这是一个手性化合物的转化,可以看到,反应是立体专一的,不存在消旋的情况。其次,底物是一个甲磺酸酯(-OMs),作用是将醇羟基变为好的离去基团。类似的化合物还有:三氟甲磺酸酐(Tf2O,-OH→-OTf),对甲苯磺酰氯(TsCl,-OH→-OTs),氯化亚砜(SOCl2,或称亚磺酰氯)。
说了这么多,你应该可以想到,第一步反应是水合肼的亲核取代,离去甲磺酸根。如果你认为第一步反应是水合肼进攻羰基,这意味着更高的活化能以及更强的可逆性。第二步是肼对羰基的亲核进攻,现在的问题是,哪一个氮原子发生反应?(网上找了一个Baldwin规则方便判断,不知道Baldwin规则直接百度可以找到很多资料哦~)来自:https://wenku.baidu.com/view/7ce8b6a176a20029bd642dd9.html,其实是因为这一篇配色好看~
事实上,这两个反应都不是禁阻的,然而,这里的考虑范围更广,关环速率遵循5>6>3>7>4的规律(张力和空间共同决定,这个最好记住)。注意:是动力学因素。其次,考虑下一步反应,进攻后离去的醇负离子形成了新的平衡,发生5-exo-trig的下一步开环形成的是六元环,但是如果发生6-exo-trig的话就形成七元环。因此无论是动力学还是平衡拉动,都应该发生5-exo-trig过程。
接下来是典型的保护基条件,至于为什么不是N保护,简单地说是因为硅是亲氧元素,(一般很少用昂贵的硅保护基保护氮原子,特殊情况例外,酰胺多便宜啊~)。下一步反应可以先了解一下之前的文章:四乙酸铅氧化(一),下半篇暂时没写完,过几周会发出来的~了解了四乙酸铅的“行为习惯”,就可以顺利的写出第一步,最外面的氮原子和铅原子结合,在铅原子上面发生还原消除,六元环上的氮原子被氧化。(注意形式电荷的标法,电荷在六元环上面,亲电位点却不在!)
进一步1,3-氢迁移,乙酸在纸背面亲核加成,得到中间产物。(这里的立体一直没变就没有画出来)可以看到,无论是前面肼的氮原子进攻羰基,还是这里乙酸根加成,都由于下面邻二醇缩丙酮的结构而阻碍,只能选择纸面外进攻。
由于使用了过量的四乙酸铅,因此氮原子再次氧化。此时的氮原子形成了很好的离去基团,因此乙酸根离子进攻羰基,断开酰胺键。这是一个接近碎片化的过程,乙酸根随之离去,重新关环变成五元环。(这里要求读者对重氮化合物的亲核亲电两性足够熟悉)最终产物的立体专一性来自于关环步骤缩酮的立体导向,而三元环的形成是高度立体专一的。