人名反应|Shono Reaction
sp3 C-H的活化向来是有机合成中的重要课题,而电化学的发展无疑丰富了这一领域的合成新方法。
Shono反应指含有烷基的胺化合物在电化学条件下氧化生成α-位氧化的产物,根据氧化条件的不同,可能得到亚胺阳离子中间体,或者水解得到的α-羟基胺,甚至进一步氧化得到的水解产物或者酰胺产物等。
事实上,Shono反应已经可以形成一套通用的合成方法了,尤其是在杂环体系中引入官能团时,Shono反应是一个很好的选择。当然,在探索一个新反应之前还需要进行条件筛选。
在氧化过程中,通过时间调控也有可能出现中间产物,在助氧化剂(一般是胺氧化物)存在下,可能会和水溶液竞争亚胺的反应位点。不过由于中间产物不如最终产物稳定,因而还会随着时间延长而转化为目标产物。
Shono反应可以用于复杂骨架的合成,例如在托品酮的骨架构建中,不仅可以采用已知的Mannich反应(这应该是Mannich最广为人知的例子之一),还可以通过电化学氧化实现官能团化。
与大多数反应一样,电化学反应也面临着区域选择性的问题,由于电子自旋离域,在多取代一侧活化碳氢键是动力学有利的过程,在另一侧是热力学有利的(较小的位阻)。
事实上,在胺的α-位碳氢键活化领域已经有一些成熟的方法,包括MacMillan、Stahl 和White的金属光化学方法,而电化学作为新兴领域,Shono反应具有独特的优势,包括不需要当量氧化剂、适合连续反应等。
另外,通过有机锌试剂,不仅能够引入烷氧基,还能实现官能团化,可以向胺的α-位引入烷基链:
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