过Mistunobu反应生成相反勾心的酯实现羟基构型的反转,再水解得到和反应物相反构型的二级醇。

(3) 叠氮取代[4]:

这个反应中使用了(PhO)2P(O)N3作为亲核试剂的来源:

(4) 实现大环的关环[5]

除去之前所说传统的Mistunobu反应中使用的DIED和DEAD,还有一些改进的Mistubonu反应,使用的是改进的偶氮试剂和其他助剂:

例如:

(1) 烯丙基醇的反应[6]

(2) CMBP的应用:

反应机理:

REFERENCES

  1. J. Org. Chem.1987, 52, 194, 235-4238 DOI:10.1021/jo00228a016
  2. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 760, DOI: 10.1021/ja00158a040
  3. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 5467, DOI: 10.1021/ja990404v
  4. J. Am. Chem. Soc.1999, 121, 33, 7702-7703,DOI: 10.1021/ja991714g
  5. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 27, 8112-8113, DOI: 10.1021/ja036011k
  6. Trahedron Lett., 1994 35 5081 DOI: 1016/S0040-4039(00)73326-0

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