[スポンサーリンク]

odos 有機反応データベース

シモンズ・スミス反応 Simmons-Smith Reaction

[スポンサーリンク]

 

概要

CH2I2-Zn系を用いるオレフィンのシクロプロパン化反応。 シクロプロパン環をもつ化合物は天然物・合成品問わず生理活性化合物および医薬品に数多く存在する。効率的合成法の開発は今もって高い需要がある。

通常、亜鉛を銅もしくは銀と合金にして用いる。ハロゲン化有機亜鉛がオレフィンと反応し、結果として遊離のカルベン類から得られる生成物と同一物を生成する。亜鉛の代わりにEt2Zn,
Cu, R3Al, Sm(Hg)等を用 いたり、CH2N2-ZnI2系試剤を用いる方法もあり、それぞれ生成物の位置選択性、立体選択性が異なる。特に均一系のCH2I2-Et2Zn条件(古川法)は再現性の観点で優れている。

一般にオレフィンの反応性は電子供与性の置換基をもつ化合物ほど高い。BF3などのLewis酸を加えると一般に反応は加速される。官能基選択性が高く、条件も穏和であり、副反応もほとんどおこらない。

基本文献

  • Simmons, H. E.; Smith, R. D. J. Am. Chem. Soc. 195880, 5323. DOI: 10.1021/ja01552a080
  • Simmons, H. E.; Smith, R. D. J. Am. Chem. Soc. 195981, 4256. DOI: 10.1021/ja01525a036
  • Smith, R. D.; Simmons, H. D. Org. Synth. 196141, 72. [website]
  • Furukawa, J.; Kawabata, N.; Nishimura, J. Tetrahedron Lett. 1966, 7, 3353. DOI: 10.1016/S0040-4039(01)82791-X
  • Denis, J. M.; Girard, J. M.; Conia, J. M. Synthesis 1972, 549.
  • Simmons, H. E. et al. Org. React. 197320, 1.
  • Joska, J.; Fajkos, J.; Czech. C. Chem. Commun. 1981, 46, 2751.
  • Helquist, P, Comprehensive Organic Synthesis 19914, 951.

 

反応機構

まずジヨードメタンが亜鉛と反応して有機亜鉛化合物が生成し、これが協奏的にオレフィン付加およびハロゲン脱離をおこし、立体特異的に三員環を構築する。アルケンの異性化は起こらない。(参考: J. Am. Chem. Soc. 1998120, 5844; J. Am. Chem. Soc. 2003125, 2341.)
ene-ane13.gif

反応例

ヒドロキシル基などの極性官能基が存在すると、配位によって立体選択性が発現する(directing effect)。[1] ene-a22.gif
金属サマリウムを用いるシクロプロパン化反応は活性が高く、種々アリルアルコール誘導体に適用されている。
ene-an2.gif
不斉シクロプロパン化(Charette法)[2] simmons_smith_3.gif
(+)-acetoxycrenulideの合成[3] simmons_smith_6.gif
1,3-ジケトンから1,4-不飽和ジケトンへの変換[4] simmons_smith_7.gif

実験手順

β-ケトエステルからγ-ケトエステルへの変換[5] simmons_smith_8.gif

バブラー、攪拌子、滴下漏斗(125mL)を備えた3L三径丸底フラスコに、窒素雰囲気下、無水ジクロロメタン(1000mL)を加えて1時間攪拌しながら氷冷する。neatのジエチル亜鉛(15.4
mL, 150 mmol)を加えて溶液にし、そこにヨウ化メチル(12.1mL, 150mmol)のジクロロメタン(75mL)溶液を30分かけて滴下する。さらに10分攪拌後、methyl
4,4-dimethyl-3-oxopentanoate (8.0mL. 50mmol)をシリンジで15秒かけて加える。45分攪拌後、飽和塩化アンモニウム水溶液(125mL)を注意深く加えて反応を停止させる。10分攪拌後、有機層を分取し、エバポレータで溶媒を留去する。残渣をジエチルエーテル(500mL)で希釈し、飽和重曹水(125mL)、1Mチオ硫酸ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄する。水槽をジエチルエーテル(3×150mL)で抽出し、有機層を合わせて無水硫酸ナトリウムで乾燥させる。ろ過し、エバポレータで濃縮したのちに無水炭酸カリウムを加えて減圧蒸留精製(58℃、1mmHg)することで目的物を無色油状物質として得る(7.63-8.09
g, 収率89-94%)。

 

実験のコツ・テクニック

※ジエチル亜鉛は発火性があるので注意して取り扱うこと。

 

参考文献

[1] Review of Henbest Rule: Hoveyda, A. H.; Evans, D. A.; Fu, G. C. Chem. Rev. 1993, 93, 1307. DOI:10.1021/cr00020a002

[2] Charette, A. B.; Juteau, H. J. Am. Chem. Soc. 1994116, 2651.DOI: 10.1021/ja00085a068

[3] Paquett, L. A.; Wang, T.-Z.; Pinard, E. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 1455. DOI: 10.1021/ja00109a041

[4] Ronsheim, M. D.; Zercher,C. K. J. Org. Chem. 200368, 4535. DOI: 10.1021/jo026299g

[5] Ronsheim, M. D.; Hilgenkamp, R. K.; Zercher, C. K. Org. Synth. 2002, 79, 146. [PDF]

 

関連反応

 

関連書籍

 

外部反応

関連記事

  1. アルダー エン反応 Alder Ene Reaction
  2. フィッツナー・モファット酸化 Pfitzner-Moffatt …
  3. ウィッティヒ転位 Wittig Rearrangement
  4. ヘンリー反応 (ニトロアルドール反応) Henry Reacti…
  5. アッペル反応 Appel Reaction
  6. ボーチ還元的アミノ化反応 Borch Reductive Ami…
  7. 芳香族化合物のスルホン化 Sulfonylation of Ar…
  8. 水素化ホウ素亜鉛 Zinc Bodohydride

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 化学遺産スロイス『舎密学』とグリフィス『化学筆記』が展示へ
  2. 英グラクソスミスクライン、抗ウイルス薬を大幅値引きへ
  3. 「発明の対価」8億円求め提訴=塩野義製薬に元社員-大阪地裁
  4. CTCLS、製薬業界向けに医薬品の探索研究に特化した電子実験ノートブックを販売
  5. トリフルオロ酢酸パラジウム(II):Palladium(II) Trifluoroacetate
  6. 酵素触媒によるアルケンのアンチマルコフニコフ酸化
  7. BASF150年の歩みー特製ヒストリーブックプレゼント!
  8. 緑色蛍光タンパク質を真似してRNAを光らせる
  9. 化学Webギャラリー@Flickr 【Part 3】
  10. ジイミド還元 Diimide Reduction

関連商品

注目情報

注目情報

最新記事

東京化成工業より 春の学会年会に参加予定だったケムステ読者の皆様へ

東京化成工業は、東京理科大学で開催の日本化学会第100春季年会付設展示会、京都国際会館で開催の日本薬…

研究助成金&海外留学補助金募集:公益財団法人アステラス病態代謝研究会

令和2年度はじまりました。とはいってもほとんどの大学講義開始は延期、講義もオンライン化が進み、いつも…

ウレエートを強塩基性官能基として利用したキラルブレンステッド塩基触媒の創製

第255回のスポットライトリサーチは、東北大学大学院理学研究科 化学専攻・石川 奨さんにお願いしまし…

天然物生合成経路および酵素反応機構の解析 –有機合成から生化学への挑戦–

ケムステ海外研究記の第 33 回はテキサス大学 Liu 研究室に留学されていた牛丸理一郎先生にお願い…

海外機関に訪問し、英語講演にチャレンジ!~③ いざ、機関訪問!~

海外学会のついでに近郊機関に訪問し、ディスカッションと英語講演にトライしてみよう!シリーズ記事です。…

サントリー生命科学研究者支援プログラム SunRiSE

サントリー生命科学財団は1月31日、生命科学分野の若手研究者に1人当たり研究費1千万円を5年間、計5…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP