烯醇、烯醇负离子与α-碳化学

迈克尔加成(Michael addition)

/ MY-kul /

迈克尔加成是两个想法的结合:把烯醇负离子当作碳亲核试剂,以及对α,β-不饱和羰基进行共轭(1,4)加成。当一根 C=C 与一个 C=O 共轭时,双键远端那个碳——β-碳——就变得有亲电性,因为羰基能把电子密度透过整个共轭体系一路拉过来。亲核试剂可以加在那里,加在β-碳上,而不是直接加在羰基碳上。这就是 '1,4' 或共轭模式。

在迈克尔反应中,亲核试剂('迈克尔给体')是一个稳定的烯醇负离子,经典来源是β-酮酯或丙二酸酯这类双重活化的化合物;亲电试剂('迈克尔受体')则是α,β-不饱和羰基,例如烯酮。烯醇负离子的碳加到β-碳上;产生的负电荷以烯醇负离子的形式流到羰基氧上,再快速质子化就完成了。净结果是一根新的碳-碳键把两块连接起来,给体的碳如今挂在β位上。

为什么偏爱共轭加成而非直接加成?软的、被稳定化的亲核试剂(如烯醇负离子)倾向 1,4 途径,因为它通向更稳定的产物(烯醇负离子中间体比烷氧负离子更稳定);而像有机锂或氢负离子这样硬的亲核试剂则常走 1,2、直接加到羰基上。迈克尔加成是合成中最可靠的碳-碳成键反应之一,把一个迈克尔加成接上一个分子内羟醛缩合,就得到强大的、用来建环的罗宾逊环化。

丙二酸二乙酯(给体)与甲基乙烯基酮 CH2=CH-CO-CH3(受体)在碱作用下反应,丙二酸酯的中心碳加到β-碳上,得到 (EtO2C)2CH-CH2-CH2-CO-CH3——一个干净的 1,4-加成产物。

一个稳定的烯醇负离子对烯酮进行 1,4-加成——经典的迈克尔加成。

共轭(1,4)加成受软的、被稳定化的亲核试剂(如烯醇负离子)青睐;这是一种倾向,而非绝对规律。硬的亲核试剂(RLi、RMgX、氢负离子)则常常进行 1,2 加成、直接加到羰基上。

又称
Michael reactionconjugate addition of enolates1,4-addition共轭加成1,4-加成