Staudinger_synthesis
リン化合物を使用してアジドをアミンに還元する反応については、シュタウディンガー反応を参照してください シュタウディンガー合成もシュタウディンガーleteneイミン環と呼ばれるが、ある化学合成におけるイミン 1と反応ケテン 2の非貫通光化学2 + 2付加環A産生するβラクタム 3。この反応は、β-ラクタム系抗生物質の合成において特に重要です。シュタウディンガー合成は、アジドをアミンに還元するために使用されるホスフィンまたはホスファイト反応であるシュタウディンガー反応と混同しないで
反応のメカニズム、立体化学、およびアプリケーションに関するレビューが公開されています。
コンテンツ
1 歴史
2 機構
3 立体化学
4 バリエーション
5 参考文献
歴史
この反応は、1907年にドイツの化学者ヘルマンシュタウディンガーによって発見されました。この反応は、ペニシリンの構造が解明された1940年代まで注目を集めませんでした。最初の合成ペニシリンのβ-ラクタム部分は、この付加環化反応を使用して構築され、有機合成化学における貴重なツールであり続けています。
機構
最初のステップは、求核による攻撃イミン 窒素上のカルボニル 炭素生成する双性イオン中間体。イミンの電子供与基はこのステップを容易にし、電子吸引基は攻撃を妨げます。第二工程は、分子内求核閉環又はいずれかであるconrotatory電子環状 閉環。 2番目のステップは、ウッドワード・ホフマンの法則によって予測される典型的な電子環状閉環とは異なります。光化学およびマイクロ波条件下では、中間体の4π電子系は、おそらく2つの二重結合が同一平面上にないため、逆旋性の閉環を受けてβ-ラクタムを形成することはできません。 Staudinger Synthesisの一部の製品は、torquoelectronicモデルによって予測されたものとは異なります。さらに、遷移状態の電子構造は、他の共回転閉環の電子構造とは異なります。モデルシステムの計算研究から、気相ではメカニズムが協調しているという証拠が
立体化学
スタウディンガー合成の立体化学は、どちらのステップも律速である可能性があるため、予測が難しい場合が閉環段階が律速段階である場合、トルク選択性に基づく立体化学的予測は信頼できます。立体化学に影響を与える他の要因には、イミンの初期位置化学が含まれます。一般に、（E）-イミンはシスβ-ラクタムを形成し、（Z）-イミンはトランスβ-ラクタムを形成します。他の置換基も立体化学に影響を与えます。強い電子供与性置換基を有するケテンは主にシスβ-ラクタムを生成し、一方、強い電子吸引性置換基を有するケテンは一般にトランスβ-ラクタムを生成します。ケテン置換基は、β-ラクタムへの進行を加速または減速することにより、遷移状態に影響を与えます。より遅い反応はイミンの異性化を可能にし、それは一般にトランス生成物をもたらす。
バリエーション
有機および有機金属触媒の使用を含む、スタウディンガー合成の不斉誘導に関するレビューが公開されています。
イミンは、オレフィンを添加してシクロブタノンを生成するか、カルボニルを添加してβ-ラクトンを生成するか、またはカルボジイミドを添加して4-イミノβ-ラクタムを生成することによって置き換えることができます。 Staudingerの合成とバリエーションは、すべてケテンの付加環化反応です。
2014年、Doyleらは、アジドと2つのジアゾ化合物からのβ-ラクタムのワンポット多成分スタウディンガー合成を報告しました。この反応は、酢酸ロジウムが触媒するアリールジアゾアセテート（赤）と有機アジド（青）の間の反応によって起こり、イミンを形成します。ジアゾアセトアセテートエノン（黒）のウルフ転位は安定したケテンを形成し、これはイミンと反応して安定したβ-ラクタム化合物を形成します。この反応に使用される溶媒はジクロロメタン（DCM）であり、溶液は室温で3時間静置する必要が反応の収率は約99％です。
反応sulfenesの代わりにつながるケテンβ -スルタムが呼び出されたサルファ・シュタウディンガー環。次の図は、Sulfa-Staudinger環状付加の例を示しています。ベンジリデンメチルアミンはエタンスルホニルクロリドと反応してβ-スルタムになります。この反応では、溶媒としてテトラヒドロフラン（THF）を使用し、溶液を24時間静置する必要がありました。
参考文献
^ ライト、コーリーのスティーブン、ジエ・ジャック・リー編集; EJ（2010）による序文。炭素環形成の人名反応。ニュージャージー州ホーボーケン：ワイリー。NS。45. ISBN 9780470872208。
^ Tidwell、TT（2008）。「ヒューゴ（ウゴ）シッフ、シッフ塩基、およびβ-ラクタム合成の世紀」。アンゲヴァンテ。化学。Int。エド。47（6）：1016-1020。土井：10.1002 /anie.200702965。PMID 18022986。
^ Fu、N。; Tidwell、TT “”ケテンとイミンの付加環化によるβラクタムの調製””テトラヘドロン 2008、 64、10465から10496。（ ）
^ Georg、Gunda I.（1992）。β-ラクタムの有機化学。ニューヨーク：VerlagChemie。ISBN
978-0471187998。
^ Cossio、FP; Arrieta、A。; シエラ、MG（2008）。「100周年を迎えたケテン-イミン（シュタウディンガー）反応のメカニズム：未解決の問題？」化学研究のアカウント。41（8）：925–936。土井：10.1021 / ar800033j。PMID 18662024。
^ H.シュタウディンガー（1907）。”Zur Kenntniss derKetene。ジフェニルケテン”。Justus Liebigs Ann 化学。356（1–2）：51–123。土井：10.1002 /jlac.19073560106。
^ JC Sheehan、EL Buhle、EJ Corey、GD Laubach、JJ Ryan（1950）。「5-フェニルペニシリンの全合成：メチル5-フェニル-（2-カルボメトキシエチル）-ペニシリネート」。混雑する。化学。Soc。72（8）：3828–9。土井：10.1021 / ja01164a534。
^ ライト、コーリーのスティーブン、ジエ・ジャック・リー編集; EJ（2010）による序文。炭素環形成の人名反応。ニュージャージー州ホーボーケン：ワイリー。NS。47. ISBN
9780470872208。
^ チー、ヘンジェン; Li、Xinyao; Xu、Jiaxi。「電子受容体置換基を有する一置換ケテンを含むシュタウディンガー反応における立体選択的制御：実験的調査および理論的合理化」。有機および生体分子化学。9（8）：2702–2714。土井：10.1039 / C0OB00783H。PMID 21359284。S2CID 37085450。
^ リャン、ヨン; ジャオ、レイ; 張、室韋; Xu、Jiaxi（2005）。「α-ジアゾケトンから生成された環状イミンおよびケテンのマイクロ波および光照射によって誘発されたシュタウディンガー反応。立体化学プロセスのさらなる調査」。Journal of OrganicChemistry。70（1）：334–337。土井：10.1021 / jo048328o。PMID 15624943。
^ ジャオ、レイ; リャン、ヨン; Xu、Jiaxi（2006）。「シュタウディンガー反応におけるβ-ラクタム形成の相対的立体選択性の起源」。アメリカ化学会誌。128（18）：6060–6069。土井：10.1021 / ja056711k。PMID 16669675。
^ Liang、Yong; ジャオ、レイ; 張、室韋; Yu、Zhi-Xiang; Xu、Jiaxi（2009）。「シュタウディンガー反応のトルク選択性への新しい洞察」。アメリカ化学会誌。131（4）：1542–1549。土井：10.1021 / ja808046e。PMID 19132931。
^ パロモ、クラウディオ; Aizpurua、イエスM。; ガンボア、イニャキ; Oiarbide、Mikel（1999）。「スタウディンガーケテン-イミン環状付加反応によるβ-ラクタムの不斉合成」。European Journal of OrganicChemistry。1999（12）：3223–3235。土井：10.1002 /（SICI）1099-0690（199912）1999：12 <3223 :: AID-EJOC3223> 3.0.CO; 2-1。
^ マンドラー、マイケルD。; Truong、Phong M。; Zavalij、Peter Y。; ドイル、マイケルP.（2014）。「ジアゾカルボニル化合物のイミンへの触媒的変換」。OrganicLetters。16（3）：740–743。土井：10.1021 / ol403427s。PMID 24423056。
^ ヤン、Zhanhui; チェン、ニン; Xu、Jiaxi（2015）。「Sulfa-Staudinger環状付加における置換基制御の環状選択性と立体選択性」。Journal of OrganicChemistry。80（7）：3611–3620。土井：10.1021 /acs.joc.5b00312。ISSN 0022から3263まで。PMID 25756543。
“