1. Cram's rule and Felkin-Anh model
其實最重要的就是你要弄懂nucleophile 在攻擊carbonyl的時候
會選擇立體阻礙比較小的那面打 (Felkin model)
然後要把最大基團放在垂直的位子是因為可以穩定化分子
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Felkinanhfigure1.png
就像右圖
但是如果有halogen的時候 就要把他放在垂直的位置
恩....如果考這個題目要預測哪個是Felkin product
就畫最大基團(或鹵素)在垂直位置 會有兩個 然後把Nu-從立障小的那邊殺進來
那個就對了
至於如果加了金屬的話(Lewis acid, ie. Mg2+ Al3+......)
如果carbonyl附近有其他氧的話 金屬就會把這兩個氧拉在一起
拉在一起之後過度態(TS) 1,2 chelation就畫成跟Felkin的差不多就好
1,3 chelation就畫成chair form的樣子 然後一樣挑空空的角度打下去
因為產物通常都跟上面那個模型的相反 所以也被稱做Anti-Felkin
至於講義上有用到MEMO 那個group 看起來好像是比C7H15那個還大坨(似乎啦)
然後可以看到Li+ 效果比Mg2+差
詳細請參考 http://en.wikipedia.org/wiki/Cram's_rule_of_asymmetric_induction
2. 還原劑
LiAlH4 超強hydride還原劑 管你哪個group 全部搞掉
LiAl(OR)3H 還原力被下降 所以可以選擇性的還原 像是講義上的例子
ketone > ester
borohydride 難以控制選擇性 不過如果取代上alkyl group就會好很多
像是 Li-selectride
(然後我一直覺得cyclohexanone應該是carbonyl下面比較空 所以大的還原劑會從下面
打 但是就活化能來說-O 往下轉比較有利 所以小基團往下轉的量會比較多)
Weinreb amide : 就是amide的N上面會有接O 在弄還原的時候可以跟Al在一起配位
然後這個中間體不穩定所以就裂開變成ketone
http://en.wikipedia.org/wiki/Weinreb_amide
3. Catalytic hydrogenation
用金屬表面把H2加上去 cis addition, 從立障最小的打
Lindlar catalyst 還原力比較弱一點 可以把alkyne還原成alkene就卡在那邊
Raney-Ni : 把carbonyl 用dithiol卡住之後就可以用這個還原掉
Wilkinson catalyst: 用Rh(I) 四配位 拿來還原double bond
但是照講義上似乎可以拿來做不對稱催化
http://en.wikipedia.org/wiki/Wilkinson_Catalyst (有催化cycle)
然後其他不對稱催化就是Noyori 之類的拿有掌性的 BINAP當ligand
4. Dissolving metal reduction
基本上這類型的反應都是自由基反應 所以反應的時候金屬會先丟一個電子給反應物
形成radical anion 然後可以先選擇再拿一個電子變成close shell 再拿質子
或是直接就拿一個質子變成neutral radical 再接一個電子
總之在搶質子的時候就決定了還原在哪個地方
如果是還原unsaturate ketone 那在質子化的時候 會選擇生成熱力學穩定的enolate
拿來還原有取代的苯的時候啊 (Birch reduction)
會很喜歡變成 1,4 cyclohexadiene 不共軛就對了
EDG會跟雙鍵在一起 EWG喜歡在sp3的位子(跟陰離子的穩定性有關)
5. Reductive Coupling
acyloin condensation: 拿兩個ester 加點Na 就會黏在一起了
(solvent: benzene or toluene)
目的是拿來合成 alpha-hydroxy ketone
Pinacol coupling: 拿兩個ketone跟金屬(Mg)煮一煮就會dimerize起來
也可分子內使用 最後可形成vic-diol
McMurry coupling: 跟上面的差別是用到Ti(0) 最後脫去TiO2而變成olefin
http://en.wikipedia.org/wiki/McMurry_reaction
以上都是 radical reaction 都是金屬先丟一個電子給carbonyl 變成自由基
然後兩個自由基碰在一起就couple在一起啦
6. diimide reduction
就長這樣啊
7. Hydroboration-Oxidation
反正大部分都差不多 就是alkene先弄上BH3之後 找個帶負電的卡上borane
變成四面體負電的物種 因此那個carbon-boron bond becomes nucleophilic
就可以去打接下來的反應(然後就猜猜猜吧 快叫助教po解答!!!)
8. Oxidation---Epoxidation
恩....請愛用mCPBA
然後雙鍵的表現比較像是nucleophile所以附近有推電子基團會比較快
同樣也受到立障左右stereo
Sharpless epoxidation 用到 Ti(OiPr)4, tBuOOH , DET(酒石酸二甲酯 有掌性喔~)
總之就是可以把allylic alcohol作掌性催化
(這是限制啊...)
Jacobson epoxidation則是說 可以用在單純的雙鍵
http://en.wikipedia.org/wiki/Jacobsen_epoxidation
另一個是 Chiral Dioxirane
就是把糖類的C=O 弄成過氧化的狀態 然後因為糖類本身有掌性(先把幾個OH都保護起
來
順便弄大立障) 所以可以拿這個來氧化你要的東西
效果還不錯
9. Oxidation--dihydorxylation
cis 的就靠 MnO4- or OsO4 (要附上其他氧化劑這樣就可以只用催化量, eg NMO)
從最小立障進攻 如果是mCPBA 然後反應物剛好有OH在上或下 那他就會喜歡那一面
(cis to allylic alcohol)
最後一個是 Sharpless assymatric dihydroxylation
他的試劑特稱AD-mix (OsO4, 赤血鹽 還有chiral ligand)
chiral ligand 就是講義最後幾頁的DHQ, DHQD
他會接在OsO4上面讓她氧化的時候可以有選擇性
http://en.wikipedia.org/wiki/Sharpless_asymmetric_dihydroxylation