ロビンソン環化反応

ロビンソン環化反応について

ロビンソン環化反応とは、1935年にロバート・ロビンソンらによって初めて報告された化学反応であり、カルボニル化合物とα,β-不飽和ケトンが触媒として酸または塩基を使用して反応し、最終的にα,β-不飽和の6員環ケトンを生成するプロセスを指します。この反応は主に縮環した6員環を含む化合物の合成に利用され、その中には生理活性を持つステロイドやテルペノイドが含まれています。

反応機構の詳細

ロビンソン環化反応のメカニズムは、まずカルボニル化合物から生成されるエノラートがα,β-不飽和ケトンにマイケル付加を行うことから始まります。このプロセスにより1,5-ジカルボニル化合物が生成され、その後、分子内でアルドール縮合が進行します。この結果、最終的な生成物である6員環のα,β-不飽和ケトンが得られるわけです。

一方で、反応によって得られる化合物が複数考えられる場合、マイケル付加及びアルドール縮合は平衡反応であるため、最も熱力学的に安定した化合物が主な生成物として選ばれることが多いです。この観点からも、適切な条件下での反応を制御することが重要となります。

なお、α,β-不飽和ケトンの中には、メチルビニルケトンのように酸や塩基による重合反応を受けやすいものも存在します。そのため、ロビンソン環化反応を行う際には、基質を徐々に変化させる工夫や、重合を防ぐための保護基を導入する改良法が提案されており、反応の効率を向上させるのに役立ちます。

さらに、英語文献においては、単独の6員環を合成する場合を「Robinson annulation」と呼び、既存の環と6員環を縮環させる場合には「Robinson anellation」という用語を使い分けることがあります。このように、反応に関する用語には明確な区別が存在することにも注意が必要です。

応用例

ロビンソン環化反応の応用の一つに、α,β-不飽和ケトンの代わりに1,3-ジクロロ-シス-2-ブテンを使用し、カルボニル化合物と反応させることで6員環のα,β-不飽和ケトンを生成するWichterle反応があります。このように、ロビンソン環化反応は多様な化学合成において重要な役割を果たしており、新たな化合物の合成を通じてさまざまな分野での応用が期待されています。

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