Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Ацилоин-конденсация – это восстановительное сочетание двух карбоксильных эфиров с использованием нечистого металлического натрия, приводящее к образованию α-гидроксикетона, также известного как ацилоин. Реакция наиболее успешна, когда R является алифатическим и насыщенным, и обычно проводится с силилхлоридом для улавливания продукта в виде дисилилэдиолового эфира. Реакция выполняется в апротонных растворителях с высокой температурой кипения, таких как бензол и толуол, в бескислородной атмосфере (так как даже следы кислорода мешают механизму реакции и снижают выход). Протонные растворители приводят к восстановлению эфира по Буво-Блану, а не к конденсации. Независимо от разбавления, ацилоин-конденсация диэфира благоприятствует внутримолекулярной циклизации (за исключением образования самых маленьких циклов) по сравнению с межмолекулярной полимеризацией. Считается, что этот эффект обусловлен слабой адсорбцией эфирных групп на близлежащих участках поверхности натрия.
Acyloin condensation is a reductive coupling of two carboxylic esters using impure metallic sodium to yield an α hydroxyketone, also known as an acyloin. The reaction is most successful when R is aliphatic and saturated, and typically performed with a silyl chloride reactant to trap the product as a disilyl enediol ether. The reaction is performed in aprotic solvents with a high boiling point, such as benzene and toluene, in an oxygen free atmosphere (as even traces of oxygen interfere with the reaction path and reduce the yield). Protic solvents effect the Bouveault Blanc ester reduction rather than condensation. Independent of dilution, acyloin condensation of a diester favours intramolecular cyclisation (for all but the smallest rings) over intermolecular polymerisation. This effect is believed to originate in weak adsorption of the ester terminals at nearby sites on the sodium metal.
Ацилоновый цикл диэстеров
Внутримолекулярная конденсация ацилоина — классический подход к синтезу алифатических колец и «один из лучших способов замыкания колец, содержащих 10 и более атомов». Кольца, содержащие 3 атома, недоступны посредством конденсации ацилоина, кольца, содержащие 5 и 6 атомов, образуются с высоким выходом (80–85%), кольца, содержащие 4, 7, 10 и 11 атомов, образуются с умеренным выходом (50–60%), кольца, содержащие 8 и 9 атомов, образуются с низким до умеренного выхода (30–40%), и, наконец, кольца, содержащие 12 и более атомов, образуются с хорошим до отличного выхода (>70%). Для более крупных колец ненасыщенность не препятствует циклизации.
Intramolecular acyloin condensation is a classical approach for aliphatic ring synthesis, and "one of the best ways of closing rings of 10 members or more". 3 membered rings are not accessible through the acyloin condensation, 5 and 6 membered rings form in high yield (80 – 85% yield), 4 , 7 , 10 , and 11 membered rings form in moderate yield (50 – 60% yield), 8 and 9 membered rings form in poor to modest yield (30 – 40% yield), and finally, 12 membered and higher rings form in good to excellent yields (>70% yield). For larger rings, unsaturation does not inhibit cyclization.
Сравнение с другими кольцевыми синтезами
Метод Дикмана практичен только для колец, содержащих от 5 до 8 атомов (с умеренными выходами для 7- и 8-членных колец). Метод Торпа легче модифицировать путем проведения реакции при высокой степени разбавления (например, 0,001 М в бензоле/эфире), что позволяет синтезировать макроциклические кольца, однако получение 4-членных и 9-13-членных колец остается затруднительным. Концентрация оказывает гораздо меньшее влияние на выход при конденсации ацилоина, поскольку реакция протекает на поверхности металлического натрия. Несмотря на то, что необходимость использования металлического натрия ограничивает толерантность к функциональным группам по сравнению с более современными реакциями циклизации (например, этерификация Ямагути, метатезис олефинов с замыканием кольца), конденсация ацилоина по-прежнему используется в синтезе сложных природных соединений для получения труднодоступных циклических систем.
The Dieckmann method is practical only for 5 to 8 membered rings (with modest yields for 7 and 8 membered). The Thorpe method is more easily modified via high dilution (e. g., 0.001 M in benzene/ether) to enable the synthesis of large rings, but 4 membered and 9 to 13 membered rings are still not accessible. Concentration is much less important a factor for obtaining high yields for the acyloin condensation, as the reaction occurs on the surface of the sodium metal. Although, the need for sodium metal limits the functional group tolerance of the reaction, compared to more modern cyclization reactions (e. g. Yamaguchi esterification, ring closing olefin metathesis), the acyloin condensation continues to be used in the synthesis of complex natural products for the preparation of challenging ring systems.
Добавки
Реакция также образует стехиометрические количества алкоксидного основания, которое может катализировать конкурирующую конденсацию Дикмана. Дисилилдиэфир затем можно разложить под действием подкисленной воды или метанола. Как правило, очень чистый натрий дает более низкие выходы, поскольку реакция зависит от каталитического количества примеси калия. Сплав натрия и калия является подходящим восстановителем. Обычно в качестве растворителей используют толуол, диоксан, тетрагидрофуран или ациклические диэфиры. С успехом также применялся N-метилморфолин, который в некоторых случаях позволял провести реакцию, когда иначе нерастворимый продукт осаждался на поверхности натрия, замедляя реакцию.
The reaction also produces stoichiometric quantities of alkoxide base, which can catalyze the competing Dieckmann condensation. The disilyl diether can then be cloven with acidified water or methanol. In general, very pure sodium results in lower yields, as the reaction is dependent on a catalytic potassium impurity. Sodium–potassium alloy is a viable reductant. Usually toluene, dioxane, tetrahydrofuran or acyclic dialkylethers are employed as solvents. Advantageously also N methyl morpholine has been used. It allowed in some cases a successful reaction, where an otherwise insoluble product coated the sodium sand, inhibiting the reaction.