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Kulinkovich
Reaction
库林科维奇反应
Kulinkovich Cyclopropanation
The
Kulinkovich
Reaction
allows
the
preparation
of
cyclopropanol
derivatives
by
the
reaction
of
Grignard
reagents
(ethyl
or
higher)
with
esters in the presence of titanium(IV)
isopropoxide as catalyst.
Kulinkovich
p>
反应
(
Kulinkovich
reaction
)
,又称
Kulinkovich
环丙烷
化反应
、
Kulinkovich
环丙化反应
(
Kulinkovich
cyclopropanat
ion
)
,
由
O. Kulinkovich
等人在
1989
年报道。
在
异丙醇钛
(
Ⅳ
)
(
Ti(O
i
Pr)4<
/p>
)
催化
下,
乙基
或更高级的
格氏试剂
(有
β
-
氢)与
酯
反应生成
环丙醇衍生物
。
一般认为,
反应机理中,
首先为两分子
格氏试剂与烷氧基钛进行转金
属作用,
产生一个对热不稳定的二
烷基二烷氧基钛络合物,
后者很快
发生
β
-
氢消除、
歧化
,
放出
烷烃
并产生一分子取代钛杂
环丙烷中间体
(1)
。
该
中间体作为
1,2-
双
碳负离子
等价物,其较弱的
C
–
Ti
键
接受
酯羰基的
插入反应
,得到恶钛杂环
戊烷中间体
(2)
,并接下来重排为
酮
(3)
。
上述插入过程重复一次,
(3)
的羰基分子内插入
C
–
Ti
键
中,
再进行一次烷基化,得到环丙醇衍生物中间体
(4)
。
这
一步是总反
应的
限速步骤
,被还原的钛
(
Ⅱ
)
亦在此
步骤中被重新氧化为钛
(
Ⅳ
)
。
此步的产物
(4)
是一种烷氧基钛化合物,与反应使用的烷氧基钛催
p>
化剂类似,
(4)
也可以与格氏试剂发生转金属作用,再生烷基钛,
从而完成此反应的催化循环。而且
,此一步的另一产物环丙醇镁盐
(5)
,经过水解,即得游离的环丙醇。
若使用比乙基更为高级的
格氏试剂,
产物中将会产生两个新的立体中
心,并且,反应底物
中不含螯合基团时,反应也有很高的
非对映选择
性
,这是此反应的一个特点。
有认为此非对映选择性
是由于恶钛杂
环戊烷
(3)
向环丙醇钛盐
(4)
转化一步过渡态中,底物的
C
–
H
键与
钛原子之间形成的
抓氢键
作用而造成的
。
Mechanism of
the Kulinkovich Reaction
If
ethylmagnesium bromide is used, the formation of
ethane and a trace of
ethene
can
be
observed.
Two
equivalents
of
the
Grignard
reagent
react
with
titanium(IV)
isopropoxide
to
give
a
thermally
unstable
diethyltitanium
compound
, which rapidly
undergoes
经受
β
-hydride
氢化
物
elimination
with
the
loss
of
ethane
to
yield
the
substituted
titanacyclopropane:
取代钛杂环丙烷中间体
The titanacyclopropane reacts with the
ester as a 1,2-dicarbanion
双碳负
离子
equivalent
to produce a cyclopropanol after a 2-fold
alkylation2
倍
烷基化
:
Titanium(II) is reoxidized to
titanium(IV) over the course of this addition
process.
The
last
intermediate
in
the
sequence
can
be
recognized
as
a
Ti(OR'')
4
species,
which
can
undergo
reaction
with
EtMgBr
similar
to
Ti(O
i
Pr)
4
.
Thus,
titanium(IV)
isopropoxide
can
be
used
in
catalytic
amounts:
The
production
of
ethene
has
been
attributed
to
a
side
reaction
of
the
titanacyclopropane with
additional titanium(IV) isopropoxide to afford 2
equivalents
of
titanium(III)
isopropoxide
(Kulinkovich,
Synlett
2004
,
).
This
non-productive
side
reaction
reaches
a
maximum
as
the
ratio
of
titanium(IV)
isopropoxide
to
EtMgBr
approaches
a
stoichiometry
[
,st
??
k
?
'
?
m
?
t
r
?
]
of
1:1.
However,
this
sequence
can
be
useful
for
the
generation
of
low
valent
titanium
compounds
that
can
be
utilized
for
example
inPinacol
频哪醇
Coupling
Reactions.
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