McMurry (麦克默里)反应——羰基制备烯烃常用方法,分享机理,案例和反应经验

文摘   教育   2024-08-27 06:15   上海  

McMurry反应(麦克默里反应)是一个两分子酮或醛在钛氯化物(如三氯化钛)和还原剂的作用下偶联成为烯烃的有机反应。



McMurry反应是利用低价钛如TiCl3/LiAlH4或Zn/TiCl4生成的Ti(0)催化羰基制备烯烃。主要适用于制备对称烯烃,在某些情况下,非对称烯烃也可制备,但必须其中一种羰基化合物过量。该反应经常被应用于合成大环化合物或者天然产物。


反应机理:

此还原偶联可以被看作有两个步骤。

第一步首先还原得到低价钛,钛单电子转移到羰基上引发反应,两个带电子羰基偶联得到生成频哪醇(1,2-二醇),是一个频哪醇偶联反应。

第二个步骤是频哪醇脱氧生成烯烃,这一步是利用了钛的还原性。

此反应是单电子转移历程。

反应中生成高稳定性的钛氧键是反应进行的关键。


机理图1

机理图2

反应案例:

A New Approach to the Preparation of 1,3,4-Triarylpyrroles
D. X. Zeng, Y. Chen, Synlett, 2006, 490-492.



Insights into the General and Efficient Cross McMurry Reactions between Ketones
X.-F. Duan, J. Zeng, J.-W. Lü, Z.-B. Zhang, J. Org. Chem., 2006, 71, 9873-9876.



反应经验:

1:Zn粉若长时间不用,或形状不好的话,Zn粉要活化。

活化的方法是用5%-10%的稀盐酸除去表面的氧化物,抽虑,在用水洗盐酸,在用乙醇,最后用乙醚。再放入真空干燥箱中抽2H以上,储存时放在氮气下保护
2:投料时确保ZN粉是粉末状,不要结块了

3:四氯化钛非常活波,遇湿空气即冒白烟。遇水接触会发生激烈反应。四氯化钛有很强的亲氧性和脱水能力,取用试剂要非常小心。

4:反应必须无水无氧。

5:四氯化钛烟尘对呼吸道粘膜有强烈刺激作用。轻度中毒有喘息性支气管炎,严重者出现呼吸困难、呼吸脉搏加快、体温升高、咳嗽等,可发展成肺水肿。若出现身体不适及时就医。

6此反应通常在四氢呋喃中进行,因为它可以增加中间体配合物的溶解度,有利于电子转移的步骤,且在该环境中反应活性不会降低。

7:成的低价钛的性质在不同条件下有所不同,这是由于作为前体的钛卤化物配合物的还原产物自然会取决于溶剂(通常是THF或DMF)和所用的还原剂:一般是氢化铝锂、锌铜偶、锌粉、镁汞齐、镁或碱金属。

8:反应结束用碱淬灭,再萃取。

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