[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. マッテソン増炭反応 Matteson Homologation
  2. ペタシス・フェリエ転位 Petasis-Ferrier Rear…
  3. バーチ還元 Birch Reduction
  4. フェティゾン試薬 Fetizon’s Reagent…
  5. バックワルド・ハートウィグ クロスカップリング Buchwald…
  6. コーンブルム酸化 Kornblum Oxidation
  7. 2-(トリメチルシリル)エトキシカルボニル保護基 Teoc Pr…
  8. ハンチュ ピロール合成 Hantzsch Pyrrole Syn…

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. ケムステ主催バーチャルシンポジウム「最先端有機化学」を開催します!
  2. ペプチド触媒で不斉エポキシ化を実現
  3. シグマ アルドリッチ構造式カタログの機能がアップグレードしたらしい
  4. 生物活性分子のケミカルバイオロジー
  5. 中性ケイ素触媒でヒドロシリル化
  6. 国際シンポジウム;創薬・天然物―有機合成化学の展望―
  7. ポリ塩化ビニルがセンター試験に出題されたので
  8. 美麗な元素のおもちゃ箱を貴方に―『世界で一番美しい元素図鑑』
  9. 基礎から学ぶ機器分析化学
  10. アルゼンチン キプロス

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

注目情報

注目情報

最新記事

新車の香りは「発がん性物質」の香り、1日20分嗅ぐだけで発がんリスクが高まる可能性

「新車の香り」には、がんや生殖障害、子どもの先天性欠損症などを引き起こす可能性があるベンゼンやホルム…

溶液を流すだけで誰でも簡単に高分子を合成できるリサイクル可能な不均一系ラジカル発生剤の開発

第 295 回のスポットライトリサーチは東京大学豊田研究室の博士課程 1 年 岡美奈実さんと修士課程…

Carl Boschの人生 その9

Tshozoです。書いてると色々膨らんで収集がつかなくなりますね。ということで前回の続き。W…

創薬・医療系ベンチャー支援プログラム”BlockbusterTOKYO” ビジネスプラン発表会を開催!

東京都が主催し、Beyond Next Ventures株式会社が運営するBlockbuster T…

酸化反応を駆使した(-)-deoxoapodineの世界最短合成

第294回のスポットライトリサーチは、吉田慶 博士にお願いしました。今回取り上げる研究は有機…

特許取得のための手続き

bergです。本記事では特許出願に必要な手続きについてかいつまんでご紹介します。皆さんの研究もひょっ…

「ソーシャルメディアを活用したスタートアップの価値向上」 BlockbusterTOKYO 2020 第9回 研修プログラムを実施!

Blockbuster TOKYOは東京都が主催し、Beyond Next Ventures株式会社…

カルボカチオンの華麗なリレー:ブラシラン類の新たな生合成経路

反応経路の自動探索によりセスキテルペンのトリコブラシレノールの新たな全生合成経路が提唱された。ト…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP