Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Органическая реакция
Organic reaction
Нуклеофильное конъюгированное присоединение — это тип органической реакции. Обычные нуклеофильные присоединения или 1,2-нуклеофильные присоединения в основном связаны с присоединением к карбонильным соединениям. Простые алкены не проявляют 1,2-реакционной способности из-за отсутствия полярности, если алкен не активирован специальными заместителями. В случае α,β-ненасыщенных карбонильных соединений, таких как циклогексенон, из резонансных структур следует, что β-положение является электрофильным центром, способным реагировать с нуклеофилом. Отрицательный заряд в этих структурах стабилизирован в виде алкоксид-аниона. Такое нуклеофильное присоединение называется нуклеофильным конъюгированным присоединением или 1,4-нуклеофильным присоединением. Наиболее важными реакционноспособными алкенами являются вышеупомянутые конъюгированные карбонильные соединения и акрилонитрилы.
Nucleophilic conjugate addition is a type of organic reaction. Ordinary nucleophilic additions or 1,2 nucleophilic additions deal mostly with additions to carbonyl compounds. Simple alkene compounds do not show 1,2 reactivity due to lack of polarity, unless the alkene is activated with special substituents. With α,β unsaturated carbonyl compounds such as cyclohexenone it can be deduced from resonance structures that the β position is an electrophilic site which can react with a nucleophile. The negative charge in these structures is stored as an alkoxide anion. Such a nucleophilic addition is called a nucleophilic conjugate addition or 1,4 nucleophilic addition. The most important active alkenes are the aforementioned conjugated carbonyls and acrylonitriles.
Механизм реакции
Конъюгированное присоединение является винилоговым аналогом прямого нуклеофильного присоединения. Нуклеофил реагирует с α,β-ненасыщенным карбонильным соединением по β-положению. Отрицательный заряд, переносимый нуклеофилом, теперь делокализуется посредством резонанса в алкоксид-анион и карбанион α-углерода. Протонирование приводит через кето-энольную таутомерию к насыщенному карбонильному соединению. При вицинальной дифункционализации протон замещается другим электрофилом.
Conjugate addition is the vinylogous counterpart of direct nucleophilic addition. A nucleophile reacts with a α,β unsaturated carbonyl compound in the β position. The negative charge carried by the nucleophile is now delocalized in the alkoxide anion and the α carbon carbanion by resonance. Protonation leads through keto enol tautomerism to the saturated carbonyl compound. In vicinal difunctionalization the proton is replaced by another electrophile.
Реакции
Конъюгированные карбонилы реагируют со вторичными аминами, образуя 3-аминокарбонилы (3-кетоамины). Например, конъюгированное присоединение метиламина к циклогексен-2-ону дает соединение 3-(N-метиламино)циклогексанон. Конъюгированные карбонилы реагируют с цианистым водородом, образуя 1,4-кетонитрилы. См. гидроцианирование ненасыщенных карбонилов. В реакции Нагаты источником цианида является цианид диэтилалюминия. Реагент Гилмана является эффективным нуклеофилом для 1,4-присоединений к конъюгированным карбонилам. Реакция Майкла включает конъюгированное присоединение энолятов к конъюгированным карбонилам. Реакция энамина Сторка включает конъюгированное присоединение энаминов к конъюгированным карбонилам.
Conjugated carbonyls react with secondary amines to form 3 aminocarbonyls (3 ketoamines). For example, the conjugate addition of methylamine to cyclohexen 2 one gives the compound 3 (N methylamino) cyclohexanone. Conjugated carbonyls react with hydrogen cyanide to 1,4 keto nitriles. See hydrocyanation of unsaturated carbonyls. In the Nagata reaction the cyanide source is diethylaluminum cyanide. The Gilman reagent is an effective nucleophile for 1,4 additions to conjugated carbonyls. The Michael reaction involves conjugate additions of enolates to conjugated carbonyls. The Stork enamine reaction involves the conjugate addition of enamines to conjugated carbonyls.
Область применения
Конъюгированное присоединение эффективно в образовании новых углерод-углеродных связей с помощью органометаллических реагентов, таких как реакция йодида органоцинка с метилвинилкетоном. Примером асимметричного синтеза посредством конъюгированного присоединения является синтез (R)-3-фенилциклогексанона из циклогексенона, фенилбороновой кислоты, катализатора на основе родия ацетилацетона и хирального лиганда BINAP. В другом примере асимметричного синтеза α,β-ненасыщенное карбонильное соединение сначала реагирует с хиральным имидазолидиноновым катализатором и хиральным вспомогательным веществом, образуя иминиевое соединение в реакции алкилимино-де-окси-биссубституции, которое затем энантиоселективно реагирует с нуклеофилом – фураном. Непосредственным продуктом реакции является нуклеофильный энамин, и реакция протекает каскадно с отщеплением хлора из хлорированного хинона. После удаления аминового катализатора кетон эффективно функционализируется нуклеофилом и электрофилом с син:анти соотношением 8:1 и 97% энантиомерным избытком. Этот принцип также применяется в энантиоселективном многокомпонентном домино-конъюгированном присоединении нуклеофильных тиолов, таких как бензилмеркаптан, и электрофильного DEAD.
Conjugate addition is effective in the formation of new carbon carbon bonds with the help of organometallic reagents such as the organozinc iodide reaction with methylvinylketone. An example of an asymmetric synthesis by conjugate addition is the synthesis of (R) 3 phenyl cyclohexanone from cyclohexenone, phenylboronic acid, a rhodium acac catalyst and the chiral ligand BINAP. In another example of asymmetric synthesis the α,β unsaturated carbonyl compound first reacts with a chiral imidazolidinone catalyst and chiral auxiliary to an iminium compound in an alkylimino de oxo bisubstitution which then reacts enantioselective with the furan nucleophile. The immediate reaction product is a nucleophilic enamine and the reaction cascades with abstraction of chlorine from a chlorinated quinone. After removal of the amine catalyst the ketone is effectively functionalized with a nucleophile and an electrophile with syn:anti ratio of 8:1 and 97% enantiomeric excess. This principle is also applied in an enantioselective multicomponent domino conjugated addition of nucleophilic thiols such as benzylmercaptan and electrophilic DEAD.
Токсикология
Соответствующие по растворимости акцепторы Михаэля токсичны, поскольку они алкилируют ДНК посредством конъюгированного присоединения. Такая модификация вызывает мутации, которые обладают цитотоксичностью и канцерогенностью. Однако глутатион также способен с ними реагировать, и, например, диметилфумарат вступает с ним в реакцию.
Suitably soluble Michael acceptors are toxic, because they alkylate DNA by conjugate addition. Such modification induces mutations, which are cytotoxic and carcinogenic. However, glutathione is also able to react with them and for example dimethyl fumarate reacts with it.