β-ジカルボアニオン

さて、前回まではβ-ジカルボニル化合物について紹介したので
今回はβ-ジカルボニル化合物からα水素がとれた
β-ジカルボニルアニオン
を紹介するよ。

まずはどんな構造なのかを見てみよう。

※ORと記載していますが、Rの時もあります。

見た目から分かる特徴としては
これは共鳴ができる、よね?
なので結構安定な求核剤になる。


※一応補足として、電子が左に移動するパターン
もあるからもっと共鳴構造式はあるよ。

このおかげ?という程のものではないんだけどこの部分が
今回説明するMichael付加で1,2付加が起こらない原因の1つになったりしています。

ということで今回はすでに登場している以下について
関係する内容を解説します。

1.Michael付加
2.Robinson環化

それではいってみよー。

1.Michael付加

まずMichael付加(Michael addition)をざっくり復習すると
エノラートイオン
α,β-不飽カルボニル化合物1,4付加(共役付加反応) する反応だったよね?
参考:α,β-不飽和カルボニル化合物の反応③

このエノラートイオンの部分をβジカルボニル化合物からできる
安定化されたアニオンを使うと、以下のように
α,β-不飽和カルボニル化合物に対して1,4付加を起こすようになります。
※もし1に何も付加してないじゃんと思う人は
α,β-不飽和カルボニル化合物の反応②3.(2)辺りを見てみよう。
生成物をエノール型にすると1,4付加の意味が分かります。

ここで反応機構を

図の方にも書いているけど
最後に生成物と一緒にできる
マロン酸エステルのエノラート反応に再利用されます。

さて、この反応を見て、以下のような1,2付加は起こらないの?
と思った人もいるかもしれないね。

まぁ当然のことながら上のような1,2付加も起こるけど
ポイントとしては最初に説明した
・求核剤が安定

に加えて
・生成物が少し不安定
な特徴があるので、結果として出発物質に戻りやすい
※1,2付加の生成物が不安定な理由は
単純に共鳴安定化できる生成物ができないから、になります。

つまりは可逆反応になっているんだ。
※ピンとこなかったら 基礎編:反応速度 をご参照。

ただ、1,4付加の場合は以下のように共鳴できるエノラートができるから
生成物が安定になります。

ちなみに、今回はα,β不飽和カルボニル化合物を使って紹介したけど
他にも
・α,β-不飽和のケトン
・アルデヒド
・ニトリル・
・カルボン酸誘導体
にも起ります。
※これらは全てMichael受容体(Michael acceptor)と呼ばれています。

2.Robinson環化

さて、Michael付加ときたらRobinson環化だね
参考:α,β-不飽和カルボニル化合物の反応④

こちらもざっくり復習すると
β-ジカルボニル化合物が
α,β不飽和カルボニル化合物にMichael付加後にAldol縮合を起こし
六員環を作るっていう反応だったよね。

一応反応機構も

内容としては既に紹介済みなので忘れていたら
α,β-不飽和カルボニル化合物の反応④
を読み直してください。

 

ではまた次回。

 

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Posted by nikukyu-