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光延反应

七月 19, 2023

光延反应（Mitsunobu反应）是一种双分子亲核取代反应（SN2反应）。 由日本化学家光延旺洋（Mitsunobu, Oyo） 等人于1967年发明，是现代有机合成中常用的反应。 该反应能将醇通过与三苯基膦和偶氮二羧酸二乙酯（DEAD）[1] 反应转化为多种化合物比如酯。 此反应的特点是条件温和，产率高并带有构型翻转。

光延反应
命名根据 光延旺洋
反应类型 偶联反应
标识
有机化学网站对应网页 mitsunobu-reaction
RSC序号 RXNO:0000034

参见相关的综述。[2][3][4][5][6]

总反应

醇羟基在偶氮二羧酸二乙酯（DEAD）和三苯基膦的作用下被亲核试剂取代，同时跟羟基所连的碳原子构型发生翻转（瓦尔登翻转，Walden inversion）。总反应方程式如下：

 
Mitsunobu反应

反应機構

Mitsunobu反应機構相当复杂，其中的中间体实体以及它们所起的作用仍然有许多争论。

 

首先是三苯基膦（2)进攻DEAD形成中间体(3)，夺取羧酸(4)质子形成离子(5)，醇氧进攻离子(5)的膦碳正中心形成离子(8)，而DEAD脱落下来形成肼的副产物(7)。其中(8)到(11)的手性翻转取决于羧酸的pKa以及溶剂极性。 [7][8][9] 虽然说反应当中参与了很多的膦中间体，但是(8)到(12)是唯一形成产物的路径并且最后得到三苯基氧膦副产物。

投料顺序

对于Mitsunobu反应来说，投料顺序至关重要。首先应当将羧酸，醇，三苯基膦溶解于适当的溶剂当中，比如四氢呋喃（或者乙醚等），冷至零度，然后将DEAD缓慢滴加，最后在室温下搅拌。若反应不完可以升温到室温或者继续加热进行。 另外一种投料方式，是将三苯基膦和DEAD先于溶剂中搅拌，再将醇和酸依次溶剂加入。[10]

反应变化与讨论

其他亲核官能团

许多其他的亲核试剂都能代替常规的羧酸来进行反应。 而要让反应进行顺利，亲核试剂的pKa必须不大于15。

亲核试剂 反应产物
叠氮酸 烷基叠氮
酰亚胺 取代的酰亚胺 [11]
苯酚 烷基芳基醚
磺酰胺 取代磺酰胺[12]

反应改进

一个有用的改进，是使用树脂键合的三苯基膦和二叔丁基偶氮二羧酸酯来代替DEAD。 这样反应以后的后处理，可以使用过滤来去除三苯氧膦，二叔丁基偶氮二羧酸酯通过三氟乙酸处理来除去。[13]此外Bruce H. Lipshutz还开发了一种试剂(DCAD)，能够很方便的通过过滤来除去。[14]

正磷试剂

 
(氰基亚甲基) 三烷基正膦

角田 鉄人等人发现可以把三苯基膦和DEAD结合成一个试剂：正膦（Phosphorane）叶立德 (ylide)。(氰基甲基)三甲基正膦 (CMMP, R = 甲基) 和 (氰基甲基)三丁基正膦 (CMBP, R = 丁基) 都被证明有效。[15]

 
The mechanism of the phosphorane variant of the Mitsunobu reaction

叶立德在这里起到碱和还原剂的作用。副产物是 乙腈 (6) 和三苯氧膦 (8)。

用途

在有机合成中常用来使一个带羟基的手性碳原子在温和的条件下发生构型翻转，以改变其立体化学构型。

 

此外选用不同的亲核试剂可以生成C-O键，C-N键，C-S键，C-C键等等。

Mitsunobu反应被应用于合成芳香醚[16]。

 

反应实例当中不使用DEAD而用碱性更强的偶氮二羧酸二哌啶酯（ADDP），这是因为酚羟基酸性太弱了。反应当中的膦是高分子支载的三苯基膦（PS-PPh3）。

參考文献

  1. ^ Mitsunobu, O.; Yamada, Y. Bull. Chem. Soc. Japan 1967, 40, 2380-2382.
  2. ^ The Use of Diethyl Azodicarboxylate and Triphenylphosphine in Synthesis and Transformation of Natural Products Mitsunobu, O. Synthesis 1981, 1-28. (Review)
  3. ^ Castro, B. R. Org. React. 1983, 29, 1. (Review)
  4. ^ Hughes, D. L. Org. React. 1992, 42, 335-656. (Review)
  5. ^ Hughes, D. L. Org. Prep. 1996, 28, 127-164. (Review)
  6. ^ Kumara Swamy, K. C.; Bhuvan Kumar, N. N.; Balaraman, E.; Pavan Kumar, K. V. P., "Mitsunobu and Related Reactions: Advances and Applications" Chem. Rev. 2009, 109, 2551-2651.
  7. ^ Grochowski, E. H., B. D.; Kupper, R. J.; Michejda, C. J. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 6876-6877. (doi:10.1021/ja00388a110)
  8. ^ Camp, D. J., I. D. J. Org. Chem. 1989, 54, 3045-3049. (doi:10.1021/jo00274a016)
  9. ^ Camp, D. J., I. D. J. Org. Chem. 1989, 54, 3049-3054. (doi:10.1021/jo00274a017)
  10. ^ Volante, R. Tetrahedron Lett. 1981, 22, 3119.
  11. ^ Hegedus, L. S.; Holden, M. S.; McKearin, J. M. Organic Syntheses, Coll. Vol. 7, p.501 (1990); Vol. 62, p.48 (1984). (Article （页面存档备份，存于互联网档案馆）)
  12. ^ Kurosawa, W.; Kan, T.; Fukuyama, T. Organic Syntheses, Coll. Vol. 10, p.482 (2004); Vol. 79, p.186 (2002). (Article （页面存档备份，存于互联网档案馆）)
  13. ^ Tetrahedron Lett. 2000, 41, 797-800.
  14. ^ 存档副本. [2011-02-15]. （原始内容于2007-02-18）. 
  15. ^ Tsunoda, T.; Nagino, C.; Oguri, M.; Itô, S. Tetrahedron Lett. 1996, 37, 2459.
  16. ^ Paul S. Humphries, Quyen-Quyen T. Do and David M. Wilhite. ADDP and PS-PPh3: an efficient Mitsunobu protocol for the preparation of pyridine ether PPAR agonists （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Beilstein J. Org. Chem. 2006, 2, No. 21. doi:10.1186/1860-5397-2-21

外部链接

参见

七月 19, 2023
光延反应, mitsunobu反应, 是一种双分子亲核取代反应, sn2反应, 由日本化学家光延旺洋, mitsunobu, 等人于1967年发明, 是现代有机合成中常用的反应, 该反应能将醇通过与三苯基膦和偶氮二羧酸二乙酯, dead, 反应转化为多种化合物比如酯, 此反应的特点是条件温和, 产率高并带有构型翻转, 命名根据, 光延旺洋反应类型, 偶联反应标识有机化学网站对应网页, mitsunobu, reactionrsc序号, rxno, 0000034参见相关的综述, 目录, 总反应, 反应機構, 投料顺. 光延反应 Mitsunobu反应 是一种双分子亲核取代反应 SN2反应 由日本化学家光延旺洋 Mitsunobu Oyo 等人于1967年发明 是现代有机合成中常用的反应 该反应能将醇通过与三苯基膦和偶氮二羧酸二乙酯 DEAD 1 反应转化为多种化合物比如酯 此反应的特点是条件温和 产率高并带有构型翻转 光延反应命名根据 光延旺洋反应类型 偶联反应标识有机化学网站对应网页 mitsunobu reactionRSC序号 RXNO 0000034参见相关的综述 2 3 4 5 6 目录 1 总反应 2 反应機構 3 投料顺序 4 反应变化与讨论 4 1 其他亲核官能团 4 2 反应改进 4 3 正磷试剂 5 用途 6 參考文献 7 外部链接 8 参见总反应 编辑醇羟基在偶氮二羧酸二乙酯 DEAD 和三苯基膦的作用下被亲核试剂取代 同时跟羟基所连的碳原子构型发生翻转 瓦尔登翻转 Walden inversion 总反应方程式如下 Mitsunobu反应反应機構 编辑Mitsunobu反应機構相当复杂 其中的中间体实体以及它们所起的作用仍然有许多争论 首先是三苯基膦 2 进攻DEAD形成中间体 3 夺取羧酸 4 质子形成离子 5 醇氧进攻离子 5 的膦碳正中心形成离子 8 而DEAD脱落下来形成肼的副产物 7 其中 8 到 11 的手性翻转取决于羧酸的pKa以及溶剂极性 7 8 9 虽然说反应当中参与了很多的膦中间体 但是 8 到 12 是唯一形成产物的路径并且最后得到三苯基氧膦副产物 投料顺序 编辑对于Mitsunobu反应来说 投料顺序至关重要 首先应当将羧酸 醇 三苯基膦溶解于适当的溶剂当中 比如四氢呋喃 或者乙醚等 冷至零度 然后将DEAD缓慢滴加 最后在室温下搅拌 若反应不完可以升温到室温或者继续加热进行 另外一种投料方式 是将三苯基膦和DEAD先于溶剂中搅拌 再将醇和酸依次溶剂加入 10 反应变化与讨论 编辑其他亲核官能团 编辑 许多其他的亲核试剂都能代替常规的羧酸来进行反应 而要让反应进行顺利 亲核试剂的pKa必须不大于15 亲核试剂 反应产物叠氮酸 烷基叠氮酰亚胺 取代的酰亚胺 11 苯酚 烷基芳基醚磺酰胺 取代磺酰胺 12 反应改进 编辑 一个有用的改进 是使用树脂键合的三苯基膦和二叔丁基偶氮二羧酸酯来代替DEAD 这样反应以后的后处理 可以使用过滤来去除三苯氧膦 二叔丁基偶氮二羧酸酯通过三氟乙酸处理来除去 13 此外Bruce H Lipshutz还开发了一种试剂 DCAD 能够很方便的通过过滤来除去 14 正磷试剂 编辑 氰基亚甲基 三烷基正膦角田 鉄人等人发现可以把三苯基膦和DEAD结合成一个试剂 正膦 Phosphorane 叶立德 ylide 氰基甲基 三甲基正膦 CMMP R 甲基 和 氰基甲基 三丁基正膦 CMBP R 丁基 都被证明有效 15 The mechanism of the phosphorane variant of the Mitsunobu reaction叶立德在这里起到碱和还原剂的作用 副产物是 乙腈 6 和三苯氧膦 8 用途 编辑在有机合成中常用来使一个带羟基的手性碳原子在温和的条件下发生构型翻转 以改变其立体化学构型 此外选用不同的亲核试剂可以生成C O键 C N键 C S键 C C键等等 Mitsunobu反应被应用于合成芳香醚 16 反应实例当中不使用DEAD而用碱性更强的偶氮二羧酸二哌啶酯 ADDP 这是因为酚羟基酸性太弱了 反应当中的膦是高分子支载的三苯基膦 PS PPh3 參考文献 编辑 Mitsunobu O Yamada Y Bull Chem Soc Japan 1967 40 2380 2382 The Use of Diethyl Azodicarboxylate and Triphenylphosphine in Synthesis and Transformation of Natural Products Mitsunobu O Synthesis 1981 1 28 Review Castro B R Org React 1983 29 1 Review Hughes D L Org React 1992 42 335 656 Review Hughes D L Org Prep 1996 28 127 164 Review Kumara Swamy K C Bhuvan Kumar N N Balaraman E Pavan Kumar K V P Mitsunobu and Related Reactions Advances and Applications Chem Rev 2009 109 2551 2651 Grochowski E H B D Kupper R J Michejda C J J Am Chem Soc 1982 104 6876 6877 doi 10 1021 ja00388a110 Camp D J I D J Org Chem 1989 54 3045 3049 doi 10 1021 jo00274a016 Camp D J I D J Org Chem 1989 54 3049 3054 doi 10 1021 jo00274a017 Volante R Tetrahedron Lett 1981 22 3119 Hegedus L S Holden M S McKearin J M Organic Syntheses Coll Vol 7 p 501 1990 Vol 62 p 48 1984 Article 页面存档备份 存于互联网档案馆 Kurosawa W Kan T Fukuyama T Organic Syntheses Coll Vol 10 p 482 2004 Vol 79 p 186 2002 Article 页面存档备份 存于互联网档案馆 Tetrahedron Lett 2000 41 797 800 存档副本 2011 02 15 原始内容存档于2007 02 18 Tsunoda T Nagino C Oguri M Ito S Tetrahedron Lett 1996 37 2459 Paul S Humphries Quyen Quyen T Do and David M Wilhite ADDP and PS PPh3 an efficient Mitsunobu protocol for the preparation of pyridine ether PPAR agonists 页面存档备份 存于互联网档案馆 Beilstein J Org Chem 2006 2 No 21 doi 10 1186 1860 5397 2 21外部链接 编辑The Mitsunobu Reaction 页面存档备份 存于互联网档案馆 by Kevin Jantzi参见 编辑Appel反应 取自 https zh wikipedia org w index php title 光延反应 amp oldid 77545181, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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