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麥克爾加成

鎖定
邁克爾加成反應(Michael addition reaction)是指親電的共軛體系(電子受體)與親核的負碳離子(電子給體)進行的共軛加成反應。該反應於1887 年由A.邁克爾首先發現,是有機合成中增長碳鏈的常用方法之一。邁克爾加成反應必須在鹼的催化下進行,常用的鹼有:乙醇鈉、氫化鈉、氨基鈉和有機鹼等。根據反應物的反應活性來選擇合適的鹼,如果反應物雙方均有較高的反應活性時,用較弱的鹼也能使反應進行。
中文名
麥克爾加成
外文名
Michael addition reaction
類    目
有機合成反應
意    義
構築碳-碳鍵的最常用方法

麥克爾加成麥克爾加成

最有價值的有機合成反應之一,是構築碳-碳鍵的最常用方法之一。有時也稱為1,4-加成、共軛加成。是親核試劑對α,β-不飽和羰基化合物發生的β位碳原子發生的加成反應。在逆合成分析中屬於親核試劑對a3合成子發生的反應。麥克爾(Michael)反應是指碳負離子對 α、β-不飽和醛 、酮 、羧酸 、酯、腈、硝基化合物等的共軛加成反應,該反應是一類十分重要的有機反應。在有機合成上用以增長碳鏈,合成帶有各種官能團的有機化合物。為最有價值的有機合成反應之一,是構築碳-碳鍵的最常用方法之一。有時也稱為1,4-加成、共軛加成。是親核試劑對α,β-不飽和羰基化合物發生的β位碳原子發生的加成反應,在逆合成分析中屬於親核試劑對a3合成子發生的反應。 [1]

麥克爾加成歷史

麥克爾加成反應是有機化學中的經典反應。由旅歐的美國留學生阿瑟·麥克爾於1887年發現並做了系統研究。在二十世紀前半葉的合成實踐中被大量運用於天然產物和藥物的合成。

麥克爾加成反應機理

麥克爾加成在立體化學上屬於區域選擇性反應。親核試劑2優先進攻β位的碳原子,生成一個烯醇鹽中間體4,後者在後處理步驟中被質子化,生成一個新的飽和的羰基化合物。

麥克爾加成應用

在有機合成中利用不同的親核試劑,可以方便的生成碳碳鍵,碳氧鍵,碳氮鍵,碳硫鍵,碳硒鍵,等等。當麥克爾加成與羥醛反應串聯起來的時候就產生了有機合成上著名的“羅賓遜成環反應”。後者最大的用處是用來合成維蘭德-米歇爾酮。這個酮則是類固醇類藥物人工合成的基礎,也是近現代許許多多萜類天然產物人工合成的重要原料。比如可以用來合成抗癌藥物紫杉醇。
Michael反應最直接的應用就是增長碳鏈,合成含有多個官能團的化合物,這些化合物均具有進一步反應的能力,生成各種類型的有機化合物。
α、β-不飽和醛、酮是最有效和最有用的 Michael 受體,由羰基穩定的碳負離子(烯醇負離子)與之共軛加成生成 1,5-二羰基化合物,後者在鹼性條件下發生分子內羥醛縮合反應,失水生成 α、β-不飽和環酮。這一過程稱為 Robinson 成環反應:
這是製取帶有一個角甲基的氫化萘酮(天然甾族分子的部分結構)的首選方法,通過選擇適當的溶劑可以獲得高立體選擇性的產物 。
Robinson成環反應的操作通常是將 α、β-不飽和酮慢慢加到活潑亞甲基化合物和催化量的 冷的乙醇鈉溶液中,形成的加成產物緊接着發生羥醛縮合 。酯或酰胺作為碳負離子源與 α、β- 不飽和醛 、酮的 Michael反應產生 γ-酮酸酯或 γ-酮酰胺。 [1]
在有機合成中利用不同的親核試劑,可以方便的生成碳碳鍵,碳氧鍵,碳氮鍵,碳硫鍵,碳硒鍵,等等。當麥克爾加成與羥醛反應串聯起來的時候就產生了有機合成上著名的“羅賓遜成環反應”。後者最大的用處是用來合成維蘭德-米歇爾酮。這個酮則是類固醇類藥物人工合成的基礎,也是近現代許許多多萜類天然產物人工合成的重要原料。比如可以用來合成抗癌藥物紫杉醇。 [1] [3]