اقتران فوكوياما

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 6 صور
الموسوعة الحرة

يُعد تفاعل فوكوياما تفاعل اقتران يحدث بين ثيوإستر وهاليد الزنك العضوي بوجود عامل حفاز من البلاديوم . ويكون ناتج التفاعل كيتونًا . وقد اكتشف هذا التفاعل تورو فوكوياما وآخرون عام 1998. [ 1 ]

المزايا

اكتسب هذا التفاعل أهمية بالغة في الكيمياء العضوية التركيبية نظرًا لانتقائيته الكيميائية العالية ، وظروف التفاعل المعتدلة، واستخدام كواشف أقل سمية. وعلى وجه الخصوص، يتوافق هذا البروتوكول مع المجموعات الوظيفية الحساسة مثل الكيتونات، وأسيتات ألفا، والكبريتيدات، وبروميدات الأريل، والكلوريدات، والألدهيدات. وتُعزى هذه الانتقائية الكيميائية الممتازة إلى سرعة تكوين الكيتون مقارنةً بإضافة البلاديوم التأكسدية إلى بروميدات الأريل أو إضافة كواشف الزنك النيوكليوفيلية إلى الألدهيدات. [ 1 ]

الآلية

على الرغم من استخدام تفاعل فوكوياما للتزاوج المتقاطع على نطاق واسع في تخليق المنتجات الطبيعية ، إلا أن آلية التفاعل لا تزال غير واضحة. وقد أظهرت العديد من المحفزات قدرتها على تعزيز التفاعل، بما في ذلك Pd/C، وPd(OH) ₂ /C، وPd(OAc) ₂ ، و PdCl₂ ، و NiCl₂ ، وNi(acac) ₂ ، وغيرها. [ 2 ] تتميز دورة التحفيز المقترحة باستخدام Pd(OH) ₂ /C (محفز بيرلمان) بالتوليد الموضعي لـ Pd/C النشط عن طريق الاختزال باستخدام كاشف الزنك أو مسحوق الزنك. [ 3 ] ثم يخضع Pd/C النشط لإضافة تأكسدية مع ثيوإستر، متبوعةً بتبادل فلزي مع كاشف الزنك وإزالة اختزالية ، لإنتاج ناتج اقتران الكيتون .

ظروف التفاعل

اقتران فوكوياما المحفز بالبلاديوم

أفاد فوكوياما وآخرون عن اقتران ثيوإسترات الإيثيل مع كواشف الزنك العضوية المحفزة بواسطة PdCl 2 (PPh 3 ) 2 في عام 1998. [ 4 ] والجدير بالذكر أنه يمكن تصنيع α-أمينو كيتونات بدءًا من مشتقات ثيوإستر للأحماض الأمينية المحمية N دون حدوث عملية تماثل ضوئي بعوائد جيدة إلى ممتازة (58-88٪).

اقتران فوكوياما المحفز بالنيكل

وبصرف النظر عن استخدام محفزات البلاديوم، فقد تم الإبلاغ عن أول اقتران فوكوياما محفز بالنيكل بواسطة شيميزو وسيكي في عام 2002. [ 5 ] ووجد أن Ni(acac) 2 ينتج عوائد فائقة مقارنة بمحفزات النيكل الأخرى.

تفاعل اقتران فوكوياما المحفز بالبلاديوم/الكربون باستخدام كواشف ثنائي ألكيل الزنك

في عام ٢٠٠٤، أبلغت المجموعة البحثية نفسها عن تخليق كيتون فوكوياما المحفز بالبلاديوم/الكربون. يربط هذا التفاعل كواشف ثنائي ألكيل الزنك مع إسترات ثيوية مختلفة بوجود بروميد الزنك، الذي يتولد في الموقع من البروم ومسحوق الزنك. [ ٦ ] اقترح الباحثون أن بروميد الزنك غير النشط يتحول إلى النوع النشط RZnBr عبر توازن شلينك . إضافةً إلى ذلك، يمكن استخدام ثنائي ميثيل فورماميد (DMF) كمادة مضافة لزيادة مردود التفاعل.

تطبيقات في التخليق الكلي للمنتجات الطبيعية

البيوتين

استُخدم هذا التفاعل لتقصير عملية تخليق البيوتين (+) . [ 7 ] سابقًا، كانت عملية إضافة السلسلة الجانبية C2 للبيوتين (+) إلى وسيط الثيولاكتون 1 تتطلب سلسلة طويلة من ست خطوات . وقد حقق شيميزو وسيكي تخليقًا فعالًا للبيوتين (+) عبر تفاعل فوكوياما بين الثيولاكتون 1 وكاشف ألكيل الزنك 2 سهل التحضير، بوجود محفز PdCl₂ ( PPh₃ ) ₂ . نتج عن التفاعل كحول 3، والذي تفاعل مباشرةً دون تنقية مع حمض بارا-تولوين سلفونيك (PTSA) لإنتاج الألكين 4 بنسبة 86% كمتجانس واحد. أدى الهدرجة، ثم إزالة مجموعة البنزيل من وسيط الألكين وفقًا للإجراء المذكور، إلى الحصول على البيوتين (+) بنسبة 73% على مرحلتين. وفرت سلسلة اقتران فوكوياما هذه البيوتين (+) بنسبة 63٪ من العائد الإجمالي في ثلاث خطوات من الثيولاكتون 1 ، مما يسمح بالوصول العملي إلى الفيتامين نظرًا للتسلسل القصير والعائد العالي والظروف المعتدلة والتوافر السهل للكواشف.

تخليق البيوتين باستخدام اقتران فوكوياما

من الناحية التركيبية العكسية، يشبه التفاعل إضافة باربييه . ومن الناحية الميكانيكية، يرتبط التفاعل من حيث المفهوم باختزال فوكوياما [ 8 ] وتفاعل فوكوياما-ميتسونوبو. [ 9 ]

مراجع

  1. 1 2 توكوياما، هيديتوشي؛ يوكوشيما، ساتوشي؛ ياماشيتا، تورو؛ فوكوياما، تورو (14 مايو 1998). "تخليق جديد للكيتونات عن طريق تفاعل محفز بالبلاديوم بين إسترات الثيول وكواشف الزنك العضوية" . رسائل رباعي السطوح . 39 (20): 3189-3192 . doi : 10.1016/S0040-4039(98)00456-0 . ISSN 0040-4039 . 
  2. ↑ اسكندر، سناء؛ زهور، أمير فواد؛ ناهد، شازية؛ بارفين، بشرى؛ علي، كلثوم غلام؛ أختار، ربيعة (2022-02-01). "اختزال فوكوياما، اقتران فوكوياما وألكلة فوكوياما-ميتسونوبو: التطورات الحديثة والتطبيقات الاصطناعية" . التنوع الجزيئي . 26 (1): 589-628 . دوى : 10.1007 / s11030-021-10194-7 . ISSN 1573-501X . بميد 33575984 .  
  3. ↑ موري، يوشيكازو؛ سيكي، ماساهيكو (1 فبراير 2003). "Pd(OH)₂/C (محفز بيرلمان): محفز عالي النشاط لتفاعلات اقتران فوكوياما وسونوغاشيرا وسوزوكي" . مجلة الكيمياء العضوية . 68 (4): 1571-1574 . doi : 10.1021/jo0265277 . ISSN 0022-3263 . PMID 12585906 .  
  4. ↑ توكوياما، هيديتوشي؛ يوكوشيما، ساتوشي؛ ياماشيتا، تورو؛ فوكوياما، تورو (14 مايو 1998). "تخليق جديد للكيتونات عن طريق تفاعل محفز بالبلاديوم بين إسترات الثيول وكواشف الزنك العضوية" . رسائل رباعي السطوح . 39 (20): 3189-3192 . doi : 10.1016/S0040-4039(98)00456-0 . ISSN 0040-4039 . 
  5. ↑ شيميزو، توشياكي؛ سيكي، ماساهيكو (4 فبراير 2002). "تخليق جديد للكيتونات الوظيفية عبر تفاعل اقتران محفز بالنيكل لكواشف الزنك مع إسترات الثيول" . رسائل رباعي السطوح . 43 (6): 1039-1042 . doi : 10.1016/S0040-4039(01)02296-1 . ISSN 0040-4039 . 
  6. ↑ موري، يوشيكازو؛ سيكي، ماساهيكو (2004-09-20). "إجراء جديد لتخليق الكيتونات متعددة الوظائف من خلال تفاعل اقتران فوكوياما باستخدام ثنائي ألكيل الزنك" . رسائل رباعي السطوح . 45 (39): 7343-7345 . doi : 10.1016/j.tetlet.2004.07.148 . ISSN 0040-4039 . 
  7. ↑ شيميزو، توشياكي؛ سيكي، ماساهيكو (24-06-2000). "تخليق سهل للبيوتين (+) عبر تفاعل اقتران فوكوياما" . رسائل رباعي السطوح . 41 (26): 5099-5101 . doi : 10.1016/S0040-4039(00)00781-4 . ISSN 0040-4039 . 
  8. ↑ فوكوياما، تورو؛ لين، شاو تشنغ؛ لي، ليبينغ (سبتمبر 1990). "اختزال سهل لإسترات إيثيل ثيول إلى ألدهيدات: تطبيق على التخليق الكلي لـ(+)-نيوثراميسين أ ميثيل إيثر" . مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 112 (19): 7050-7051 . Bibcode : 1990JAChS.112.7050F . doi : 10.1021/ja00175a043 . ISSN 0002-7863 . 
  9. ↑ فوكوياما، تورو؛ جو، تشونغ كوانغ؛ تشيونغ، موي (4 سبتمبر 1995). "2- و4-نيتروبنزين سلفوناميدات: وسائل متعددة الاستخدامات بشكل استثنائي لتحضير الأمينات الثانوية وحماية الأمينات" . رسائل رباعي السطوح . 36 (36): 6373-6374 . doi : 10.1016/0040-4039(95)01316-A . ISSN 0040-4039 .