Prins反应

1899年,Kriewitz报道了在封管中加热多聚甲醛和β-蒎烯可以得到一种不饱和醇。直到二十年后,H.J. Prins才第一次对硫酸催化下的各种烯烃(如苯乙烯,蒎烯,莰烯等)与甲醛的反应进行了综合性的研究。Prins反应中采用强质子酸的强烈条件,对反应的选择性、普适性以及环境友好方面都有不利的影响,限制了反应的实际应用。后来发现采用不同的Lewis酸也可以有效、温和地参与或催化该反应,而且对反应的历程和选择性影响很大,从而可以通过另外一个途径对反应进行调控。

Prins 成环作为一个成熟的反应,最近几年以来重新受到了有机化学家的重视,通过不同角度的研究使它具备了更大的价值。特别是通过Prins 成环对于形成多取代四氢吡(呋)喃环的研究有了很大的突破,使该方法有望在更多的天然复杂产物分子全合成中得到运用。随着人们对反应本身理解的深入和实验结果的不断积累,我们有理由相信对于Prins 反应的研究还会在以下几个方面继续取得进展: 1)发展更为有效、实用、环保、高选择性的催化体系; 2)Prins 反应和其他离子性反应的串联方法学研究,以获得更多的环状分子结构多样性; 3)Prins 成环反应的区域选择性和立体选择性控制问题; 4)Prins 成环反应涉及到的历程和机理研究; 5)在一些具备高度生理活性的复杂天然产物分子全合成中的应用。

此反应有如下特点:1)通过严格控制一些条件,可以高选择性的合成很多化合物;2)通过使用不同的亲核试剂,除了能制备烯丙基醇,还可以制备3-取代醇,1,3-二醇,1,3-二氧六环;3)各种质子酸和Lewis酸可以催化反应:H2SO4, HCl, HOCl, HNO3, p-TsOH, BF3, AlCl3,ZnCl2, TiCl4等等;4)当在无水条件下反应时,将会发生羰基烯反应(参见Ene反应),高烯丙基醇将是唯一产物;5)甲醛和高取代的烯烃反应最快;6)链烯和环状烯烃都可以反应;7)质子化的醛对双键的加成符合马氏规则,中间体碳正离子的稳定性决定反应方向;8)对于环状烯烃,如果有相邻基团的邻助效应,常常会生成反式构型的产物。


反应机理



反应实例

Org. Lett. 2000, 2, 2737-2740】





J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 8420-8421】







Org. Lett. 2002, 4, 3919-3922】






J. Org. Chem. 1985, 50, 2668-2676】






Synth. Commun. 2005, 35, 1177-1182】




Chem. Commun. 2007, 939-941】






J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13177-13181】





Org. Lett. 2013, 15, 546-549】





Tetrahedron Lett. 2013, 54, 1519-1523】





参考文献:

一、 Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis, LászlóKürti and Barbara Czakó, Prins reaction, page 364-365.

二、 360百科(prins反应)

三、Name Reactions (A Collection of Detailed Reaction Mechanisms), Jie Jack Li, Prins reaction,page 496-498.




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