有机硅化合物作中间体合成反应

五、烯醇硅醚作中间体
1、烯醇硅醚的制备
O
OSiMe3 +
OSiMe3
LDA/Me3SiCl/DME
99
:
1
TBAF/Me3SiCH2COOEt/1,4-dioxane
18
:
82
HN(SiMe3)2/Me3SiI
10
:
90
易分离提纯，制得纯的区域稳定的烯醇硅醚
脂肪酮可以立体选择地形成Z-型或E-型烯醇硅醚
Me3SiSiMe3 + MY
TMSCl Ar M
Ar X Me3Si M
( MY =CH2Li,CH3ONa, CH3OK)
Ar SiMe3 Ar SiMe3
SiMe3 + E+
Me3Si
E X-
E + Me3SiX
H SiMe3 + E+
EH X-
SiMe3
E SiMe3 + HX
硅基被取代的速度比氢快，E+取代原来的硅基，产物单一， 适合于合成具有特殊位置的取代芳烃：
TMSCl/ N
O
Li
Me3SiCH2COOEt TBAF
OSiMe3 E-型
Z-型 OSiMe3
由羧酸（酯）制得烯酮的硅基缩酮：
R
O
R LDA
OLi
R
TMSCl
OSiMe3
R1
OR2
R1
OR2
R1
OR2
R
O
R 2LDA
OLi
R
TMSCl
OSiMe3
R1
OH
R1
OLi
R1
OSiMe3
由α、β -不饱和羰基化合物制备
F-
+
Me3Si
Me3Si
Me3SiF +
HO
O
F- + Me3Si
SiMe3 +
CN CN
n-Bu4NF
O
O
FO
45%
O
SiMe3
EtAlCl2
O 55%
Total synthesis of deoxopinguisone
TBAF
4A MS
+
O
SiMe3
O
O
A
B
TiCl4 /CH2Cl2
-78 0C-120C 5h B (quantitive)
CH3ONa
CONEt2
CONEt2
O CONEt2
O OCH3
二、乙烯基硅烷作中间体
1. Preparation:
1. n-BuLi R C CH 2. Me3SiCl R
Me3SiH H2PtCl6
C C SiMe3 H2/Pd or 1. (c-C6H11)2BH 2. HOAc
R
H
hv
R
SiMe3
O MeO
AlCl3
O SiMe3 +
OMe
TiCl4
OMe
CF3SO2OSiMe3
OH OMe
OH OMe
MeO O
HO
Hosomi-Sakurai reaction
O SiMe3 +
TiCl4, CH2Cl2 -780C
Ph
SiMe3 +
TiCl4 O
O
Ph
80%
O
Sakurai， H.; Hosomi,A.; Hayashi, J. Org. Syn. 1990, Coll Vol VII:443.
1. Li/NH3/t-BuOH
还原硅化
2. TMSCl
O
Me3SiO
H
R3SiH
O
Rh
O 1. LiCuMe2 2. Me3SiCl
硅氢化 OSiMe3
OSiMe3
烃化硅化
R
SiMe2Ph
R O SiMe2Ph
R
OSiMe3
MCPBA
BF3.Et2O
R1
R2
R1
R2
R1
R2
2、区域稳定的烯醇负离子的形成
*
CHO +
O
OH
*
OSiMe3 -H2O
TiCl4, CH2Cl2 H2O
O *
可用于此反应的催化剂：
LiClO4，BF3.Et2O， TMSOTf，SnCl4， BiCl3-xMIn， Yb(OTf)3， Ln(OTf)3，F-， 水相反应
2、缩合反应 Peterson 反应
C O + R3Si C M (M= Li, MgX)
O-M+ SiMe3
CC
Me3SiCH2MgCl
H
H
O
但与Wittig 反应相比，硅试剂的反应几乎生成等量的 Z-型和E-型烯烃的混合物。
改良方法：
PrCHO + Me3SiCHPr Li
Me3Si Pr
OH CrO3
MgCl
MgCl
Me3SiCl
SiMe3 + - 取代
SiMe3 25%
Cl 1. Mg 2、Me3SiCl
SiMe3
Cl
Cl
Me3SiCl
Cl
Li
Cl SiMe3
Ph O + Ph3P
H
SiMe3
Ph
SiMe3 +
Ph
SiMe3
64
:
36
Me3Si
R MgCl +
R1
R2
R
Ni(PPh3)2Cl2
E+
O
E
O HO
O
H
O
SiMe3
HOAc BF3
O t-BuCl t-Bu TiCl4
CH3COCl TiCl4
O
Lewis酸催化下，与醛、酮、缩（醛、酮）、亚胺的反应
OH
SiMe3 + n-C6H13CHO
TiCl4
CH2Cl2 H2O
n-C6H13
O SiMe3 +
OMe
AlCl3
OMe or TiCl4
Ph
SiMe3
Ph
D
DCl or DBr
H
H
CH3CN
H
H
Ph
H
Ph
H
DCl or DBr
CH3CN
H
SiMe3
H
D
Ph
SiMe3 D+
H
D
Ph
H
SiMe3
H
H
Ph
D
Ph
D
H
H
SiMe3
H
H
F-C酰化反应构型保持
Ph
H
Ph
CH3COCl
AlCl3/CH2Cl2
H
SiMe3
H
H COCH3
COCl SiMe3
第三章 有机硅化合物作中间体的合成反应
一、硅元素及有机硅化合物的结构效应
1、原子半径、电负性
C
2.5 0.77
H
2.15 0.32
Si
1.8 1.17

C Si
2、外层电子：3s23p33d0

H Si
低能量的3d空轨道与邻位碳2P轨道作用。
（a) 稳定α-碳负离子：
硅原子与磷、硫原子相似，具有3d空轨道，可以与相邻 的α-碳负离子形成d-p共轭，使α-碳负离子稳定，可以发 生多种反应：烃化、酰化、酯化、缩合反应。
Ti
O
O
Me
Ph
Ph
OSiMe3
Me
TiCl4, CH2Cl2
Ph Me
CHO Ph
H
O SiMe3 Cl
Ph TiCl3 O Ph
H2O
O
OH
Me
Ph
Ph
Ph
Ph
Mukaiyama, T.; Narasaka, K.; Banno, K. JACS, 1974, 96, 7503.
昆虫警戒信息素（+）——manicone
C O + R3Si C M (M= Li, MgX)
O-M+ SiMe3
CC
（b) 稳定β -碳正离子
Si C C
类似于
HCC
Me3SiCH2CH2X
SN1 Me3SiCH2CH2
Me3Si
E+
Me3Si
Me3Si
SiMe3 X+
E
E+ Me3Si
X SiMe3
E
X
一、芳基硅烷作中间体
制备：
Ar X + M (or BuLi) ( M = Mg, Na, Li)
THF, -400C to rt
OSiMe3
O Ph
88%
O
+
I F-
NO2
DMSO-DCM -400C to rt
NO2
TiCl3(excess),NH4OAc H2O-acetone, rt, 15 min
88% N H
Iwama, T.; et al Org. Lett. 1999,1, 673.
Me3Si Me3Si
O 1. Me2CuLi 2. Me3SiClMe3Si
OSiMe3 PhS Cl
O Ni Me3Si
SPh
O
1. PhNMe3Br2. HBr 3. DBU
O 64%
-羰基取代乙烯基硅烷
Me3Si
+
O
LiO
Me3Si
-O
O
CH3ONa
O
80%
4、氧化反应
R
R2
MCPBA
R1
O
t-Bu
O Bu-t
Me3SiO
OAc CH3Al(OCOCF3)2 O
Cl + TiCl4
C + TiCl5
Me3SiO
Me3Si O CMe3 CH2Cl2
ClMe3Si O
CMe3
O
+
Me3SiCl
CMe3
CMe3
O
H2/Ni
OSiMe3
O
PhSCH2Cl
ZnBr2
SPh 1. NaIO4
AlCl3
CH3
O
95%
CH3
3、加成反应
SiMe3
HO 1. B2H6 2. NaOH/H2O2
SiMe3 +
1. Hg(OAc)2 2.NaBH4
90
:
SiMe3
OH
SiMeቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ OH
10
与有机金属试剂加成
SPh
R
+ RM
SiMe3
SPh
R R1X
M
SiMe3
SPh
R1
R
SiMe3
O R1
-羰基取代乙烯基硅烷
NNHTs
1. n-BuLi
2. Me3SiCl SiMe3
OH Na2Cr2O7 H2SO4
SiMe3 O
三、烯丙基硅烷作中间体
1.制备
对称结构
Mg
Cl
Me3SiCl MgCl
BuLi
Me3SiCl Li
SiMe3 SiMe3
烯丙基金属化合物不对称
Cl Mg



SiMe3 +
- 取代 75%
O
2. heat
Me3SiO
R SEt
R1 SEt SnCl4
O R R1
H2/Ni
O
R
R1
SEt O
1. NaIO4 2. heat
R R1
Me3SiO H3C
H3C +
H3COOC
Fe(CO)3
H3COOC
H3COOC
CH3
CH3 O
O
H3C
Fe(CO)3
Pd/C H3C
OSiMe3
+ Ph2I+F-
COOH
SiMe3
Br2
COOH Br
COOH
SiMe3
PhCOCl AlCl3
COOH COPh
Ar SiMe3 + HX
Me3SiX +
( X=CnF2n+1COO-, CnF2n+1SO2-, F2P(O)O )
ArH
亲核进攻C-Si断裂
CONEt2 SiMe3
Bu4NF CH3CN
OCOCF3
SiMe3
R
O
R1
R2 SiMe3
R
O
R2 H3O+ HO
R2 SiMe3 HX
H2O
OH R2
R1
SiMe3
R
R1
OH
R R1
SiMe3
R
OH
R
O
X-
R1
R2
R1
R2
H
O
SiMe3 MgBr2
OMgBr SiMe3
O
H
R1
R1
R2
R
Br
R1
SiMe3 R2
O MCPBA
NH2NHTs
SiMe3 O LiAlH4
I
R1
R2 SiMe3
2、质子解反应


SiMe3 + E+
X-
Me3SiX
+
O
+
O
SiMe3
O
SiMe3
E
E
O
TsOH O
C6H6
O
SiMe3
O O O
SiMe3 Li/NH3 ROH
SiMe3 H+
CH2
3、与杂原子亲电试剂反应
COOR
CH3COOOH O R=H
COOH HO COOH
EtAlCl2 /PhMe BF3.Et2O /THF
-78 0C- -700C 3h A:B (1:1)
-78 0C- r.t.
24h No reaction
TBAF /THF 4AMS -78 0C- 00C.
1h A 99%
M. Tori,* C. Makino, K. Hisazumi, M. Sono and K. Nakashima Tetrahedron: Asymmetry 12 (2001) 301–307
4、缩合反应
TiCl4催化下与醛酮缩合，具有良好的区域选择性和 立体选择性
OSiMe3 R1COR2
TiCl4 R
O TiCl3 H2O
O
R R1
R2
O
OH
R R1
R2
The Mukaiyama reaction
O Ph
Ph
Ph 1. Base
Me 2. Me3SiCl Ph
-Me3SiCl
Cl Cl Cl
四、 α-金属化硅烷作中间体
1、制备
R3Si
+ R1M M= Li, MgX
M
R1 R3Si
Y R3Si
R1
H
base
Y R3Si
R1
M
(Y= COOR, CONR, CN, C=NR, SMe2, PPh3,SePh)
R1
SiR3 +
M (or R2M )
R1
SiR3
X
M
M= Li, Mg; R2M = n-BuLi, CH3Li)
H
SiMe3
E-
R1 O+
R2
H Z-
(Me3Si)2CHLi
H
R1
H
R2
SiMe3
R1 > R2
2、亲电取代反应 区域专一
R
R1
E+X(加成）
R
SiMe3
E+X-
（取代）
SiMe3 CH3COCl AlCl3
R R
X
R
E R1
SiMe3 （消除）
R1
R
COCH3 SiMe3
E
COCH3
立体专一
Pr
Me3Si
O
Pr
Pr
Me3Si [H]
H
OH 苏式
Pr
Pr
H
Me3Si
H Pr
OH
Pr H
Pr KOH
H
BF3.Et2O
Pr
H
H +
Pr
Me3SiOH
Pr + Me3SiF
H
3、烃化反应
H
SiMe3 R2X
H
R
Li
R
SiMe3 1. [O]
R2
2. H2O
RCH2COR
H
SiMe3
R
Li
O RCH2C
COOH COOH
SiMe3
COOR
PhS
1. PhS-BF4+ 2. (MeO)3P
R=Me
Me3Si
H
O
Cl H Cl
COOR
1. NaIO4 2.(MeO)3P
COOR
COOR COOR
OH
H
O
Br2 Cl
Br H Cl
H
O
PhSCl Cl
PhS
H Cl
C C 4、与碳原子亲电试剂的反应
SiMe3
OSiMe3 MeLi
OLi RX
O R
分离提纯
O
OSiMe3 MeLi
OLi RX
O R
OSiMe3 t-Bu
PhCHO/Ft-Bu
O
CHOSiMe3 Ph
Bu-t OSiMe3
PhCHO/F-
OSiMe3 O
Ph
Bu-t
3、烃化反应
Me3SiO
Me3SiO
t-BuCl TiCl4
t-BuCl TiCl4