[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. ヘイオース・パリッシュ・エダー・ザウアー・ウィーチャート反応 H…
  2. カルボニル基の保護 Protection of Carbonyl…
  3. ウルツ反応 Wurtz Reaction
  4. セイファース・ギルバート アルキン合成 Seyferth-Gil…
  5. 歪み促進逆電子要請型Diels-Alder反応 SPIEDAC …
  6. ラロック インドール合成 Larock Indole Synth…
  7. ネバー転位 Neber Rearrangement
  8. 椎名マクロラクトン化 Shiina Macrolactoniza…

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 化学は地球を救う!
  2. 「自分の意見を言える人」がしている3つのこと
  3. 二光子吸収 two photon absorption
  4. Z選択的ホルナー-エモンズ試薬:Z-selective Horner-Emmons Reagents
  5. 同位体効果の解釈にはご注意を!
  6. マーシャル プロパルギル化 Marshall Propargylation
  7. マイクロ波を用いた革新的製造プロセスとヘルスケア領域への事業展開 (凍結乾燥/乾燥、ペプチド/核酸合成、晶析、その他有機合成など)
  8. 「引っ張って」光学分割
  9. 第53回―「革命的な有機触媒を開発する」Ben List教授
  10. 有機・高分子合成における脱”レアメタル”触媒の開発動向

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

NMRデータ処理にもサブスクの波? 新たなNMRデータ処理ソフトウェアが登場

NMRメーカーである日本電子のイギリス法人、JEOL UKが6月、WindowsとmacOSの両方で…

芳香環交換反応を利用したスルフィド合成法の開発: 悪臭問題に解決策

第 326回のスポットライトリサーチは、早稲田大学理工学術院 山口潤一郎研究室 …

ゼナン・バオ Zhenan Bao

ゼナン(Zhenan Bao, 1970年xx月xx日-)は、アメリカの有機材料科学者、カーボンナノ…

文具に凝るといふことを化学者もしてみむとてするなり⑭: 液タブ XP-PEN Artist 13.3 Proの巻

少し前にペンタブレット「XP-PEN Deco01」を紹介しましたが、もう少しお金をかけると液晶ペン…

定番フィルム「ベルビア100」が米国で販売中止。含まれている化学薬品が有害指定に

富士フイルムのリバーサルフィルム「フジクローム ベルビア100」が、米国で販売ストップとなりました。…

話題のAlphaFold2を使ってみた

ここ数日、構造生物学界隈で「AlphaFold2」と呼ばれているタンパク質の構造…

フェリックス・カステラーノ Felix N. Castellano

フェリックス・カステラーノ(Felix N. Castellano、19xx年x月xx日(ニューヨー…

「第22回 理工系学生科学技術論文コンクール」の応募を開始

日刊工業新聞社とモノづくり日本会議は、理工系学生(大学生・修士課程の大学院生、工業高等専門学校生)を…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP