Bunnelle 反应

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Bunnelle 反应

概要

Bunnelle反应（Bunnelle reaction）是三氯化铈促进的酯与三甲基硅基甲基Grignard试剂参与的反应，随后在酸性条件下进行去氧硅基化（deoxysilylation）过程，形成烯丙基硅烷的反应。该反应在1987年由美国Missouri大学化学系（Department of Chemistry, University of Missouri）的Bunnelle研究组首次报道^[1]-[2]。该反应条件下，酯底物无烯醇化过程发生，同时目标产物产率优良。目前，该反应已广泛应用于各类烯丙基硅烷化合物的合成^[3}-{4]。而烯丙基硅烷已经成为构建各类具有特殊结构的链与环状有机化合物及天然产物的关键试剂^[5]-[10]。

基本文献

[1] W. H. Bunnelle, B. A. Narayanan, Tetrahedron Lett. 1987, 28, 6261. doi: 10.1016/S0040-4039(01)91347-4.
[2] W. H. Bunnelle, B. A. Narayanan, Org. Synth. 1990, 8, 89. doi: 10.15227/orgsyn.069.0089.
[3] T. Yamazaki, N. Ishikawa, Chem. Lett. 1984, 521. doi: 10.1246/cl.1984.521.
[4] T. V. Lee, J. A. Channon, C. Cregg, J. R. Porter, F. S. Roden, H. T. L. Yeoh, Tetrahedron 1989, 45, 5877. doi: 10.1016/S0040-4020(01)89114-6.
[5] G. E. Keck, M. B. Kraft, A. P. Truong, W. Li, C. C. Sanchez, N. Kedei, N. E. Lewin, P. M. Blumberg, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 6660. doi: 10.1021/ja8022169.
[6] Jordan C. T. Reddel,a Weiwei Wang,a Kalli Koukounasa and Regan J. Thomson， Chem. Sci., 2017,8, 2156. doi: 10.1039/C6SC04762A.
[7] N. Galy, D. Moraleda, M. Santelli, Tetrahedron, 2011, 67, 1448. doi: 10.1016/j.tet.2010.12.045.
[8] J. Y. Hamilton, N. Hauser, D. Sarlah, E. Carreira, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 10759. doi: 10.1002/anie.201406077.
[9] R. Remuson, Beilstein J. Org. Chem. 2007, 3, 1860. doi: 10.1186/1860-5397-3-32.
[10] H.-J. Knölker, E. Baum, R. Graf, P. G. Jones, O. Spieß, Angew. Chem. Int. Ed. 1999, 38, 2583. doi: 10.1002/(SICI)1521-3773(19990903)38:17<2583::AID-ANIE2583>3.0.CO;2-1.

反应机理

[1] M. Demuth, Helv. Chim. Acta 1978, 61, 3136. doi: 10.1002/hlca.19780610840.

[2] M. B. Anderson, P. L. Fuchs, Synth. Commun. 1987, 17, 621.doi: 10.1080/00397918708075736.

反应实例

烯丙基硅烷的合成^[1]

bryostatin的全合成^[2]

烯丙基-烯丙基硅烷交叉偶联^[3]

(-)-indolizidine 167B的对映选择性合成^[4]

五环体系的构筑^[5]

实验步骤

将CeCl₃·7H₂O （5 eq.）加入反应瓶中，在150 ^oC下，真空（0.1 Torr）干燥2h。冷却至室温后，进行抽真空-充氮气操作。再加入无水THF （控制底物浓度为0.1 M），将上述非均相混合物在室温、氮气气氛下搅拌2 h。随后冷却至-70 ^oC，用注射器加入三甲基硅基甲基氯化镁（1M 乙醚溶液，5eq.）。将上述淡黄色悬浮物在-70 ^oC下搅拌1h后，加入相应底物酯（2-3min后滴加完毕，1 eq.）。维持-70 ^oC，搅拌2h后，将上述反应混合物升至室温，继续搅拌直至反应结束。反应结束后，加入1M HCl淬灭反应，将有机相采用DCM进行萃取，合并的有机相依次用无水硫酸镁干燥，减压除去溶剂后，获得二（硅基甲基）甲醇粗品。随后，向二（硅基甲基）甲醇粗品中加入适量硅胶（柱色谱级）及DCM进行搅拌（2-3h），完成氧硅基化过程。粗产物经过滤及快速柱色谱纯化后，获得相应目标产物烯丙基硅烷。

参考文献

[1] W. H.Bunnelle, B. A. Narayanan, Org. Synth. 1990, 8, 89. doi: 10.15227/orgsyn.069.0089.
[2] G. E. Keck, M. B. Kraft, A. P. Truong, W. Li, C. C. Sanchez, N. Kedei, N. E. Lewin, P. M. Blumberg, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 6660. doi: 10.1021/ja8022169.
[3] J. Y. Hamilton, N. Hauser, D. Sarlah, E. Carreira, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 10759. doi: 10.1002/anie.201406077.
[4] R. Remuson, Beilstein J. Org. Chem. 2007, 3, No. 32. doi: 10.1186/1860-5397-3-32.
[5] H.-J. Knölker, E. Baum, R. Graf, P. G. Jones, O. Spieß, Angew. Chem. Int. Ed. 1999, 38, 2583. doi: 10.1002/(SICI)1521-3773(19990903)38:17<2583::AID-ANIE2583>3.0.CO;2-1.