Реакция Кулинковича

Реакция Кулинковича — синтез циклопропанолов по реакции сложных эфиров с реагентами на основе низковалентного титана, генерируемыми in situ из реактивов Гриньяра и алкоксидов титана(IV). Реакция была открыта О. Г. Кулинковичем и сотр. в 1989 году^[1][2]. При использовании реактивов Гриньяра с алкильной группой, отличной от этильной, реакция приводит к образованию 1,2-диалкилциклопропанолов, преимущественно, цис-конфигурации^[3].

Механизм реакции

Общепринятый механизм начинается с двух стадий переметаллирования реактива Гриньяра с образованием диалкилдиизопропоксититанового комплекса, который затем подвергается реакции β-элиминирования с выделением молекулы алкана и титанациклопропана 1. Далее следует внедрение карбонильной группы сложного эфира по связи углерод-титан. Оксатитанациклопропан 2 перегруппировывается в β-титанокетон 3. Наконец, внедрение карбонильной группы 3 в оставшуюся связь углерод-титан приводит к формированию циклопропанового цикла в составе титанового циклопропанолята 4. На завершающей стадии происходит регенерация каталитической частицы и образование магниевого алкоголята циклопропанола 5^[4].

Механизм данной реакции был изучен методом теории функционала плотности, в частности, было показано, что реакция должна протекать быстро, необратимо и с экзотермическим эффектом^[5]. В 2007 году в качестве активных каталитических частиц были предложены промежуточно образующиеся титановые ат-комплексы^[6].

Реакция с лигандным обменом

В 1993 году было показано, что промежуточный титанациклопропановый реагент 1 может подвергаться лигандному обмену в присутствии внешнего алкена^[7]. Использование лигандного обмена позволяет получать более замещённые циклопропанолы. Для проведения таких реакций предложены циклические реактивы Гриньяра, позволяющие в некоторых случаях повысить выход продукта лигандного обмена^[8].

Реакция Кулинковича с лигандным обменом была также реализована во внутримолекулярном варианте^[9].

Асимметрическая реакция Кулинковича

В 1994 году Э. Дж. Кори предложил энантиоселективный вариант реакции Кулинковича, в котором использован хиральный катализатор на основе таддола. При этом удалось получить продукт с энантиомерной чистотой, равной 78 %^[10].

Модификации

Модификация де Майере

Модификация Армина де Майере (нидерл. Armin de Meijere) предполагает замену сложных эфиров на амиды, что приводит к получению циклопропиламинов^[11][12].

Модификация Шимоньяка

В модификации Шимоньяка (пол. Jan Szymoniak) субстратом выступает нитрил, а продуктом реакции является циклопропиламин с первичной аминогруппой^[13].

Применение

Реакция Кулинковича служит для синтеза замещённых циклопропанолов, однако, сами циклопропанолы далее могут быть превращены в различные продукты раскрытия циклопропанового фрагмента^[14][15]. Это позволило применить реакцию в синтезе многочисленных природных соединений, например, алкалоидов (витасомнин, мезембрин, конгидрин), ряда феромонов насекомых (ипсдиенол, ипсенол, стигмолон, бревикомин, диспарлюр), аналогов аминокислот и др.^[16] Демонстрацией возможностей реакции циклопропанирования может служить предложенный Кулинковичем полный синтез эпотилона D, в ходе которого синтез и превращения циклопропановых фрагментов были реализованы шесть раз^[17].

См. также

• Именные реакции в органической химии