频哪醇偶联反应

频哪醇偶联反应，又称醛酮的双分子还原偶联，是一种通过醛或酮分子的羰基在电子供体的存在下，发生自由基反应，形成新碳－碳共价键的有机反应，^[1]反应产物为邻二醇。反应名称取自反应丙酮为原料的反应产物频哪醇（也称为“2,3-二甲基-2,3-丁二醇”或“四甲基乙二醇”）。此反应于1859年被威廉·鲁道夫·菲蒂希首次发现。频哪醇偶联反应通常以同分子偶联为主，也可发生分子内交叉偶联反应。

频哪醇偶联反应

反应机理

 

该反应第一步的反应机理是：镁等金属作为还原剂提供电子给羰基，发生单电子还原，形成金属羰基自由基负离子，镁被氧化而形成的Mg⁺此时稳定氧原子上的负电子，方便第二个的羰基靠近，Mg⁺继续充当还原剂提供电子对第二个羰基进行单电子还原，得到的Mg²⁺现在同时稳定两个氧原子，使得两个碳自由基靠得很近。而后两个羰基自由基发生偶联反应，得到双羟基去质子化的邻二醇，在水或其他质子供体的作用下可继续得到邻二醇。当镁作为电子供体时，反应的起始产物是五元环状化合物，其中两个氧原子与氧化的Mg²⁺离子配位。这种配合物同样可通过与水发生反应得到氢氧化镁。若最后一步改用H₂O/H⁺处理，之后还可继续发生频哪醇重排反应。还有种类似的反应称作麦克默里反应，使用三氯化钛或四氯化钛与还原剂发生共轭，形成金属－二醇配合物。该配合物可发生去氧反应得到烯烃产物。

展望

苯甲醛的频哪醇偶联可在三氯化钒和水条件下进行，铝在反应中可作为共还原剂保持催化循环^[2]。这种在水作溶剂的非均相反应中，室温反应三天可以得到72%的收率和56:44的dl:meso组成比例。

另一个苯甲醛的例子中，高岭石K-10和氯化锌在四氢呋喃的水溶液中，进行超声波反应可将反应时间缩减到三小时（组成比例为55:45）^[3]。有一例为，酒石酸的衍生物可在二碘化钐和HMPA的条件下，进行高非对称选择性的反应^[4]。

频哪醇偶联反应的例子，如：Mukaiyama紫杉醇全合成和尼古劳紫杉醇全合成中的应用。

外部链接

• ，《有机合成》, Coll. Vol. 2, p.71 (1943); Vol. 14, p.8 (1934).
• ，《有机合成》, Coll. Vol. 1, p.459 (1941); Vol. 5, p.87 (1925).
• MSDS上有关频哪醇的数据 （页面存档备份，存于互联网档案馆）

参考文献

1. ^ R. Fittig. Justus Liebigs Ann. Chem. 110, 23–45 (1859).
2. ^ Vanadium-Catalyzed Pinacol Coupling Reaction in Water Xiaoliang Xu and Toshikazu Hirao J. Org. Chem.; 2005; 70(21) pp 8594–96 doi:10.1021/jo051213f
3. ^ Pinacolization of aromatic aldehydes using Zn/montmorillonite K10-ZnCl2 in aqueous THF under ultrasound Zang Hongjun, Li Jitai, Bian Yanjiang, Li Tongshuang Chemical Journal on Internet Jan. 1, 2003 Vol.5 No.1
4. ^ Asymmetric synthesis by stereocontrol Yong Hae Kim, Sam Min Kim, and So Won Youn Pure Appl. Chem., Vol. 73, No. 2, pp. 283–286, 2001. Online Article （页面存档备份，存于互联网档案馆）