Saegusa-Ito oxidare

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Oxidarea Saegusa-Ito este o reacție chimică utilizată în chimia organică . A fost descoperit în 1978 de Takeo Saegusa și Yoshihiko Ito ca metodă pentru introducerea nesaturărilor α-β într-un compus carbonilic. [1] Reacția, așa cum sa raportat inițial, implică formarea unui silil enol eter urmat de tratament cu acetat de paladiu (II) și benzoquinonă pentru a da enona corespunzătoare. Publicația originală a remarcat originalitatea acestei reacții în regenerarea nesaturării, urmată de adăugarea 1,4 cu nucleofili , cum ar fi organocupratele , într-o reacție Michael.

Saegusa-Ito oxidare

Pentru substraturi aciclice reacția conduce exclusiv la produsul termodinamic, adică la alchena E.

Substraturi aciclice

Descoperirea a fost precedată cu opt ani mai devreme de un articol care raporta tratamentul cetonelor neactivate cu acetat de paladiu și care ducea la aceleași produse, dar cu randamente reduse. [2] Contribuția majoră a lui Saegusa și Ito a fost recunoașterea enolului ca specie reactivă în mecanism și astfel le-a permis să dezvolte o metodă bazată pe eteri de silil enol.

Benzoquinona nu este de fapt strict necesară; de fapt, rolul său este de a regenera Pd (II) din forma redusă Pd (0), pentru a utiliza o cantitate totală mai mică de acetat de paladiu. De fapt, condițiile de reacție și purificare ar putea fi ușor simplificate prin utilizarea unui exces de acetat de paladiu fără utilizarea benzoquinonei, dar costul reactivilor este cu siguranță mai mare. [3] [4] Deoarece reacția utilizează în orice caz o cantitate aproape stoichiometrică de paladiu, a fost întotdeauna considerată prea scumpă pentru aplicarea sa în domeniul industrial, cu toate acestea s-au făcut progrese în dezvoltarea variantelor catalitice. [5] [6] [7] În ciuda limitărilor sale, această reacție a fost adesea utilizată ca metodă pentru introducerea de noi funcționalități în molecule complexe chiar și în ultimele etape ale reacției și în condiții ușoare.

Mecanism

Mecanismul oxidării Saegusa - Ito implică coordonarea dublei legături enol la paladiu urmată de pierderea grupării silil și formarea unui complex oxalil paladiu. Eliminarea β a hidrogenului duce la un complex de hidrură de paladiu-enonă care după eliminarea reductivă duce la produsul dorit cu formarea ulterioară de acid acetic și Pd 0 . [8] Reversibilitatea etapei de eliminare permite stabilirea unui echilibru , ducând astfel la produsul termodinamic, adică alchena E pentru substraturi aciclice. S-a demonstrat că produsul poate forma complexe stabile de Pd 0 -olefină, care ar putea fi responsabile pentru reoxidarea dificilă observată în variantele catalitice ale reacției. [9]

Mecanismul oxidării Saegusa. Grupurile de acetat ligat sunt omise pentru claritate.

Aplicații

Aplicabilitatea largă a oxidării Saegusa-Ito este demonstrată de utilizarea sa în diferite sinteze clasice de molecule complexe. Sinteza morfinei Tohru Fukuyama din 2006 este un astfel de exemplu, în care prezența substituenților carbamat și eter este respectată. [10]

Fukuyama Sinteza morfinei

Sinteza Danishefsky atât a enantiomerilor (+) cât și (-) ai peribizinei începe cu o oxidare Saegusa-Ito a aductului Diels-Alder al carvonei și 3-trimetilsililoxi-1,3-butadienei pentru a da enona indicată. În acest caz, funcționalități precum alchena și carbonilul sunt tolerate. [11]

Sinteza Danishefsky a peribizinei

Sinteza lui Yong Qiang Tu a medicamentului Alzheimer galantamina utilizează această reacție în prezența unui grup acid labil, cum ar fi acetal. [12]

Tu Sinteza Galantaminei

Sinteza laureninei de către Larry E. Overman folosește oxidarea într-o oală cu clorhidrat de piridiniu urmată de oxidarea Saegusa, care permite prezența unui halogen și a unui sulfonat . [13]

Sinteza Overman a laurenynei

Sinteza sambutoxinei raportată de David Williams folosește oxidarea Saegusa-Ito implicând funcționalitate enol neprotejată. Enona produsă ciclizează in situ regenerând enolul și formând un inel tetrahidropiranozil. Următoarea deprotejare a eterului metoximetilic conduce la produsul natural. [14]

Sinteza sambutoxinei Williams

Variante

Majoritatea eforturilor de îmbunătățire a acestei reacții s-au concentrat pe încercarea de a utiliza paladiu în cantități catalitice (cel puțin 0,1 echivalent), având în vedere costul său ridicat. De fapt, condițiile inițiale prevăd utilizarea a cel puțin 0,5 echivalenți , crescând costurile reacției pentru o sinteză pe scară largă.

Cele mai importante îmbunătățiri se referă la utilizarea co-oxidanților care regenerează speciile Pd (II). În mod specific, au fost raportate metode care utilizează oxigen atmosferic sau o cantitate catalitică de carbonat de alil.

În primul caz, metoda a fost dezvoltată de Larock în 1995 și reprezintă o variantă verde și economică. [15]

Saegusa catalitică - oxidarea Ito utilizând oxigenul ca co-oxidant

Cu toate acestea, acestei metode îi lipsesc timpul de reacție lung și duce adesea la randamente scăzute, ca în cazul sintezei platifyllisului lui Nishida. Comparația dintre cele două metode evidențiază neajunsurile metodei catalitice. [16]

Sinteza platifilidului

De asemenea, au fost dezvoltate variante catalitice, în principal de Jiro Tsuji , care utilizează dialil carbonat și alți carbonati de alil în cantități stoichiometrice. În aceste cazuri, alegerea solventului este esențială: un nitril ar duce la produsul enonic dorit, în timp ce un solvent eteric ar duce la formarea de cetone a-alil. [17]

Saegusa catalitică - oxidarea Ito folosind dialilcarbonat ca co-oxidant

Această din urmă metodă a obținut un mare succes ca instrument sintetic, în special în sinteza totală a stricninei Shibasaki . [18]

Sinteza Shibasaki a stricninei

Notă

  1. ^ Ito, Yoshihiko, Hirao, Toshikazu și Saegusa, Takeo, Synthesis of .alpha.,. Compuși carbonilici beta-nesaturați prin dehidrosililare catalizată de paladiu (II) a eterilor de silil enol , în Journal of Organic Chemistry , vol. 43, nr. 5, 1978, pp. 1011-1013, DOI : 10.1021 / jo00399a052 .
  2. ^ Theissen, RJ, Prepararea lui .alpha.,. Compuși carbonilici nesetați beta , în Journal of Organic Chemistry , vol. 36, 1971, p. 752, DOI : 10.1021 / jo00805a004 .
  3. ^ Liu, J., Lotesta, SD și Sorensen, EJ,O sinteză concisă a cadrului molecular al pleuromutilinei , în Chem. Comun. , vol. 47, 2011, p. 1500, DOI : 10.1039 / C0CC04077K , PMC 3156455 , PMID 21079876 .
  4. ^ Fuwa, H., Kainuma, N., Tachibana, K. și Sasaki, M., Sinteza totală a (-) - Gambierol , în J. Am. Chem. Soc. , Vol. 124, 2002, p. 14983, DOI : 10.1021 / ja028167a .
  5. ^ Lu, Y., Nguyen, PL, Lévaray, N. și Lebel, H., Palegiu-Catalizat Saegusa-Ito Oxidare: Sinteza compușilor carbonilici α, β-nesaturați din eteri de trimetilsilil Enol , în J. Org. Chem. , vol. 78, 2013, p. 776, DOI : 10.1021 / jo302465v .
  6. ^ Gao, WM, He, ZQ, Qian, Y., Zhao, J. și Huang, Y., Deshidrogenare aerobă generală catalizată de paladiu pentru a genera duble legături , în Chem. Știință , vol. 3, 2012, p. 883, DOI : 10.1039 / C1SC00661D .
  7. ^ Diao, TN și Stahl, SS, Sinteza enonelor ciclice prin dehidrogenarea aerobă a cetonelor catalizate direct cu paladiu , în J. Am. Chem. Soc. , Vol. 133, 2011, p. 14566, DOI : 10.1021 / ja206575j .
  8. ^ Oxidare. Arhivat 12 martie 2011 la Internet Archive ., Chem 215 notes notes
  9. ^ Porth, S., Bats, JW, Trauner, D., Giester, G. și Mulzer, J., <2015 :: aid-anie2015> 3.0.co; 2- # Insight into the Mechanism of Saegusa Oxidation: Isolation of a Novel Palladium (0) –Tetraolefin Complex , în Angewandte Chemie International Edition , vol. 38, 1999, p. 2015, DOI : 10.1002 / (sici) 1521-3773 (19990712) 38: 13/14 <2015 :: aid-anie2015> 3.0.co; 2- # .
  10. ^ Uchida, K., Yokoshima, S., Kan, T. și Fukuyama, T., Sinteza totală a (±) -morfinei , în Organic Letters , vol. 8, 2006, p. 5311, DOI : 10.1021 / ol062112m , PMID 17078705 .
  11. ^ Angeles, AR, Waters, SP și Danishefsky, SJ, Sinteze totale ale (+) - și (-) - Peribysin E , în Journal of the American Chemical Society , vol. 130, 2008, p. 13765, DOI : 10.1021 / ja8048207 .
  12. ^ Hu, X.-D., Tu, YQ, Zhang, E., Gao, S., Wang, S., Wang, A., Fan, C.-A. și Wang, M., Sinteza totală a (±) -Galantaminei , în Organic Letters , vol. 8, 2006, p. 1823, DOI : 10.1021 / ol060339b , PMID 16623560 .
  13. ^ Overman, LE și Thompson, AS, Sinteza totală a (-) - laurenyne. Utilizarea ciclizărilor inițiate cu acetal pentru a prepara eteri ciclici cu opt membri funcționalizați , în Journal of the American Chemical Society , vol. 110, 1988, p. 2248, DOI : 10.1021 / ja00215a040 .
  14. ^ Williams, DR și Tuske, RA, Construcția 4-hidroxi-2-piridinonelor. Sinteza totală a (+) - sambutoxinei , în organ . Lit. , vol. 2, nr. 20, 2000, pp. 3217-3220, DOI : 10.1021 / ol006410 + .
  15. ^ Larock, RC, Hightower, TR, Kraus, GA, Hahn, P. și Zheng, D., O conversie simplă, eficientă, nouă, catalizată de paladiu a enol silanilor în enoni și enali , în Tetrahedron Letters , vol. 36, 1995, p. 2423, DOI : 10.1016 / 0040-4039 (95) 00306-w .
  16. ^ Hiraoka, S., Harada, S. și Nishida, A., Catalytic Enantioselective Total Synthesis of (-) - Platyphyllide and its Structural Revision , în Journal of Organic Chemistry , vol. 75, 2010, p. 3871, DOI : 10.1021 / jo1003746 .
  17. ^ Tsuji, J., Minami, I. și Shimizu, I., O nouă metodă preparativă catalizată de paladiu a cetonelor și aldehidelor α, β-nesaturate din cetone saturate și aldehide prin eterii lor de silil enol , în Tetrahedron Letters , vol. 24, 1983, p. 5635, DOI : 10.1016 / s0040-4039 (00) 94160-1 .
  18. ^ Ohshima, T., Xu, Y., Takita, R., Shimizu, S., Zhong, D. și Shibasaki, M., Sinteza totală enantioselectivă a (-) - stricninei folosind reacția catalitică asimetrică Michael și ciclizarea tandemă , în Journal of the American Chemical Society , vol. 124, 2002, p. 14546, DOI : 10.1021 / ja028457r .

Elemente conexe

Alte proiecte

Chimie Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Oxidation_of_Saegusa-Ito&oldid=121932054 ”