ナザロフ環化反応

以上のような欠点があるため、ナザロフ環化反応の有用性は正統派では限界がある。 しかし、その問題点を改善するための反応の改変は、学術的に活発な研究分野として続いている。 特に、プロモーターで触媒的に反応させること、官能基耐性を向上させるためにより穏やかなプロモーターを用いて反応させること、脱離の位置選択性を高めること、全体的な立体選択性を高めることなどが研究対象となっている。 さらに、ペンタジエニルカチオンを非正統的な方法で生成させたり、オキシアリルカチオンをさまざまな方法で「遮断」させたりして、反応の進行を変化させることに焦点を当てた修正も行われた。 さらに、さまざまな種類のエナンチオ選択的な変異体が開発されている。 7384>

シリコン誘導型環化反応Edit

ナザロフ環化反応の選択性を向上させる初期の研究では、β-シリコン効果を利用して脱離段階の位置選択性を制御した。 この化学は、1980年代半ばにイリノイ大学アーバナ・シャンペーン校のスコット・デンマーク教授によって最も広範囲に開発され、反応を促進するために化学量論的量の三塩化鉄が使用された。

Silicon-directed Nazarov cyclization

Silicon-directed Nazarov cyclization反応は、その後、以下に示す天然物のシルフィネンの合成に採用された。 環化反応はベンジルアルコールの部分を除去する前に行われるので、新しく形成された環の立体化学はシリルアルケンアンチがエーテルに接近することによって生じるものである。

Nazarov環化反応を用いたシルフィネンの合成

PolarizationEdit

反応をいろいろ試行してまとめた置換基効果図面。 ロチェスター大学のアリソン・フロンティア教授は、電子供与基と電子吸引基を用いて反応全体の選択性を向上させる「極性化」ナザロフ環化反応のパラダイムを開発しました。 基質中に有効なビニル求核剤とビニル求電子剤を作ることで、トリフリン酸銅による触媒的活性化と位置選択的脱離が可能になる。 さらに、電子吸引基はα-プロトンの酸性度を高め、平衡化によるtrans-α-エピマーの選択的形成を可能にする。

Polarized Nazarov cyclization

寄生または引抜基のみを用いて触媒的活性化を達成できることも多いが、反応の効率(収率、反応時間など。

代替カチオンの生成編集

その起源にかかわらず、任意のペンタジエニルカチオンはナザロフ環化反応を受けることが可能である。 必要なカチオンが様々な転位によって得られる例は数多く発表されている。 そのような例として、アリルジクロロシロプロパンの銀触媒によるカチオン開環がある。 銀塩は、不溶性の塩化銀の沈殿を介した塩化物の損失を容易にします。

ジクロロシクロプロパン転位によるナザロフ環化反応

ロカグラミドの全合成では、ビニルアルコキシアレニルスタナンのエポキシ化により、得られたエポキシドの開環によって同様にペンタジエニルカチオンを発生させる。

酸化により開始されるナザロフ環化

中断された環化

一度環化が起こると、オキシアリルカチオンが形成される。 上述したように、この中間体の典型的な過程は脱離とそれに続くエノラートの互変異性である。 しかし、この2つのステップは、それぞれ様々な求核剤と求電子剤によって中断されることがある。 オキシアリルカチオンのトラッピングはアルバータ大学のFredrick G. Westによって広範囲に開発され、彼のレビューはその分野をカバーしている。 オキシアリルカチオンはヘテロ原子や炭素を求核剤とするトラップが可能であり、様々なテザーパートナーとカチオン環化付加反応を起こすことも可能である。 以下に示すのは、カチオンの連続的な捕捉により、一段階で完全なジアステレオ選択性をもってペンタシクロコアを生成するカスケード反応である。

Nazarov cyclization cationic cascade

Enolate trap with various electrophiles is clearly less common. ある研究では、ナザロフ環化反応は、β-ニトロスチレンへのエノラートの求核的共役付加を開始するために、イリジウム触媒を使用したマイケル反応と対になっています。 このタンデム反応では、イリジウム触媒はナザロフ環化反応においてルイス酸として働き、次のステップではニトロスチレンのニトロ基がまずイリジウムに配位してカルボニルエステル酸素原子と交換し、実際のマイケル付加がR基の反対面に行われるため、両方の変換に必要である。

タンデムナザロフ環化反応とマイケル反応

Enantioselective variantsEdit

Enantioselective Nazarov環化反応はNazarov環化反応のレパートリーへの好ましい追加である。 そのため、キラルな助剤とキラルな触媒を用いたいくつかのバリエーションが開発されています。 また、ジアステレオ選択的な環化反応も知られており、現存する立体中心が環化反応を誘導することができる。 ほぼすべての試みは、トルク選択性の考えに基づいている。ビニル基が「回転」する方向を一つ選択すると、次に示すように立体化学が設定される。

Nazarov環化によるトルク選択性

シリコン誘導型Nazarov環化はこの方法で誘導ジアステレオ選択性を示すことができる。 以下の例では、シリル基は、不利な立体的相互作用を介して、遠いアルケンが「そちらに」回転するのを防ぐことによって、環化を指示するように作用します。 このように、シリコンは痕跡を残さない補助的な役割を果たす。 (出発物質はエナンチオピュアではないが、エナンチオマー過剰の保持は、補助剤が環化を指示することを示唆する)

ナザロフ環化反応のキラル補助剤としてのシリコン

Tiusのアレニル基質はエナンチオピュアのアレンを使用すれば軸から四面体のキラリティ移動を示すことができます。 以下の例では、キラルなジオフェンポールを収率64%、エナンチオマー過剰95%で生成します。

Allenyl vinyl ketones の Nazarov 環化における軸対称キラリティ移転

さらに Tius はアキラルアレン用のカンファー系補助剤を開発して、ローズフィリン最初の非対称合成に使用されました。 また、ヘキサフルオロ-2-プロパノールとトリフルオロエタノールを混合した溶媒を使用し、不斉合成を行いました。

Synthesis of roseophilin using asymmetric Nazarov cyclization

最初のキラルルイス酸による非対称ナザロフ環化は、バリンダー・アガーウォールにより報告され、銅(II)ビスオキサゾリン配位子錯体が最大98%eeで使用された。 また、銅錯体を50mol%使用した場合、エナンチオマー過剰の影響はなかったが、収率は著しく低下した。

ルイス酸による非対称ナザロフ環化

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