ペタシス試薬 Petasis Reagent

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odos　有機反応データベース

2009/7/6
odos　有機反応データベース, P
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投稿者: Hiro

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アルデヒド、ケトン、カルボン酸誘導体→ アルケン

概要

Petasis試薬(Cp₂TiMe₂)は、チタノセンクロリド(Cp₂TiCl₂)および、メチルリチウム(MeLi)もしくはメチルグリニャール試薬(MeMgX)から容易に調製されるメチレン化試薬である。Tebbe試薬と同様、エステルなどにも用いることが可能。
Tebbe試薬に比べて安定性・再現性の面で優れており、ルイス酸性の強いアルミニウムを含まないため、よりマイルドに反応が行える。メチレン化を行うには若干の加熱(60℃)が必要。

基本文献

Petasis, N. A.; Bzowej, E. I. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 6392. doi:10.1021/ja00173a035
Payack, J. F.; Hughes, D. L.; Cai, D.; Cottrell, I. F.; Verhoeven, T. R. Org. Synth. 2002, 7, 19. [website]

反応機構

生成してくるSchrockカルベン活性種とその反応様式はTebbe試薬と同様。活性種は60℃に熱することにより形成する。

反応例

Gelsemineの形式全合成[1]
TiCl₄-RCHX₂-Zn-TMEDA^[2]の反応系(Lombardo-Takai反応)を用いると、置換アルケンの合成(アルキリデン化)も可能。反応はZ-選択的に進行する。

実験手順

Petasis試薬の調製法 [3]

スターラーバー、温度計、バブラー、滴下漏斗(250mL)を備えた三口フラスコ(1L)内部を窒素置換し、チタノセンジクロリド(41.5g, 0.167mol)と無水トルエン(450mL)を加える。撹拌しながら-5℃に冷却する。塩化メチルマグネシウム(3M in THF, 126mL, 0.38mol)を1時間かけて滴下する。反応溶液の温度が8℃を超えないように注意する。生じたオレンジ色の混合物を0～5℃に保ってさらに1時間撹拌すると、チタノセンジクロリドの溶解が確認されてくる。反応追跡はNMRで行う。
スターラーバー、温度計、バブラーを備えた別の三口フラスコ(2L)内部を窒素置換した6%塩化アンモニウム水溶液(117mL)を入れ、撹拌しながら氷浴で冷却する。
反応の完結をNMRで確認したら、カニュラーを使って反応溶液を、冷却塩化アンモニウム水溶液に1時間かけて滴下する。溶液温度は0～5℃に保つ。元の反応溶液をトルエン(30mL)ですすぎ、塩化アンモニウム溶液に移す。滴下終了後、分液漏斗に移し水相を分離。有機相を冷水(x3)、飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウム(>35g)で乾燥。ろ過し、全量が150g程度になるまで溶媒を減圧留去する。エバポレータの水浴温度が35℃異常にならないよう気をつける。この溶液(ca. 20wt%)をそのまま次の反応に使う。
保存したい場合は、窒素雰囲気下密封フラスコに入れ、冷蔵庫(0～10℃)で保存。一週間以上使わない場合は安定可能のあるTHF(160mL)で薄めて保存する。

実験のコツ・テクニック

参考文献

[1] Atarashi, S.; Choi, J.-K.; Ha, D.-C.; Hart, D. J.; Kuzmich, D.; Lee, C.-S.; Ramesh, S.; Wu, S. C. J. Am. Chem. Soc. 1997,
119, 6226. DOI: 10.1021/ja970089h

[2] (a) Takai, K.; Hotta, Y.; Ohshima, K.; Nozaki, H. Tetrahedron Lett. 1978, 19, 2417. doi:10.1016/S0040-4039(01)94789-6 .(b) Takai, K.; Kakiuchi, T.; Kataoka, Y.; Uchimoto, K. J. Org. Chem. 1994, 59, 2668. DOI: 10.1021/jo00089a002

[3] Payack, J. F.; Hughes, D. L.; Cai, D.; Cottrell, I. F.; Verhoeven, T. R. Org. Synth. 2002, 7, 19. [website]