邁克爾加成反應(yīng)應(yīng)用

Michael反應(yīng)最直接的應(yīng)用就是增長(zhǎng)碳鏈，合成含有多個(gè)官能團(tuán)的化合物，這些化合物均具有進(jìn)一步反應(yīng)的能力，生成各種類型的有機(jī)化合物。

α、β-不飽和醛、酮是最有效和最有用的 Michael 受體，由羰基穩(wěn)定的碳負(fù)離子（烯醇負(fù)離子）與之共軛加成生成 1，5-二羰基化合物，后者在堿性條件下發(fā)生分子內(nèi)羥醛縮合反應(yīng)，失水生成 α、β-不飽和環(huán)酮。這一過(guò)程稱為 Robinson 成環(huán)反應(yīng)：

這是制取帶有一個(gè)角甲基的氫化萘酮(天然甾族分子的部分結(jié)構(gòu))的首選方法，通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)娜軇┛梢垣@得高立體選擇性的產(chǎn)物 。

Robinson成環(huán)反應(yīng)的操作通常是將 α、β-不飽和酮慢慢加到活潑亞甲基化合物和催化量的 冷的乙醇鈉溶液中，形成的加成產(chǎn)物緊接著發(fā)生羥醛縮合 。酯或酰胺作為碳負(fù)離子源與 α、β- 不飽和醛 、酮的 Michael反應(yīng)產(chǎn)生 γ-酮酸酯或 γ-酮酰胺。

在有機(jī)合成中利用不同的親核試劑，可以方便的生成碳碳鍵，碳氧鍵，碳氮鍵，碳硫鍵，碳硒鍵，等等。當(dāng)麥克爾加成與羥醛反應(yīng)串聯(lián)起來(lái)的時(shí)候就產(chǎn)生了有機(jī)合成上著名的“羅賓遜成環(huán)反應(yīng)”。后者最大的用處是用來(lái)合成維蘭德-米歇爾酮。這個(gè)酮?jiǎng)t是類固醇類藥物人工合成的基礎(chǔ)，也是近現(xiàn)代許許多多萜類天然產(chǎn)物人工合成的重要原料。比如可以用來(lái)合成抗癌藥物紫杉醇。

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與Michael加成相競(jìng)爭(zhēng)的加成是1，2-加成，通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)條件和反應(yīng)物可以使 1，2-加成的競(jìng)爭(zhēng)趨于最小 。下列因素有利于 Michael 加成：

① 增大碳負(fù)離子和羰基周圍的立體阻礙；

② 使用極性溶劑如 HMPA ；

③ 更穩(wěn)定的碳負(fù)離子 ；

④ 較高的溫度 ；

⑤ 較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間。

在反應(yīng)中，1，2-加成產(chǎn)物為動(dòng)力學(xué)控制產(chǎn)物，上述因素均能促使形成的1，2-加成產(chǎn)物和初始原料達(dá)成平衡，最終轉(zhuǎn)化為更穩(wěn)定的共軛加成產(chǎn)物 。

麥克爾加成在立體化學(xué)上屬于區(qū)域選擇性反應(yīng)。親核試劑2優(yōu)先進(jìn)攻β位的碳原子，生成一個(gè)烯醇鹽中間體4，后者在后處理步驟中被質(zhì)子化，生成一個(gè)新的飽和的羰基化合物。

以丙二酸酯和 α，β-不飽和羰基化合物的加成為例：

這一堿催化的Michael反應(yīng)的結(jié)果是不飽和共軛體系的C—Cπ鍵被打破，在產(chǎn)物中形成了新的C—Cσ鍵。

在 Michael 反應(yīng)中，碳負(fù)離子通常是指那些具有雜原子π共軛穩(wěn)定的碳負(fù)離子。它的產(chǎn)生通常用堿催化來(lái)實(shí)現(xiàn)。用的催化劑有烷氧化物(如醇鈉)、堿性胺(如叔胺)、金屬氫化物(如 NaH)和胺基鋰(如二異丙胺鋰 LDA)等。只含有一個(gè)羰基 、酯基或氰基的化合物，其活潑亞甲基的酸性不夠強(qiáng)，需要較強(qiáng)的堿才能使其產(chǎn)生碳負(fù)離子或烯醇負(fù)離子。如圖1：

被一個(gè)硝基或兩個(gè)羰基 、酯基 、氰基等活化的亞甲基其酸性較強(qiáng)(通常比一般的脂肪醇的酸性 強(qiáng))，用金屬烷氧化物 、金屬氫氧化物或胺處理就可生成烯醇負(fù)離子。

麥克爾（Michael）反應(yīng)是指碳負(fù)離子對(duì) α、β-不飽和醛 、酮 、羧酸 、酯、腈、硝基化合物等的共軛加成反應(yīng)，該反應(yīng)是一類十分重要的有機(jī)反應(yīng)。在有機(jī)合成上用以增長(zhǎng)碳鏈，合成帶有各種官能團(tuán)的有機(jī)化合物。為最有價(jià)值的有機(jī)合成反應(yīng)之一，是構(gòu)筑碳-碳鍵的最常用方法之一。有時(shí)也稱為1，4-加成、共軛加成。是親核試劑對(duì)α，β-不飽和羰基化合物發(fā)生的β位碳原子發(fā)生的加成反應(yīng)，在逆合成分析中屬于親核試劑對(duì)a3合成子發(fā)生的反應(yīng)。

較系統(tǒng)地研究了酸性沸石分子篩催化的克惱溫格縮合反應(yīng)、縮醛化和香豆素化合物的合成反應(yīng)。具有高硅鋁比、強(qiáng)酸性和強(qiáng)疏水性的HY、HM等較大孔徑的沸石是克惱溫格反應(yīng)的優(yōu)良催化劑。它們對(duì)香豆素類化合物合成以及芳香醛等醛類與二醇縮醛化反應(yīng)具有良好的催化作用。產(chǎn)物收率一般在80%以上。研發(fā)出了上述三類沸石催化反應(yīng)的合適工藝，即選用合適的有機(jī)溶劑回流，同時(shí)分去反應(yīng)生成的水或小分子醇類。由于沸石催化劑獨(dú)有的空間選擇性和可調(diào)變的酸性及疏水性，三類反應(yīng)對(duì)主產(chǎn)物的選擇性均很高。鑒于ⅢⅤ族納米晶具有特殊的性能，我們還開(kāi)展了此類材料的溶劑熱合成研究并探討其催化有機(jī)合成反應(yīng)的性能，取得了重要進(jìn)展。 2100433B