约翰逊–科里–柴可夫斯基反应

✍ dations ◷ 2025-10-02 12:36:52 #加成反应,碳-碳键形成反应,环氧化合物,环化反应,杂环合成反应,人名反应

Johnson–Corey–Chaykovsky反应(Johnson–Corey–Chaykovsky reaction),有时简称为Corey–Chaykovsky反应或缩写成CCR,是一个用来合成如环氧化合物、氮杂环丙烷和环丙烷这类含三元环结构的有机化合物的有机化学反应。是由William Johnson在1961年发现的,后经艾里亚斯·詹姆斯·科里和Michael Chaykovsky的大幅完善和开发而成为一个重要的有机化学人名反应。

这个反应涉及到硫叶立德对亲电的碳碳或碳杂杂原子双键(如酮类、、醛类、亚胺、α,β-不饱和羰基化合物)的加成产生对应的三元环结构。不管初始反应物的立体化学构型如何,该反应的非对映选择性都有利于生成反式取代的产物。除传统的烯烃环氧化反应以外,该反应提供了一条以醛、酮这类羰基化合物为原料有效合成环氧化物的途径。

多个著名天然化合物的全合成都使用了这个反应,利用它作为亚甲基化试剂在全合成过程中实现所需的环氧化物结构。对该反应的机理、适用范围以及对映体的选择性合成方法均已有深入的研究。

最早由William Johnson在1961年发现的。他原本想尝试实现9-二甲锍基芴与对硝基苯甲醛之间的Wittig 反应合成烯烃,结果用两者反应后未能如膦或胂叶立德和苯甲醛的反应那样得到苯亚甲基芴,而是得到了环氧亚苄基芴,从而偶然发现了此反应。

此后科里和Chaykovsky在这个发现的基础上发展出了二甲基亚甲基锍叶立德(CH3)2SCH2和另一种亚砜叶立德试剂——二甲基氧代亚甲基硫叶立德(CH3)2SOCH2(Dimethyloxosulfonium methylide),即Corey-Chaykovsky试剂。。

Corey–Chaykovsky试剂和二甲基亚甲基硫叶立德可分别通过二甲基亚砜和二甲基硫醚与碘甲烷形成�盐,然后用强碱(如氢化钠 或正丁基锂)去质子化形成。Corey–Chaykovsky试剂不稳定,一般在反应中原位制备并进行反应。

例如Corey–Chaykovsky试剂与二苯甲酮的反应:

因为反应是在碱性试剂的存在下发生的,所以Johnson–Corey–Chaykovsky反应不适用于易烯醇化的羰基化合物。 近年来也有将此反应用于环氧化物的催化不对称合成。

Johnson–Corey–Chaykovsky反应的机理如下:首先锍叶立德对羰基或羰基共轭的烯烃双键或亚胺基团亲核加成,叶立德上的负电荷转移至杂原子上。因为锍正离子是一个好的离去基团,所以随后带负电荷的杂原子发生分子内的亲核取代形成三元环,同时使锍正离子以硫醚的形式离去。它与维蒂希反应的不同在于:维蒂希反应通过四元环中间体能形成键能更大的磷氧双键和烯烃,从而避免了环氧乙烷的形成。

反应的反式非对映选择性来源于反应初始步骤亲核加成反应的可逆性,它使得平衡倾向于形成反式而非顺式构象的甜菜碱型内盐。由于亲核加成得到的内盐分子中正负电荷间仅隔着两个碳原子,根据密度泛函理论的计算显示反应的速率控制步骤是中间的碳碳单键旋转使得带负电荷的杂原子能从背后对锍正离子进攻。

四个因素决定了反应初始步骤的的可逆性(即反应的非对映选择性),可逆性越大则选择性越高:

Johnson–Corey–Chaykovsky反应在有机合成中有多种用途。

连接不同官能团的碳阴离子和锍阳离子构成许多不同类型的硫叶立德。取代基会影响合成硫叶立德试剂的难易程度(典型的合成方法是用锍盐的卤化物比如从碘化三甲基锍制备硫叶立德)和硫叶立德的反应速率。

相关

  • 泌尿道感染泌尿道感染(urinary tract infection,UTI),也称为急性膀胱炎或膀胱感染,是一种会影响到部分泌尿道的感染。泌尿道分为上、下泌尿道,感染部位不同对应到不同疾病名称:当影响到下泌尿
  • 膨松剂膨松剂(英语:Leavening agent),俗称为臭粉,是加入生面团或面糊中,使最终产品蓬松软化的物质。其方法即是将气体充入面团中,当然,理论上也可以通过机械手段实现,但实际上更多的是通过
  • 2013年中国东北雾霾事件2013年中国东北雾霾事件是指起始于2013年10月20日,也就是哈尔滨市的年度冬季燃煤取暖系统开启的第二天,以中国东北地区哈尔滨为中心,和吉林省、黑龙江省、辽宁省在内的地区发生
  • 尿厕小便斗(或称尿斗、尿兜),是一种设置于墙壁上的小便设施,常见于男厕内,供男性小便使用。但也有少数专供女性使用的小便斗。小便斗较常出现在公共场所的厕所中,有时附有以红外线感应
  • 心脏瓣膜尖心瓣(heart valve),又称心瓣膜、心脏瓣膜,是心脏中内类似阀的构造,用以维持血液循环在心脏中的单向流动,防止血液倒流。哺乳动物的心脏通常具有四个瓣膜,决定了血液的流向。心瓣前
  • 天启天启(公元1621年 - 1627年)为中国明朝第十五个皇帝明熹宗朱由校的年号。天启七年八月明思宗即位沿用。多彩瓷、青花瓷为此时期的风格,为迎合日本喜好,添加了日式图案设计。洪武
  • 毛臀叶猴白臀叶猴(学名:Pygathrix nemaeus)是一种全身色彩极其丰富的猴科动物,所以也被称为黄面叶猴、毛臀叶猴、七彩叶猴。白臀叶猴的外表像一个上身灰色,下身黑色的佛陀,膝部到踝部是栗
  • 宁波诺丁汉大学宁波诺丁汉大学(英语:University of Nottingham Ningbo China)是一所校址位于中华人民共和国浙江省的英国诺丁汉大学独立校区,也是中国教育史上第一个外方大学,由于中国政策影响(
  • 乡村社会学乡村社会学是社会学的分支之一,以非都市地区内的社会生活为研究范畴。更仔细来说,它是一个关于远离人口密集地区或经济活动地区的社会组织和行为的科学研究。正如其他社会学分
  • 乙二酸酐乙二酸酐也称为草酸酐或环氧乙烷二酮,是一种假想的有机碳氧化物。这种化合物的分子式为C2O3。乙二酸酐可被认为是乙二酸的酸酐或环氧乙烷的二羰基取代物。乙二酸酐至今(直到20