立体选择性自由基反应(1)

自由基，顾名思义，是含有单电子的一类化合物的总称，大多数自由基寿命很短，原因是它们的活性常常很高。当然，一些稳定的自由基甚至不倾向于偶联，例如一氧化氮；还有一些大位阻自由基可以在惰性溶剂中，保持很长时间不反应，例如三苯甲基自由基。

之前，我们很难控制自由基的化学选择性，更别说立体选择性了。自由基反应比传统的离子反应有很多优势，在有机合成方面有广阔的前景。由于自由基反应常常可以在中性或缓冲的近中性条件下进行，因而有效避免了酸敏感底物的降解。

并且，自由基反应很容易串联，为多步的“一锅煮反应”提供了很好的模式。即使如此，自由基反应在有机合成中仍然不常被考虑，因为高的活性很容易引发副反应，难以控制并且选择性很差。

尤其在一些不对称分子的手性合成中，离子仍然是一种相当好的方法。近年来，关于化学键解离的深入研究，以及物理有机化学的发展，使得很多不对称自由基反应进入应用阶段。

最早发现并应用于有机合成的自由基反应是卤代反应，之前采用高温下溴蒸气处理有机物，后来在实验室采用BPO（Dibenzoyl peroxide）引发，使反应可以在相对低的温度下进行。

遗憾的是，这种反应产率相当差，区域选择性也差强人意，更不用说控制取代的立体选择性了。（现在也有一些空间位阻控制的反应，具有相当好的产率，不过只是少数）

现代的自由基反应，最常见的反应模式是三丁基锡自由基进攻卤化物，产生一个自由基，并进行后续反应。由于三丁基锡自由基容易形成，因此常常被用作自由基引发剂。

在手性基团的辅助下，可以按照位阻进行立体控制：

但是，C-C的旋转非常迅速，因而很难得到一个很好的选择性。这意味着，对于立体选择性自由基反应，必须减慢或阻止碳-碳键的旋转，使碳中心自由基的一种特殊构象占主导地位。

在下面的例子中，由于三丁基锡试剂可以从环的一侧进攻，环也不会发生快速的反转，这种反应的立体选择性得到了很好的控制。

下一章我们将会讨论如何利用分子的构象设计自由基反应，并控制立体选择性。