Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Олефинизация Джулии (также известная как олефинизация Джулии Литго) - химическая реакция, используемая в органической химии фенилсульфонов (1) с альдегидами (или кетонами) для получения алкенов (олефинов) после функционализации спирта и редуктивного удаления с использованием натриевой амальгамы или SmI2. Реакция названа в честь французского химика Марка Джулии. Полезность этой реакции соединительного олефинирования обусловлена ее универсальностью, широкой толерантностью функциональной группы и мягкими условиями реакции, в которых происходит реакция. Все четыре этапа могут быть выполнены в одном реакционном сосуде, и использование R3X является необязательным. Однако очистка сульфонового промежуточного вещества 2 приводит к повышению урожайности и чистоты. Чаще всего R3 - ацетил или бензоил, а для приготовления 2 - ангидрид уксуса или хлорид бензоила.
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.
История
В 1973 году Марк Джулия и Жан Марк Париж сообщили о новом синтезе олефинов, в котором β-ацилоксисульфоны редуктивно устранялись до соответствующих ди-, три- или тетразамещенных алкенов. Базил Литгоу и Филипп Коциенски исследовали объем и ограничения реакции, и сегодня это олефинация официально известна как олефинация Джулии Литгоу. Реакция включает в себя добавление сульфонилостабилизированного карбаниона к карбониловому соединению, за которым следует удаление для образования алкена. В первоначальных версиях реакций удаление проводилось при условиях редукции. Совсем недавно была разработана модифицированная версия, которая избегает этого шага. Первый вариант иногда называют олефинацией Джулии Литго, в то время как второй называется олефинацией Джулии Косьенски. В редуктивном варианте аддукту обычно ацилируют, а затем обрабатывают редуктором, таким как натриевая амальгама или SmI2. Было опубликовано несколько обзоров этих реакций.
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.
Механизм реакции
Первые шаги просты. Фенилсульфоновый анион (2) вступает в реакцию с альдегидом, образуя алкоксид (3). Алкоксид функционализуется с R3 X для получения стабильного промежуточного вещества (4). Точный механизм редукции натриевой амальгамы неизвестен, но было показано, что она проходит через виниловые радикальные виды (5). Протонирование винилового радикала дает желаемый продукт (6). Стереохимия алкена (6) не зависит от стереохимии сульфонового промежуточного вещества 4. Считается, что радикальные промежуточные вещества способны уравновешиваться, так что более термодинамически стабильный трансолефин вырабатывается чаще всего. Это преобразование способствует образованию алкена E.
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.
Модифицированная олефинация Джулия
Модифицированная олефинация Джулии, также известная как олефинация Джулии в одном горшке, является модификацией классической олефинации Джулии. Замена фенилсульфонов на гетероарильсульфоны значительно изменяет путь реакции. Самый популярный пример - бензотиазоль сульфон. Реакция бензотиазола сульфона (1) с литий-диизопропиламидом (LDA) дает металлизированный бензотиазолил сульфон, который быстро реагирует с альдегидами (или кетонами) и дает промежуточный алкоксид (2). В отличие от фенилсульфонов, этот алкоксидный промежуточный продукт (2) более реактивен и подвергается перестройке Smiles для получения сульфинатной соли (4). Сульфинатная соль (4) спонтанно выводит диоксид серы и литий-бензотиазолон (5), производя желаемый алкен (6). Поскольку бензотиазольная вариация олефинации Джулии не включает в себя сбалансированные промежуточные вещества, стереохимический результат является результатом стереохимии первоначального добавления карбонила. В результате этой реакции часто образуется смесь алкеновых стереоизомеров.
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 Коциенская
Олефинация JuliaKocienski, дальнейшее усовершенствование модифицированной олефинации Julia, обеспечивает очень хорошую селективность E. В олефинации Юлии Коценецки алкилирующим агентом является тетразол. Он работает с тем же механизмом, что и бензотиазоль сульфон выше. Высокая селективность олефинации Юлии-Коциенски в отношении E является результатом кинетически контролируемого диастереоселективного добавления металлизированных 1-фенил-1H тетразола-5-йил (PT) сульфонов к неконъюгированным альдегидам. Это приводит к получению анти β-алкоксисульфонов, которые стереоспецифически разлагаются на E-алкены. В одной адаптации с бутилтетразоилметилсульфоном условия реакции либо натриевый бис ((триметилсилил) амид при -70 °C в тетрагидрофуране, либо кезиевый карбонат при +70 °C. Эта реакция названа в честь Филиппа Дж. Коциенски за его модификацию олефинации Джулии.
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.
Синтетические применения
Реакция олефинирования Джулия или модифицированная реакция олефинирования Джулия - мощная и универсальная синтетическая трансформация, широко используемая в конструкции сложных природных продуктов с отличным контролем геометрического изомеризма.
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 - стильбеноид, химически связанный с ресвератролом. Он относится к группе фитоалексинов, веществ, вырабатываемых растениями для борьбы с инфекциями. Птеростильбен является естественным аналогом диметилэфира ресвератрола. Считается, что соединение также обладает антидиабетическими свойствами, но до сих пор очень мало изучено по этому вопросу. По сравнению с реакциями Витига, Витига Хорнера, Перкина или переходных металлов, способствующих синтезу птеростилебена, олефинация Джулии предлагает простой, экономичный альтернативный метод приготовления птеростильбена.
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
Одна из адаптаций олефинации Джулии Коценски дает синтез стильбеноида ресвератрола, природного соединения, содержащегося в обычных продуктах питания, таких как виноград, вино и орехи. Ресвератрол является биологически важным стильбеноидом, который, как предполагается, имеет много преимуществ для здоровья. Олефинация Джулии Коцянски служит мощной реакцией в синтезе аналогов ресвератрола с 3,5 bis ((трифлюорометил) фенилсульфонами. На следующей схеме показана общая схема синтеза аналогов ресвератрола, где R2 является арильной группой.
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
В асимметричном общем синтезе (−) каллистатина А Амосом Смитом для присоединения двух алкенных групп были использованы два отдельных олефинации Юлии. (−) Калистатин А является членом семейства лептомицинов. На следующей схеме показана олефинация Джулии Коцянски, используемая для получения прекурсора природного продукта, как показано использованием сульфона PT.
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.