Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Джулия олефинациясы (Джулия-Литго олефинациясы деп те аталады) - органикалық химияда фенил сульфондарының (1) альдегидтермен (немесе кетондармен) алькендер (олефиндер) беру үшін қолданылатын химиялық реакция. Реакция француз химигі Марк Джулияның есімімен аталған. Бұл байланысты олефинациялау реакциясының пайдалылығы оның көпжақтылығына, кең функционалдық топқа төзімділігіне және реакция жүргізілетін жұмсақ реакциялық жағдайларға байланысты. Барлық төрт қадамды бір реакциялық ыдыста орындауға болады, ал R3X қолдану міндетті емес. Алайда сульфонды аралық 2 тазарту жоғары өнімділік пен тазалыққа әкеледі. Көбінесе R3 - ацетил немесе бензоил, ал 2 - ді дайындау үшін сірке қышқылы немесе бензоил хлориді қолданылады.
The Julia olefination (also known as the Julia–Lythgoe olefination) is the chemical reaction used in organic chemistry of phenyl sulfones (1) with aldehydes (or ketones) to give alkenes (olefins)(3) after alcohol functionalization and reductive elimination using sodium amalgam or SmI2. The reaction is named after the French chemist Marc Julia. The utility of this connective olefination reaction arises from its versatility, its wide functional group tolerance, and the mild reaction conditions under which the reaction proceeds. All four steps can be carried out in a single reaction vessel, and use of R3X is optional. However, purification of the sulfone intermediate 2 leads to higher yield and purity. Most often R3 is acetyl or benzoyl, with acetic anhydride or benzoyl chloride used in the preparation of 2.
Тарих
1973 жылы Марк Джулия мен Жан Марк Париж β-ациллоксисульфондар тиісті ди-, три- немесе тетраорындалған алкендерге дейін редуктивті түрде жойылған жаңа олефин синтезі туралы хабарлады. Базил Литгоу мен Филипп Коциенски реакцияның ауқымы мен шектерін зерттеді, ал бүгін бұл олефинация ресми түрде Джулия Литгоу олефинациясы деп аталады. Реакция карбонил қосылысына сульфонил тұрақтандырылған карбанионды қосуды, содан кейін алкенді қалыптастыру үшін жоюды қамтиды. Реакциялардың бастапқы нұсқаларында, жою редукциялық жағдайларда жүргізілді. Жақында бұл қадамды болдырмайтын өзгертілген нұсқа жасалды. Алдыңғы нұсқаны кейде Джулия Литгоу олефинациясы деп атайды, ал соңғысын Джулия Коциенски олефинациясы деп атайды. Редуктивті нұсқада аддукты әдетте ацилдендіреді, содан кейін натрий амальгамы немесе SmI2 сияқты редукциялаушы затпен өңделеді. Бұл реакцияларға қатысты бірнеше шолулар жарияланды.
In 1973, Marc Julia and Jean Marc Paris reported a novel olefin synthesis in which β acyloxysulfones were reductively eliminated to the corresponding di , tri , or tetrasubstituted alkenes. Basil Lythgoe and Philip J. Kocienski explored the scope and limitation of the reaction, and today this olefination is formally known as the Julia Lythgoe olefination. The reaction involves the addition of a sulfonyl stabilized carbanion to a carbonyl compound, followed by elimination to form an alkene. In the initial versions of the reactions, the elimination was done under reductive conditions. More recently, a modified version that avoids this step was developed. The former version is sometimes referred to as the Julia Lythgoe olefination, whereas the latter is called the Julia Kocienski olefination. In the reductive variant, the adduct is usually acylated and then treated with a reducing agent, such as sodium amalgam or SmI2. Several reviews of these reactions have been published.
Реакция механизмі
Алғашқы қадамдар қарапайым. Фенил сульфон анионы (2) альдегидпен әрекеттесіп, алкоксидті (3) құрайды. Алкоксид R3 X-пен функционалданып, тұрақты аралық зат беріледі (4). Натрий амальгамының редукциясының нақты механизмі белгісіз, бірақ винил радикал түрлер арқылы жүзеге асатыны дәлелденді (5). Винил радикалының протондалуынан қажетті өнім алынады (6). Алкеннің (6) стереохимиясы сульфон аралық құралының (4) стереохимиясынан тәуелсіз. Радикалды аралық заттар тепе-теңдікке жетеді, сондықтан термодинамикалық тұрақты трансолефин көбірек түзіледі. Бұл түрлендіру Е алкеннің пайда болуына ықпал етеді.
The initial steps are straightforward. The phenyl sulfone anion (2) reacts with an aldehyde to form the alkoxide (3). The alkoxide is functionalized with R3 X to give the stable intermediate (4). The exact mechanism of the sodium amalgam reduction is unknown but has been shown to proceed through a vinylic radical species (5). Protonation of the vinylic radical gives the desired product (6). The stereochemistry of the alkene (6) is independent of the stereochemistry of the sulfone intermediate 4. It is thought that the radical intermediates are able to equilibrate so that the more thermodynamically stable trans olefin is produced most often. This transformation highly favors formation of the E alkene.
Модификацияланған Джулия олефинациясы
Модификацияланған Джулия олефинациясы, бір құмырадағы Джулия олефинациясы деп те аталады, бұл классикалық Джулия олефинациясының модификациясы. Фенил сульфондарын гетероарил сульфондарына ауыстыру реакция жолдарын айтарлықтай өзгертеді. Ең танымал мысал бензотиазол сульфоны. Бензотиазоль сульфонының (1) литий диизопропиламидімен (LDA) реакциясынан металдалған бензотиазолил сульфоны пайда болады, ал алдегидтермен (немесе кетондармен) тез реакцияға түсіп, алкоксид аралық түрін береді (2). Фенилсульфондардан айырмашылығы, бұл алкоксид аралық зат (2) көбірек реактивті және Смайлз қайта ұйымдастырылуы арқылы сульфинат тұзын береді (4). Сульфинат тұзы (4) күкірт диоксиді мен литий бензотиазолонын (5) өздігінен шығарып, қажетті алкенді (6) шығарады. Джулия олефинациясының бензотиазоль түрінде аралық тепе-теңдікті қамтамасыз ететін заттар жоқ болғандықтан, стереохимиялық нәтиже бастапқы карбонил қосылымының стереохимиясының нәтижесі болып табылады. Нәтижесінде бұл реакция көбінесе алкен стереоизомерлерінің қоспасын тудырады.
The modified Julia olefination, also known as the one pot Julia olefination is a modification of the classical Julia olefination. The replacement of the phenyl sulfones with heteroaryl sulfones greatly alters the reaction pathway. The most popular example is the benzothiazole sulfone. The reaction of the benzothiazole sulfone (1) with lithium diisopropylamide (LDA) gives a metallated benzothiazolyl sulfone, which reacts quickly with aldehydes (or ketones) to give an alkoxide intermediate (2). Unlike the phenyl sulfones, this alkoxide intermediate (2) is more reactive and will undergo a Smiles rearrangement to give the sulfinate salt (4). The sulfinate salt (4) will spontaneously eliminate sulfur dioxide and lithium benzothiazolone (5) producing the desired alkene (6). Since the benzothiazole variation of the Julia olefination does not involve equilibrating intermediates, the stereochemical outcome is a result of the stereochemistry of the initial carbonyl addition. As a result, this reaction often generates a mixture of alkene stereoisomers.
Юлия Коциенскийдің анықтамасы
Юлия-Коциенский олефинациясы, Модификацияланған Юлия олефинациясының одан әрі жетілдірілген түрі, өте жақсы E селективтілігін ұсынады. Юлия Коциенский олефинациясында алкилдеуші агент тетразол болып табылады. Ол жоғарыда көрсетілген бензотиазол сульфоны сияқты тетіктермен жұмыс істейді. Юлия-Коциенский олефинациясының жоғары E селективтілігі кинетикалық бақылаудағы диастереоселективті металлаштырылған 1 фенил 1H тетразол 5 yl (PT) сульфондарының конугирленбеген альдегидтерге қосылуының нәтижесі болып табылады. Бұл анти β-алкоксисульфондарды береді, олар стереоспецификалық түрде E алкендерге ыдырайды. Бір бейімделуде, t-бутилтетразоилметилсульфонмен реакция шарттары - тетрагидрофуранда -70 °C температурада натрий бис ((триметилсилил) амиді немесе +70 °C температурада цезий карбонаты. Бұл реакция Филипп Дж. Коциенскидің Джулия олефинациясын өзгерткені үшін аталған.
The Julia–Kocienski Olefination, a further refinement of the Modified Julia olefination, offers very good E selectivity. In the Julia–Kocienski olefination the alkylating agent is a tetrazole. It proceeds with the same mechanism as the benzothiazole sulfone above. The high E selectivity of the Julia–Kocienski olefination is the result of kinetically controlled diastereoselective addition of metalated 1 phenyl 1H tetrazol 5 yl (PT) sulfones to nonconjugated aldehydes. This yields anti β alkoxysulfones which stereospecifically decompose to the E alkenes. In one adaptation, with t butyltetrazoylmethyl sulfone the reaction conditions are either sodium bis(trimethylsilyl)amide at −70 °C in tetrahydrofuran or caesium carbonate at +70 °C. This reaction is named after Philip J. Kocienski for his modification to the Julia olefination.
Синтетикалық қолдану
Джулия немесе модификацияланған Джулия олефинация реакциясы - геометриялық изомерлік ерекшеліктерін жақсы бақылайтын күрделі табиғи өнімдерді құрастыруда кеңінен қолданылатын қуатты және көпжақты синтетикалық түрлендіру.
The Julia or modified Julia olefination reaction is a powerful and versatile synthetic transformation, widely utilized in the construction of complex natural products with excellent control of geometrical isomerism.
Птеростильбен
Птеростильбен - резвератролға химиялық жағынан ұқсас стильбеноид. Ол фитоалексиндер тобына жатады, өсімдіктер инфекциямен күресу үшін оны шығарады. Птеростильбен - табиғи түрде кездесетін диметил эфирлік резвератролдың аналогы. Бұл қосылыстың диабетке қарсы қасиеттері бар деп есептеледі, бірақ осы мәселе бойынша әлі күнге дейін өте аз зерттеу жүргізілген. Витиг, Витиг Хорнер, Перкин немесе өтпелі металл синтездеу реакцияларымен салыстырғанда, Джулия олефинациясы птеростилбенді дайындаудың қарапайым, экономикалық баламалы әдісін ұсынады.
Pterostilbene is a stilbenoid chemically related to resveratrol. It belongs to the group of phytoalexins, agents produced by plants to fight infections. Pterostilbene is a naturally occurring dimethyl ether analog of resveratrol. It is believed that the compound also has anti diabetic properties, but so far very little has been studied on this issue. Compared to the Wittig, Wittig Horner, Perkin, or transition metal catalyzed reactions to synthesize pterostilebene, the Julia olefination offers a simple, economical alternative method for preparation of pterostilbene.
Ресвератрол
Джулия Коциенски олефинациясының бір бейімделуі стильбеноид резвератролын, жүзім, шарап және жаңғақ сияқты жалпы тағамдарда кездесетін табиғи қосылысты синтездейді. Ресвератрол - көптеген пайдалы қасиеттері бар биологиялық маңызды стильбеноид. Джулия Коциенски олефинациясы 3,5 бис ((трифторметил) фенил сульфондарымен ресвератрол аналогтарын синтездеуде қуатты реакция ретінде қызмет етеді. Келесі сызбада R2 - арил тобы болатын ресвератрол аналогтарын синтездеудің жалпы схемасы көрсетілген.
One adaptation of the Julia Kocienski olefination gives the synthesis of the stilbenoid resveratrol, a natural compound found in common foods like grapes, wines and nuts. Resveratrol is a biologically important stilbenoid which has been suggested to have many health benefits. The Julia Kocienski olefination serves as a powerful reaction in the synthesis of resveratrol analogues with 3,5 bis(trifluoromethyl)phenyl sulfones. The following schematic displays the general scheme for synthesizing resveratrol analogues, where R2 is an aryl group.
(−) - каллистатин А
Амос Смиттің (−) каллистатин А-ның асимметриялық жалпы синтезінде екі Е алкен бөлігін қосу үшін екі бөлек Джулия олефинациясы қолданылды. (−) каллистатин А - лептомициндер тұқымдасына жататын антибиотиктер. Келесі схемада PT сульфонды қолдану арқылы көрсетілгендей, табиғи өнімнің прекурсорын алу үшін пайдаланылған Джулия Коциенски олефинациясы көрсетілген.
In the asymmetric total synthesis of (−) callystatin A by Amos Smith, two separate Julia olefinations were used to append two E alkene moieties. (−) callystatin A is a member of the leptomycin family of antibiotics. The following schematic displays the Julia Kocienski olefination used to achieve the precursor to the natural product, as indicated by use of the PT sulfone.