(古典的)アルドール反応 (Classical) Aldol Reaction

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(古典的)アルドール反応 (Classical) Aldol Reaction

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概要

カルボニル化合物から生じるエノラートもしくはエノール種がアルデヒド/ケトンへと求核攻撃し、炭素-炭素結合を形成しつつβ-ヒドロキシケトン(アルドール)を与える反応。Brönsted酸/塩基触媒存在下の加熱条件が古典的条件として用いられる。

得られたアルドール体を脱水させると、α,β-不飽和ケトンが生成する(アルドール縮合)。

開発の歴史

ロシアの作曲家兼化学者であるアレクサンドル・ボロディンによって開発されたとされる。

アレクサンドル・ボロディン

基本文献

・Kane, R. J. Prakt. Chem. 1838, 15, 129.
・Kane, R. Ann. Phys. Chem. Ser. 2 1838, 44, 475.

・Mukaiyama, T. Org. React. 1982, 28, 203. DOI: 10.1002/0471264180.or028.03
・Heathcock, C. H. Comprehensive Organic Synthesis 1991, 133.
・Machajewski, T. D.; Wong, C.-H. Angew. Chem. Int. Ed. 2000, 39, 1352.
[abstract]
・Palomo, C.; Oiarbide, M.; Garcia, J. M. Chem. Eur. J. 2002, 8, 36. [abstract]
・Mahrwald, R. ed. Modern Aldol Reactions Wiley-VCH, 2004.
・Palomo, C.; Oiarbide, M.; Garcia, J. M. Chem. Soc. Rev. 2004, 33, 65. DOI: 10.1039/b202901d
・Schetter, B.; Mahrwald, R. Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 7506. doi:10.1002/anie.200602780

反応機構

すべての過程は平衡・可逆である。逆反応を特にレトロアルドール反応と呼ぶ。主生成物は化合物の熱力学的安定性によって決まり、収率は用いる基質に大きく依存する。厳密な立体制御は通常難しい。さらに、さまざまな副生成物(脱水体、自己縮合体など)が副生するため、望みの化合物だけを狙って得るには工夫が必要になる。

反応例

シリルエノラートを経由せずに交差アルドール反応を行う条件(直接的アルドール反応)にて立体制御が可能になれば、アトムエコノミー的観点からも意義が大きく、有用な反応となる。柴崎らは、ランタノイド-アルカリ金属複合型触媒を用いる世界初の直接的触媒的不斉アルドール反応を開発している。^[1]

触媒量のプロリンによる直接的触媒的不斉アルドール反応がList,Barbasらによって達成^[2]され、現在の有機分子触媒研究の火付けとなった(List-Barbasアルドール反応)。

エナミンを経由する分子内アルドール反応は全合成にも良く用いられる。以下は(-)-Calyciphylline Nの合成における適用例。[3]

実験手順

実験のコツ・テクニック

参考文献

[1] (a) Yamada,Y. M. A.; Yoshikawa, N.; Sasai, H.; Shibasaki, M. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1997, 36, 1871. doi:10.1002/anie.199718711 (b) Yoshikawa, N.; Yamada, Y. M. A.; Das, J.; Sasai, H.; Shibasaki, M. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 4168. DOI: 10.1021/ja990031y
[2] (a) List, B.; Lerner, R. A.; Barbas, C. F., III J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 2395. DOI: 10.1021/ja994280y (b) Notz, W.; List, B. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 7386. DOI: 10.1021/ja001460v (c) List, B.; Pojarliev, P.; Castello, C. Org. Lett. 2001, 3, 573. DOI: 10.1021/ol006976y (d) Sakthivel, K.; Notz, W.; Bui, T.; Barbas, C. F., III J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 5260. DOI: 10.1021/ja010037z
[3] Shvartsbart, A.; Smith, A. B., III J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 870. DOI: 10.1021/ja411539w