制備脂肪族六元環(huán)通常有三種方法:Diels-Alder反應法、Robinson成環(huán)反應法和芳香化合物還原法。每種方法可以得到帶有特征性取代的六元環(huán),在合成設計中應根據(jù)結構特征來選取合適的方法。
對于一些比較復雜的目標分子,只要能夠找出D-A反應所需的結構特征,就可以進行相應的切斷。我們首先通過幾個實例來熟悉基于D-A反應的切斷,然后重點要討論D-A反應的區(qū)域選擇性和立體選擇性。 實例反合成分析: 實例合成路線: (1) D-A反應的區(qū)域選擇性:當雙烯體和親雙烯體上具有取代基時,D-A反應就面臨區(qū)域選擇性的問題,在理論上存在兩種異構產(chǎn)物。但是,在多數(shù)情況下,兩種異構體是不等量的,例如下面這個反應。 D-A反應的區(qū)域選擇性具有“鄰、對位”定位規(guī)則。這樣,1-取代丁二烯與非對稱的雙烯體反應主要得到鄰位產(chǎn)物,2-取代丁二烯與非對稱的雙烯體反應主要得到對位產(chǎn)物。 (2) D-A反應的立體選擇性:D-A反應為協(xié)同反應,雙烯體和親雙烯體在反應時無法進行旋轉,這樣烯烴的立體化學會重現(xiàn)于產(chǎn)物之中。順式的親雙烯體得到順式的產(chǎn)物,反式的親雙烯體得到反式的產(chǎn)物。同樣,雙烯體的立體化學也會被如實地傳遞到產(chǎn)物之中。 當雙烯體和親雙烯體均具有立體構型時,盡管兩者的立體化學都能夠被保留,但在許多情況下仍能生成兩種產(chǎn)物。當雙烯體為環(huán)戊二烯時,會得到內(nèi)式(endo-)和外式(exo-)兩種異構體。實驗證明,通常優(yōu)先生成內(nèi)式產(chǎn)物,這通常被稱為內(nèi)式規(guī)則。 Robinson成環(huán)反應法Robinson成環(huán)反應在前面已經(jīng)介紹過,該反應是合成α,β-不飽和環(huán)己酮的常用方法。 實例反合成分析: 實例合成路線: 利用芳香化合物的還原來得到六元脂環(huán)也是比較常用的方法。本法的優(yōu)點在于:在還原之前,芳環(huán)上比較容易引入各種取代基。芳香化合物的還原有兩種:一是完全還原,這需要在催化劑和高壓的條件下實現(xiàn),工業(yè)上比較常用;二是部分還原,例如Birch還原,可以用來合成環(huán)己二烯類化合物。此外,蔡的選擇性還原在制備各種雙六元環(huán)類化合物中也有很廣泛的應用。 3.1 完全還原法 實例反合成分析: 實例合成路線: 3.2 Birch還原法 Birch還原是指芳香族化合物在液氨中用鈉(鋰或鉀)還原生成非共軛二烯的反應。當芳環(huán)上取代基為供電子基時,生成1-取代-1 , 4-環(huán)己二烯;當取代基為吸電子基時,生成1-取代-2 , 5-環(huán)己二烯。 實例反合成分析: 實例合成路線: 3.3 萘還原法 萘可以通過不同的還原條件得到多種產(chǎn)物。因此,將某些雙六元環(huán)結構轉化為萘是非常實用的。 實例反合成分析: 實例合成路線: |
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