유기코퍼 시약의 반응

Reactions of organocopper reagents

유기코퍼 시약의 반응에는 유기 전자 친위체의 존재 하에서 친핵체로 작용하는 구리-탄소 결합을 포함하는 종이 포함된다.유기코퍼 시약은 현재 유기 합성에 치환 및 켤레 부가 [1]반응을 위한 순하고 선택적인 핵 친화체로 일반적으로 사용됩니다.

1941년 [2]할로겐화 구리(I)가 그리냐드 시약의 켤레 첨가를 촉매한다는 발견 이후 유기코퍼 시약은 치환 및 부가 반응을 위한 약염기성 친핵성 시약으로 떠올랐다.유기코퍼 화합물의 구성은 제조 방법에 따라 다르며, 다양한 종류의 유기코퍼 시약들은 반응도가 다르다.그 결과 유기코퍼 시약과 관련된 반응 범위가 매우 넓다.

  • 유기코퍼 착화체(RCU)는 할로겐화동(I)과 유기리튬을 결합하면 생성된다.이들 시약은 붕소 삼불화물 에테르산염과 같은 루이스산성 첨가물과 함께 켤레 부가 [3]반응에 사용된다.
  • 유기 착화체를 유기 석금과 동등한 수준으로 처리하면 저차 구리산염(RCuLi2, Gilman 시약이라고도 함)이 발생합니다.또는 할로겐화구리(I)를 2당량의 유기석소로 처리하여 형성할 수 있다.이들은 적절한 유기 [4]기질의 존재 하에서 치환, 켤레 부가 및 카보카피케이션 반응을 거친다.혼합 길만 시약은 두 개의 서로 다른 R 그룹으로 구성되며, 그 중 하나는 일반적으로 비이동성 "더미" 그룹입니다.
  • 저차 시아노쿠프레이트(RCU(CN)Li)는 마찬가지로 유기리튬 화합물과 시안화구리(I)로부터 유도되지만, 이 반응에서는 중간 유기코퍼 복합체가 형성되지 않기 때문에 유기리튬 시약은 1당량만 있으면 된다.[1]시아노쿠프레이트는 알릴 전자친위체 존재 하에서 S2N 치환되고 에논 존재 하에서 켤레 부가반응을 일으킨다.
  • 유기석소 2당량과 시안화구리(I)의 반응으로 고차 시안화물(RCU2(CN)Li2)이 형성된다.이러한 시약은 해당 하위 [5]시안업레이트보다 치환에 더 반응합니다.

메커니즘과 입체화학

대체 반응

저차 유기 업레이트에 의한 친핵 치환 메커니즘은 기질의 구조, 유기 업레이트 및 반응 조건에 따라 크게 달라진다.초기 증거는 직접적인 S2N 치환이 [6]발생하고 있음을 시사했지만, 보다 최근의 결과는 탄소-이탈기 결합에 구리(I)의 역산화적 첨가가 일어나 구리(II) 중간체를 생성하고, 그 중간체는 환원적 제거를 거쳐 결합 생성물을 [7]생성한다는 것을 시사한다.이들 메커니즘은 모두 전자친성 탄소의 반전을 예측하며, 이는 여러 [8]경우에 관찰된다.한편, 래디컬 트랩을 사용한 실험과 치환 중의 라세미화 관찰은 래디컬 [9]메커니즘을 시사한다.

(1)

CopperMech1.png

켤레 덧셈 반응

1941년 Kharash는 Grignard 시약이 Cu(I)가 존재하는 상태에서 시클로헥세논에 첨가된다는 것을 발견했습니다. 그 결과 1,2-첨가가 [10]아닌 1,4-첨가가 발생합니다.이 연구는 유기 업레이트와 함께 에논에 대한 켤레 추가에 대한 광범위한 연구를 예시했다.Gridnard 시약(RMgBr 등)을 사용할 경우 에논과의 반응은 대신 1,2-첨가를 통해 진행된다는 점에 유의하십시오.에논에 대한 1,4-첨가 메커니즘은 알켄의 베타 탄소에 Cu(I) 종의 친핵 첨가를 통해 Cu(II) 중간체를 형성한 후 Cu(I)[11]의 환원적 제거를 거친다.이 반응을 기술한 원문에서는 브롬화메틸마그네슘과 이소포론을 1몰% 첨가 또는 첨가하지 않고 반응시킨다(그림 [10]참조).

Addition of methylmagnesium bromide to isophorone.[10]

염분을 첨가하지 않은 주요 산물은 카르보닐기 친핵 첨가 알코올 B(42%)와 탈수 반응 산물로 디엔 C(48%)이다.소금을 첨가하면 주요 생산물은 1,4-adduct A(82%)와 약간의 C(7%)이다.

예를 들어, 다음과 같은 [12]상업적 규모의 풀베스트란트 생산의 한 단계에서 1,6을 추가할 수도 있다.

Fulvestrant organic synthesis brazier 2010

에난티오셀렉티브 변종

키랄유기화합물의 디아스테레오 선택적 켤레 부가반응은 높은 수율 및 디아스테레오 선택적 β-관능화 케톤을 제공한다.이러한 반응의 단점은 전체 등가 특효성 시작 [13]물질이 필요하다는 것입니다.

(3)

CopperStereo1.png

최근에는 에논에 대한 그리냐르 반응의 구리(I) 촉매 결합 첨가에 기초한 촉매적 에난티오 선택적 방법이 개발되었다.제안된 메커니즘에는 그리냐르 시약에서 구리로의 금속 변환, 켤레 첨가 및 속도 결정 환원 제거가 포함된다([14]식 (2)의 유사한 상부 경로 참조).

(4)

CopperStereo2.png

촉매 반응

비닐 및 아릴 그리냐드 시약은 구리(I) 할로겐화염의 촉매량 존재 하에서 1차 할로겐화 알킬과 결합됩니다.단순 구리(I) 할로겐화염(CuX) 대신 LiCuCl을24 사용하면 이러한 결합 [15]반응의 수율이 향상됩니다.

(5)

CopperScope1.png

알킨에 대한 그리냐드 시약의 첨가는 할로겐화 구리 촉매량에 의해 촉진됩니다.구리로의 전이 및 카보카피케이션을 거쳐 제품 알켄을 마그네슘으로 다시 변환합니다.합계는 좌표 그룹이 기판 근처에 있지 않는 한 syn이며, 이 경우 합계는 안티가 되어 수율이 [16]개선됩니다.

(6)

CopperScope2.png

스토이코메트리 반응

프로파길 메탄술파이트는 화학측정학적 유기코퍼 복합체로부터의 알렌 합성에 유용한 기질이다.이 경우 Gridnard 시약, 구리(I) 브롬화물 및 브롬화리튬의 조합을 통해 현장에서 복합체를 생성하였다.유기코퍼 복합체는 효율적인 반응을 위해 루이스산 활성화를 필요로 하는 경우가 매우 많습니다. 이 [17]경우 현장에서 생성된 브롬화 마그네슘은 루이스산을 활성화하는 역할을 합니다.

(7)

CopperScope3.png

카르보닐 화합물의 β 위치에 비닐기를 도입하는 데 유용한 카르보닐 구리 착체는 카르보닐 화합물에 의해 쉽게 생성된다.이 경우 위와 같이 브롬화 마그네슘이 활성 루이스산 역할을 [18]한다.

(8)

CopperScope4.png

유기 업레이트를 사용한 에폭시드 개구부는 덜 방해되는 위치에 대해 매우 선택적입니다.치환은 친전자성 [19]카본에서 구성을 완전히 반전시키면서 이루어집니다.

(9)

CopperScope5.png

일반적으로 유기 업레이트는 알릴 전자 친필과 반S2N 방식으로 반응한다.다음 반응에서는 [20]링에 두 번째 스테레오 센터가 존재함에도 불구하고 구성이 거의 완전히 반전되었습니다.

(10)

CopperScope6.png

유기화합물의 켤레 첨가는 유기합성에 널리 사용된다.에논에 대한 켤레 부가 반응에서 비닐 에테르 구리산염은 편리한 아실 음이온 당량 역할을 한다.생성된 에놀에테르를 1,4-디케톤으로 가수분해할 수 있으며, 이는 기존의 카르보닐 [21]화학에서는 접근하기 어렵다.

(11)

CopperScope7.png

유기물 복합체의 화학량 측정과 함께 첨가제를 사용하면 많은 반응의 속도와 수율을 높일 수 있다.특히 유기코퍼 복합체는 루이스산이 없을 때 반응이 느리다.Gridnard 시약과 할로겐화 구리(I)의 반응으로 인해 현장에서 생성된 브롬화 마그네슘이 이러한 역할을 할 수 있지만(위 참조), 외부 Lewis 산도 유용합니다.삼불화붕소 에테르산염의 존재 하에서 유기코퍼 복합체는 적당한 수율로 입체적으로 충혈된 에논에 첨가할 수 있다(유기 업레이트로 동일한 변환을 하는 것은 어려울 [22]것이다).

(12)

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삼불화붕소 에테르산염은 고차 시아노쿠프레트의 반응에서 첨가제로서도 유용하다.2-티에닐기를 시아노쿠프레이트의 "덤미" 치환기로 사용하면 시아노쿠프레이트를 생성하는 데 사용되는 잠재적으로 가치 있는 유기석소 시약을 절약할 수 있습니다(구리 함유 부산물에는 더미기만 존재하므로).삼불화붕소 에테르산염이 없는 경우에는 [23]반응이 관찰되지 않았다.

(13)

CopperScope9.png

고차 시아노쿠프레트의 켤레 부가 반응은 삼불화붕소 에테르산염에 대한 또 다른 유용한 응용을 나타낸다.이 반응에서 비닐기는 선택적으로 전달된다(스킴에 오류가 있음). 이는 동일한 시약을 사용하는 치환 반응과 대조적으로 메틸기는 [24]선택적으로 전달된다.

(14)

CopperScope10.png

아민의 알킬화

2차 아민은 구리산염으로 알킬화될 수 있다.이 반응은 리튬알킬컵레이트와 1차 또는 2차 아미드 [25]사이의 반응 중에 형성되는 것으로 보고된 리튬알킬 구리 아미드의 산화 결합에 기초한다.

Cooper based Amine alkylation

모의 응용 프로그램

카보카피레이션의 입체선택성이 매우 높기 때문에 이중결합의 기하학적 순도가 중요한 페로몬 합성에 응용되어 왔다.예를 들어 아세틸렌의 합성선택적 카르보카보레이션과 그에 따른 유기업레이트의 알킬화에 의해 합성되는 코수스 코수스의 곤충 페로몬이 첨가된 [26]인산염의 존재하에 있다.

(15)

Note added: the right-hand R2Cu species should have only one Li

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