Реакция Жюлиа-Колонна (Julia-Colonna epoxidation)

(возм. синонимы Юлия-Колонна, Юлии-Колонна эпоксидирование)

спасибки С. М. Робертсу

   Реакцией Жюлиа-Колонна называют асимметрическое эпоксидирование хальконов с помощью перекиси водорода и основания, катализируемое синтетическими полипептидами. Высокая стереоселективность (до 98 %ee) и обширная химия эпоксикетонов, продуктов реакции, стимулирует интерес к данной реакции.

Схема и механизм:

R1 = арил,   и R2 = арил, алкил, алкенил.

основание = NaOH,  DBU.

полипетид =  поли-L-лейцин, поли-D-лейцин, поли-D-аланин.

Две самые популярные модификации реакции на сегодняшний день: двухфазная и трехфазная. В классической трехфазной реакции используется: щелочной раствор перекиси водорода, раствор алкена в водонерастворимом орг. растворителе (толуол, гексан) и нерастворимый пептид-катализатор. В двухфазной модификации, популярной  в последние годы, используется комплекс перекиси водорода с мочевиной и ДБУ в качестве основания. При этом реакция проводится в ТГФ, где катализатор почти не растворим.

Механизм реакции плохо изучен, единственный на данный момент постулированный механизм предполагает что реакция протекает через стадии бысторго обратимого присодинения гидропероксид аниона и последующую медленное внутримолекулярное нуклеофильное замещение гидроксида, ведущее к эпоксиду.

Стереоселективность реакции обеспечивается тем, что полилейцин координирует с интермедиатом 3, обеспечивая необходимую для циклизации геометрию, и стабилизируя сам интермедиат. Электронакцепторный эффект, образующегося в реакции эпоксида уменьшает способность карбонила к образованию водородных стадий и ведет к освобождению продукта 2.

Общая методика (J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 1998, 3171–3179 ссылка):

 Енон  (0.24 ммоль), ДБУ (3 капли) и мочевина–H2O2 (27 мг, 0.28 ммоль, 1.2 экв.).  были  добавлены  к суспензиии иммобилизованного поли-L-лейцина (100 мг) в ТГФ (0.8 мл). Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре, прохождение реакции  контролировали по ТСХ  (20% EtOAc– легкий петр. эфир). (В тех случаях, когда реакция не завершаоась в течении 16 часов, к реакционной смеси добавлялось дополнительное количество мочевины–H2O2 (27 мг, 0.28 ммоль, 1.2 экв.). Реакционную смесь разбавили этилацетатом  (1 мл) и поли-L-лейцин отфильтровали, промыв дополнительно EtOAc. Фильтрат промыли водой (3 × 10 мл), высушили над MgSO4 и сконцентрировали в вакууме. Полученное коричневое масло очистили колоночной хроматографией  (силикагель/0–15% EtOAc – легкий петр. эфир). Выхода от средних до хороших.

Ссылки:   

1. Первая публикация: Colonna et al., Org. Synth.; Mod. Trends, Proc. IUPAC Symp. 6th, 1986, 275; S. Julia, J. Masane, J. Carlos,  Angewandte Chemie Int. Ed. Engl., 1980, 19, 929. 929-31.

2. Обзоры: (a) C. Lauret, S.M. Roberts, Aldrichimica Acta 2002,  35(2),  47-51. link (b) D. R. Kelly, S. M. Roberts, Biopolymers (Peptide Science), 2006, 84, 74–89, link.

3. Механизм: D. R. Kelly, S. M.  Roberts, Chemical Communications  2004,   18,  2018-2020.

Использование Реакции Жюлиа-Колонна в современной литературе:

 

Примечания: Реакция Жюлиа-Колонна была использована для синтеза  энантиомерночистого эпоксида 1 (> 98 %ee), ключевого исходного для синтеза клаусенамида ((+)-clausenamide),  антиамнестического препарата с потенциальной гепатозащитной активностью. 

Ссылки:  M. W. Cappi, W.-P.  Chen, R. W.  Flood, Y.-W.  Liao, S. M. Roberts, J. Skidmore, J. A.  Smith, N. M.  Williamson, Chemical Communications 1998,   (10),  1159-1160.   link

 

 

Примечания:  

Ссылки:

другие  современные именные реакции