羰基化合物的α-烷基化和催化烷基化反应

Evans酰亚胺制备烷基酸或相应化合物：
Evans试剂有效合成：
2.4.4 手性烯胺的烷基化 手性环己酮亚胺26 能进行高非对映选择性的烷基化。
PhCH 2 H
N
OMe
1. LDA 2.RX
O R H
26 RX Me 2SO 4 C 3H7I
CH 2=CHCH 2Br
e.e. 82(R)
95(R)
制备对映选择性纯的氨基酸：50用N-[二（甲硫基）次甲基]甘氨酸甲 酯酰化。
磺内酰胺50是优良的手性辅剂。例，氯化亚铜(I)催化的氯化烷基镁 对α,β—二取代E—烯磺内酰胺57的1,4—加成的不对称诱导。
2.5 季碳手性中心的形成
许多生物活性的天然产物含有季碳原子。Meyers发展了一种不对称 季碳原子的立体选择性引入的新方法。该方法基于γ-酮酸和（S）-颉 氨醇衍生的手性双环内酰胺的交替锂化和烷基化。
OH NH2
(S)-缬氨醇
1.LDA 2.R``X
R
+
O HOOC
R
R
O
O
1பைடு நூலகம்LDA
N
2.R`X
N
R`
O O
γ-酮酸
R O
N
双环内酰胺
R` R`` H2SO4,BuOH
(R=Ph)
O R`` R`
Ph
CO2Bu
O
硝基烯胺能与多种亲核试剂反应，生成加成—消除产物。
图2．10所示的反应是anti －1,3—不对称诱导的一个实例。
2.3.4 降冰片体系
许多烷基化反应的例子涉及降冰片环系，在此环系中烯醇可以是环 内的或是环外的。由于是刚性的环系，无论是环内的或环外的烯醇 都显现出高度的不对称诱导(图2．11)。
2.4 配位型的环内手性传递
配位型的手性烯醇体系，金属离子在固定原有的手性和烯醇部分之 间的立体化学关系至关重要。
亲电试剂进攻发生在烯醇的二个非对映面上，即，A进攻和E进攻， 产生酮产物13A和13E。通过假定的椅型过渡态得到的酮13A，可以 认为比酮13E优先形成，后者是由船型过渡态生成的。通过椅型过渡 态形成13A的“坚键烷基化”的能垒相对铰小。
2.3.3 五元环（环内型）
五元环内烯醇的非对映选择性烷基化反应中，1，3—和1，2—不对 称诱导都可能发生。在这种情况下，anti—诱导的烷基化过渡态主要 受空间位阻的控制方式所支配。
第二章 羰基化合物的α-烷基化和催化烷基化反应
2.1引言
酮或醛中的羰基在官能团的引入中有多种用途。把羰基用作亲电试 剂，反应可在羰基碳上发生；或通过摄取相邻碳上的酸性质子而形 成烯醇，与亲电试剂进行加成反应。羰基是构建C-C键的首要官能团。 它可表现亲电试剂的功能式(1)，或通过它所衍生的烯醇表现亲核试 剂的功能式(2)和式(3)。
包括酮、醛和羧酸衍生物的各种羰基化合物构成了一类具酸性质子 的羰基化合物，其酸性为pKa自25至35(在DMSO中)的范围。羰基化 合物的代表性pKa值列于表2.1。按照羰基化合物的pKa值可以采用不 同的方法产生烯醇。
从羰基化合物产生烯醇，选用的碱要满足两个条件： 1.足够的碱性。 2.碱必须有空间位阻，以便阻碍该碱对羰基中心的亲核进攻。 金属胺化物满足以上条件： 1.二异丙基氨基锂LDA（在有机化学中被认为是最重要的碱） 2. 异丙基环己基氨基锂LICA 3.四甲基哌啶锂LTMP 4.硅烷基胺化物
2.2.3 配位型的环内手性传递
环内手性传递和环外手性传递相结合而产生的一个概念性思想。本 章重点。
2.3 环内手性传递 2.3.1 六元环（环外型）
10E遭受烷基的空间张力R-X(OM)，亲电试剂更有利于竖键进攻10A， 而不是平键进攻较不稳定的10E．
图2．6给出一些实例。
2.3.2 六元环（环内型）
Evans型试剂：一种基于金属离子配位作用的，由脯氨醇型手性辅剂 衍生的两种形式的烯醇锂的非对映选择性烷基化，为合成α－取代羧 酸提供了一条有效的路线。对于烯醇体系16，烷基化反应优优先从 Si—面发生，而对于17，优先从Re—面发生。这个反应的特点是从 同一底物(16或17)开始，在烷基化产物酸水解以后，可以得到一对对 映体。
2.4.1β-羟基酸
在烯醇化过程中这些底物可以形成E烯醇或者Z烯醇，对这两种烯醇 体系的任何一种而言，配位作用在确定烯醇对映面的选择中都可能 是决定性的。如图2．12所示，由于Re面进攻Z-或E-烯酵，结果都形 成了主要的组分。
存在羟基Z-烯醇是主要的，不存在羟基E-烯醇是主要的。
实例：
2.4.2 脯氨醇型
手性化合物如羧酸、酯、内酯和醇都可通过恶唑啉化学制备，手性
中心和其它官能团的位置可由制备的方式加以控制。恶唑啉方法学 在有机合成中提供了一种有用的工具。
例，合成欧洲松锯蜂性信息素：
二取代羧酸的制备：
2.4.7 酰基磺内酰胺体系 Oppolzer发展的酰基磺内酰胺50。合成α，α-二取代羧酸衍生物：
90(R)
2.4.5 手性腙的烷基化
Enders腙试剂法：SAMP/RAMP,可分别由（S）-脯氨酸和（R）-谷氨 酸大量制备。
例，合成切叶蚁警戒信息素31 ：
2.4.6 恶唑啉体系的烷基化
容易从2-氨基乙醇衍生物和羧酸制备，原料易得，使用于宽的反应温 度范围，对各种试剂稳定，用作合成羧酸的潜在前体。
2.2 手性传递
手性烯醇：环内烯醇、环外烯醇和配位型环内烯醇
OM
OM
Z Y
X
Z
X
* R
* YR
环内烯醇
OM
Z X
R*
Y
环外烯醇
2.2.1 环内手性传递
原有不对称中心通过环共价键连接到烯醇的两个点，烯醇的几何构 型保持不变并与不对称中心的诱导无直接关联。
2.2.2 环外手性传递
虽然形成的不对称中心通过共价链连接到烯醇上，但手性传递和烯 醇间的立体化学关系并非固定。因为就构象而言，原有的手性部分 并不是通过连接到发生取代作用的三角中心的共价键固定在两个或 多个接触点上的。由于构象可变性的结果，常难以预料这类反应的 立体选择性。
脯氨醇手性辅剂不易回收，与水混溶，引入两个甲基形成叔醇18， 后处理容易回收。通过改变在酰基和烷基中的R`和R``先后反应顺序， 同样可获得羧酸的二个对映体。
C2对称性的吡咯烷21：
2.4.3 酰亚胺体系
酰亚胺化合物22、23（ Evans试剂），不对称烷基化或醇醛缩合反应 的有效手性辅剂。