词条 | Barbier Reaction |
释义 | Barbier Reaction(巴比耶反应)是卤代烃在镁、铝、锡、铟、锌等金属或其盐类作用下对羰基化合物进行亲核加成生成醇的反应。 简介C-C键的合成反应在有机化学领域一直处于十分重要的地位。Barbier反应是羰基化合物等亲电试剂的催化下,卤代烃和镁、铝、锡、铟、锌等金属或者其盐类等作用生成有机金属试剂,并与反应体系中的羰基化合物反应,生成仲醇或者叔醇的反应。 这个反应和格林纳反应十分类似,但最重要的区别是巴比耶反应属于一锅煮反应,而格氏反应中则需要在加成羰基化合物前分开准备格林纳试剂。Barbier 反应是一个亲核加成反应,使用的是对水不活跃和相对便宜的金属(相比格氏试剂和有机锂试剂),因此成本相对较低,而且很多情况下反应可以在水中进行,符合绿色化学的标准。 这个反应的名字是因为维克多·格林尼亚的老师菲利普·巴比耶(Philippe Barbier)而得名。 反应举例铟参与的Barbier 反应锌参与的Barbier 反应锡参与的Barbier 反应镁参与的Barbier 反应铋参与的Barbier 反应选择性从发现Barbier 反应可以在水相中进行以来,选择性的研究一直是重点。具体来说,可以分为化学选择性、区域选择性以及立体选择性三个方面,而不同金属参与的反应,选择性也有所不同。 化学选择性水相Barbier 反应的化学选择性和金属试剂有关,不同的金属,在反应中表现的化学选择性不一样,活泼性越高的金属,其参与的反应化学选择性也就越差.。对水相Barbier 反应,根据参加反应的有机试剂,其化学选择性有可以分为以下两个方面。 对羰基的选择性:一般地,在Barbier 反应中,参加反应的羰基活性顺序是:醛> 酮,芳香羰基化合物>脂肪羰基化合物。例如,锌和锡参与的Barbier 反应中,加入等当量的醛和酮,反应绝大部分得到的是醛的烯丙基化产物,并且在这两种金属中,锡的选择性稍好。 对卤代烃的选择性:烯丙基化合物参与Barbier 反应的反应活性顺序为:烯丙基金属有机化合物>烯丙基碘>烯丙基溴>烯丙基氯>丙烯醇。不是每一种金属试剂都能参与所有这些烯丙基化合物的Barbier 反应。其中,烯丙基金属有机化合物的活性最高,甚至在三氟乙酸中,无需其他金属试剂,就可发生反应。 区域选择性Barbier 反应的区域选择性,受电子效应和立体效应的影响。一般地,反应的区域选择性可以用下面的通式表示,通常反应得到的是重排的γ-产物。 立体选择性一般地,在Barbier 反应中,能产生赤式和苏式产物Barbier-Type 反应分为两种情况:Type A 和Type B。 当发生的是A 类反应时,顺反烯烃发生反应的立体选择性是一样的,而立体选择性一般只和取代基R 和R′的大小有关,当R 和R′的体积越大时,生成的赤式产物也越多。 当发生的是B 类反应时,决定反应非对应立体选择性的是羰基化合物上α位取代基的性质。例如,在水相中,当α位取代基是强螯合基团,反应得到的苏式产物占优;而α位取代基是弱的螯合基团,则是赤式产物占优。而在有机溶剂中,即便α位取代基是弱的螯合基团,反应还是倾向于生成苏式产物。 理论发展在20 世纪70 年代,化学家们发现Barbier-Type 反应可以部分的在水相进行,水相Barbier 反应的优越性也很快被人们所发现,主要包括三点: (1) 水相Barbier-Type反应具有很好的绿色性,减少了有机溶剂的使用;(2) 对于反应底物中的活泼氢,不需要任何保护,因此对于含有羟基、氨基等基团的羰基化合物,它们的烷基化反应可以减少反应步骤、缩短反应时间和提高反应的产率;(3) 反应完成结束后,水解步骤也同时完成,简化了试验操作。 水相Barbier 反应存在着很多其他优点,并且许多种金属和金属盐被发现可以参与这类反应。但是,并不意味着这类反应非常成熟,毕竟它只有三十多年的历史。对于普通卤代烃,绝大部分的水相Barbier 反应不能发生,因此,还需要开发比铟或锌更加活泼的试剂。此外,反应的立体选择性还有较大的研究空间,以达到定向立体反应的目的。它所具备的合成价值还需要人们在将来的研究中进一步发掘。 |
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