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ロビンソン環化: Robinson Annulation

ロビンソン環化について

ケトン(主に環状ケトン)とα、β-不飽和ケトンから置換シクロヘキセノン誘導体が得られる反応はRobinson環化として知られています。

ロビンソン環化の特徴

反応としてはマイケル付加、分子内アルドール反応、脱水の連続した三反応の組合せで構成されています。酸でも塩基でも触媒として働きますが、一般的には塩基性条件下で行われることが多いです。非環状エノンと環状ケトンからは二環性エノンが得られ、環状エノンと環状ケトンからは多環縮合エノンが得られます。エノンとして最も頻繁に利用されるのはメチルビニルケトン(MVK)やさまざまなその誘導体、等価体です。ワンポットでも反応は進行しますが、Michael付加体を単離してからアルドール反応を行ったほうが収率は高くなるります。非対称ケトンの場合、立体障害が極度に大きい場合以外は、アルキル化は置換基の多いα位で位置選択的に進行します。非平衡条件下で、あらかじめ調製したエノラートやエナミンを利用しても位置選択的な環化が可能です。環化によって最大五つの立体中心が生成しますが、そのうち二つは脱水することでなくなります。相対立体化学(シスかトランスか)は反応条件(溶媒など)によって左右され、このような立体を制御した不斉Robinson環化はHajos-Parrish反応として知られています。

反応の歴史

1935年、R. RobinsonとW. S. Rapsonは、ステロール関連物質の合成中、シクロヘキサノンのナトリウムエノラートがさまざまな非環状および環状α、β-不飽和ケトンと反応して、置換シクロヘキセノンを生成することを見出しました。Robinsonはこの変換反応の一般性を報告し、この反応はその他の合成化学者たちによって種々改良され、現在ではいくつもの改良法が知られています。

反応機構

先に述べた通り、Robinson環化は三段階からなります。一段階目はMichael付加反応で、エノールもしくはエノラートがα、β-不飽和ケトンの二重結合に付加して、1,5-ジケトン(Michael付加体)が生成します。その次に分子内アルドール反応が起き、環状β-ヒドロキシケトン(ケトアルコール)が生成します。最後に塩基触媒によって脱水反応が進行し、置換シクロヘキセノンが生成します。この反応機構以外にも、逆旋的電子環状閉環を経由する可能性も考えられています。

実験操作

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