立体选择性自由基反应(3)

自由基的反应和其他离子型反应不同,由于自由基高度活泼,因而迁移性更好,动力学控制便常常强于热力学控制。我们先来看一下立体电子效应的引入以及一些实例。

在基础有机化学中,我们已经学过了羟醛缩合反应,使用两分子醛或酮缩合得到一分子羟基醛酮,进而脱水制备α,β-不饱和醛酮,从而得到Michael加成的底物,为甾体的合成奠定了基础。

因而,控制羟醛缩合反应的立体选择性就至关重要。一般情况下,预测羟醛缩合的立体化学常常采用Zimmerman-Traxler模型。该模型结合了空间斥力、电子效应、螯合效应和立体电子效应,可以预测Evans试剂的立体选择性。(参考网站:https://chemistry.stackexchange.com/questions/35550/why-do-zr-sn-and-ti-enolates-form-syn-aldols-selectively)参与反应的羰基化合物有四种结合方式:如果我们给羰基化合物的羰基两侧(称为潜手性面)起个名字,不妨称为Si面和Re面,就得到面对面的四种情况:Re-Re,Si-Si,Re-Si,Si-Re。

另外,我们对分子引入共面的概念,考虑一根化学键,以此为轴,得到一组共轴的平面,这些平面中,只有一个通过化学键外一点。这样一来,通过一根化学键和一个原子的位置唯一确定一个平面。在这个平面上,规定电子对方向相对原子朝外,化学键方向相对参考原子朝外。使用向量的方式规定了电子的平行(不是自旋平行),以及反向平行。我们常常省略“共面”这个词,因为平行和反平行的定义已经包含了“共面”的涵义。

现在我们来看一下自由基反应的立体电子效应。对于含有长链的羰基化合物,偶极-偶极相互作用就对反应构象起了巨大作用,不同的偶极相互作用可以有效降低体系能量,降低分子极性,从而改变溶剂化情况。

在螯合过渡态体系中,螯合的化学键会产生更强的偶极作用,因而此时的构象更为稳定。相比于空间位阻,偶极相互作用仅依赖于化学键的电子分布,从而比立体效应更加容易判断。

很显然,在配合物控制的不对称反应中,立体电子效应就弱于空间位阻的影响,由于配合物可以随时转换,采取稳定的结构,但是产生的结果是不变的。

(0)

相关推荐

  • 【人物与科研】四川大学冯小明院士课题组:“Rh(II)/Sm(III)双节棍”接力催化三组分串联[4+3]环加成

    导语 杂环化合物广泛应用于有机合成.农药.医药以及材料科学等领域.三组分叶立德构建/环加成串联反应可以由简单易得的原料出发,高效合成复杂杂环化合物.然而,该类反应还未见高收率高对映选择性的不对称报道. ...

  • Mukaiyama羟醛缩合反应

    在Lewis酸催化下醛和烯醇硅醚进行羟醛缩合得到β-羟基羰基化物的反应.此反应由向山光昭(Teruaki Mukaiyama)在1973年报道.烯醇硅醚为烯醇负离子的等效体,但其亲核性不够强,不能直接 ...

  • 人名反应及常见反应(D-E)

    Dakin-West反应 将α-氨基酸和醋酸酐在碱性条件(吡啶)下反应通过噁唑啉(氨基酸内酯)中间体生成α-乙酰基氨基甲基酮并放出二氧化碳的反应. Dakin氧化反应 碱性条件下芳基醛酮通过过氧化氢氧 ...

  • 【有机】JACS:原子转移催化剂介导的Aza-Pinacol偶联反应

    羰基自由基可以从2e-亲电试剂翻转为1e-的亲核试剂,从而具有重要的合成价值,如醛和亚胺的aza-pinacol偶联反应得到β-氨基醇.直接的aza-pinacol偶联反应在热力学和化学选择性方面仍然 ...

  • Name Rxn | Mukaiyama Aldol反应

    定义 Lewies酸催化的烯醇硅醚的交叉羟醛缩合反应,即: 以烯醇硅醚(silyl enol ether,enoxysilane 或者 silyl enolate,形式上还包括硅基烯酮缩醛 silyl ...

  • 【有机】JACS:铑氢催化实现碳碳双键的高选择性氢化

    不饱和有机化合物的催化氢化在学术界和工业界都具有广泛的应用,特别是在药物制备.香料等精细化学品的合成等领域.其中,α,β-不饱和羰基化合物的1,4-还原尤其引起了人们的关注.除氢气作为氢源之外,硅氢. ...

  • Griesbaum共臭氧化反应

    Griesbaum共臭氧反应可以通过O-甲基肟和羰基化合物在臭氧中反应得到特定的四取代臭氧化物(1,2,4-三氧五环化合物).1,2,4-三氧五环在一般情况下在烯烃裂解的臭氧化反应中作为中间体,在此反 ...

  • 人名反应及常见反应(T-Z)

    Takai反应 直到上世纪80年代中叶,都没有常规立体选择性地由羰基化合物制备烯基卤代物的方法.1987年,K.Takai和K.Utimoto报道了一个简单的并具有立体选择性的方法,在卤仿-二氯化铬( ...

  • Name Rxn | Mannich(曼尼希)反应

    定义 在酸催化下,甲醛.胺(氨)与含有活泼 α-氢的化合物发生三组分缩合,脱水得到β-氨甲基类化合物.这类缩合反应被称之为 Mannich 反应.Mannich缩合,或者氨甲基化反应 后来人们对 Ma ...

  • 【有机】Melchiorre课题组Angew:非金属催化下烯醛与自由基的对映选择性共轭加成反应

    碳中心自由基与缺电子烯烃的共轭加成是形成C-C键的经典策略.由于自由基的高反应活性,发展催化的立体控制过程反应非常复杂.Porter和 Sibi的开创性工作展示了手性路易斯酸催化下,自由基与各种α,β ...