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1、Robinson增环反应摘要:Robinson增环反应是构建六元环的经典反应,该反应在有机合成特殊是菇类的合成中具有很重要的应用.本文对RObinSon增环反应进行了具体的介绍,同时介绍了该反应的机理、发展、改进,以及其在自然产物、药物合成中的应用。关犍诃:增环反应MiChael加成AldoI端合Robinson增环反应是种重要的构筑六元环的反应,坏削与.伊不饱和弱在碱性条件下(常用的碱如双基钠,乙醇钠,叔丁解钾等)缩合、环化生成二环f-不饱和雨。该反应由英国闻名化学家SirRobertRobinson于1935年发觉卜矶该反应奴大的特点就是在一环上形成了一个新的六元环,形成二环结构。除此特点
2、之外,该反应还可以在两个环相稠合的碳原子上引入角甲基,角甲基是指两个环共用碳上的甲施,这个甲基很难用其它方法引入,许多药物如睾丸酮激素(下图)等有角甲基结构,可通过此法引入。Robinson增环反应的机理:从现代有机合成的观点来看,Robinson增环反应事实上是种串联反应,它是由个MiChael加成反应和分子内AklOl缩合反应串联而成。在反应起先时,由一个环己阴及其衍生物在碱的作用下生成烯醉盐,烯钾盐亲核进攻一个a、伊不饱和酮,发生Michacl加成,得到的MiChael加成产物不经分别通过异构化随即进行分子内Aldol缩合,脱去一分子水,最终得到自从1935年SirRobertRobin
3、son发觉Robinson增环反应以后,该反应受到科研人员的亲密关注,探讨发觉原始的Robinson增环反应过程意义深远,但是它在应用过程中受到一些限制:(l),但不饱和削(最常用的是甲基乙烯基怖J)作为MiChaCl加成反应的亲电试剂在反应过程中简单发生自聚:(2)烷基化反应通常会发生在高活性的&碳上:(3)反应过程中会发生双烷基化,针对这些选择性差,出现副反应的问题,探讨人员尝试克服这些限制.事实上,最初全部的尝试都集中在合成Michacl加成产物上,主要是找寻其功能化取代物,或者通过实行一些方式在温柔的条件下增加收率,削减副产0这些不同的方法,归纳起来可分为两类:(八)Michacl加成
4、反应受体与亲核试剂的反应:b)亲核试剂与卤代烷反应,但无论是哪种类型,都包含若埃基或者潜在的毁基仃能团。为门防止烷基化或双烷基化通常的做法就是在环己朋及其衍生物的邻位引入爱护基,当选用合适的爱护基时,这类基团不仅可以起到防止烷基化的作用,而11还可以作为活化基团。而后期的发展中,RobinSon增环反应渐渐应用到不对称合成中,并且取得了特别可观的成果。所以,RObinSOn增环反应的发展与改进主要是解决选齐性差和提高立体选择性这方面的问题:(1)Robinson最初运用一系列的取代型a,不饱和胡作为亲电试剂实现出环过程(见表1),-2:但是对于甲基乙烯基酮却没有胜利得到成环产物。在后期探讨过程
5、中RobinSOn和其他探讨人员发觉45,当有受尼希碱在原位形成甲域乙烯基雨时,才可实现此成环过程。在此过程中苜先是曼尼希碱发生热消退原位生成不饱和酮,然后和环阳发生MiChaCl加成,紧接着再发生分子内的AkiOl缩合,形成新的六元环。(2)为了改进甲基乙烯基酬的自聚现象.1948年,WichierM?用1,3-二氯-CiS2丁烯代替甲基乙烯基酮,实现增环过程得到成环产物,同时人们也称其为Wichterlc反应.(3)1971年,Hcalthcock等网发觉,当在温柔的酸催化剂如硫酸存在下可以高产率的得到单菇削类,收率达49%但探讨发觉假如运用碱性催化剂,此过程不能够实现。(4)同时,探讨人
6、员发觉当MiChaeI受体的位引入硅基团时,可以提高生成的碳负离子的稳定性的同时,抑制了烯基酶的自聚合,从而提高RobinSOn环化反应的产率。(5)近些年演若探讨的深化,探讨人员将Robinson增环反应渐渐应用到不对称合成当中,1974年,Wcichert1Hajos等网以甲基乙烯酮,2-甲基环戊二酮为原料,在(三)()神氨酸催化卜实现不对称的Robinson增环反应,cc值达到93.4%。这类反应也叫做Hajos-Weichert反应或柠不对称Robinson增环反应。反应机理:首先环戊二胡的烯醉盐与甲基乙烯胴发生MiChaeI加成,MichaelJjll成反应产物与(三)-(一)-腼宏
7、酸反应生成烯胺,然后发生不对称的烯胺Aldol反应,经亚胺盐水解,分子内脱水,最终获得不对称产物。RobinSon增环反应自从发觉至今,经过后期的不断修正和改进,已经成为种广泛应用的有机合成工具。二、Robinson增环反应在药物和自然产物合成中的应用Robinson成环反应在皓类化合物的人工合成中有很重要的意义,最有代表性的应用就是合成维兰第-米歇尔酮(Wicland-Micschcrketone)e这类反应是在盹额酸的催化作用下、可以大量制箸具有光学活性的维兰撼-米歇尔朗49yield76%ee维兰德-米歇尔倒是的体,类菇类自然产物合成的及其重要的起始物,具有广泛的应用。如:臼iasJam
8、esCorcy采纳逆合成分析原理合成长叶烯就是以维兰德-米歇尔酮为起始原料,1996年,SamuelJ.Danishefsky也以维兰德-米歇尔酮为起始原料合成抗癌药物紫杉醉。2005年,Heedong等以三甲基(3-异内基-2-甲基-环戊烯-I-氧基)硅烷为原札以Robinson姻环反应为模型,提出合成自然产物GuanacastepeneA的新思路。GUanaCa“epeneA是一种自然产物,是:环骨架构成的二菇类分子,该分子有一个醉,阳和两个不饱和双键构成的超共辄体系,以及两个手性季碳,且五元环上有三个连续的手性中心。该类化合物最初是由康奈尔高校的Clardy教授户2000年从澳大利亚Co
9、SlaRiCan的其菌(CRIl5)中分别得到oGuanacystcpcncA表现出具有抑制耐甲乳西林金黄色第葡球菌(MRSA)和耐万古得索肠球菌(VRE)的活性.但该分子干扰血红蛋白的功能影响该类化合物干脆作为药物.在HeCdOng提出(I-JGuanacastcpcncA的合成路途中,他以三甲基(3-异丙基2甲基-环戊烯-I-氟基)硅烷为起始原料,在酸催化下与丁烯丽发生MiClael加成反应得到产物I,然后进行经典的Akk)I反应得到增环产物2,正是此过程运用了RObinSon增环反应。然后通过环丙烷化,氧化开环,脱卤化氢反应,运用WiIkinSon催化剂进行催化加气等反应历程,最终获得目
10、标产物山川.三、结论RobinSOn娴环反应由于其独特的特点,经过凡I年的发展与改进,已经成为一种广泛应用的构筑六元环的经典反应。近些年来手性药物和不对称合成的发展受到人们的广泛关注,将会使Robinson增环反应的应用与发展拥有更广泛的空间。参考文献1RapsonWS.RobinsonRJ.Chem.Soc.l935.1285.2DuFeuEC.McQuiIIiFJ.RobinsonRJ.Cheni.Soc.1937.53-61).3CawleyRE,Synihesis,1976,777-794.4NnnJR,RapsoWS.Chcm.Soc.,1949,824.5McQuiIIinFJ.R
11、obinsonR.Chcm.Soc.l938.l097.6WichterleO.Collect.Czech.Chem.Commun.1948,13,3()().7Review:HudlickyM,Collect.Czech.Chern.Commun.,1993,58,2229.8HcalhcockCH.EllisJE.McMurryJE.CoppolinotTetrahcdron1.ett.,1971,4995.9EdcrU.SaucrG.WicchcrtR.Angcw.Chcm.lnt.Ed.1971.10.496-497.IIOJHajosZG.ParrishDR.Org.Chem.1974.39.1615-1621.111IDanishefskySJ1Masiersetal.Angew.Chem.Iut.xl.Eng.1995.34.1723.l2)YunH.DanishcfskySJ1Tctrahedmn1.CU“2005.46.3879-3882.13BradySF.SinghMP.JansoJE.ClardyJ-Scicnce.2000.287:19M1969.14BradySEBondiSM.CIardyJ.AmChcmSoc.2(X)1.123:99()0-9901.