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羟基还原条件2:四氢铝锂(铝锂氢,LAH)
前文说完三乙基硅烷/Lewis酸对羟基的还原,本文介绍四氢铝锂在还原羟基中的应用(并不能直接还原羟基)。四氢铝锂不仅能够将醛,酮酯还原为相应的醇,而且能够将酰胺还原为相应胺(后文将逐一详细介绍)。四氢铝锂的另一应用则是将有-OTs(对甲苯磺酰)取代的伯醇还原为相应烷基,常用条件为:LAH(2-3 eq)/THF/0℃-rt。关于还原的机理,鉴于本人所画不够权威,如果有朋友知道,请私信我告知一下,后续补充上。

此反应的应用:下面从文献角度详细介绍此反应。

LAH/THF

当量及投料顺序:无水无氧条件下,将LAH(2-3 eq)和THF在0℃下搅拌,将反应底物(含CH2OTs)用THF溶解,缓慢加入到上述溶液中,控制滴加速度维持体系0℃。 

      下图scheme4的合成路线有三点值得注意,一是经TBS(叔丁基二甲基硅)保护的羟基,即-OTBS, 不会被铝锂氢还原。因此在实际应用中碰到多羟基底物可采用OTBS保护的方法选择性的去还原羟基(scheme3)。二是前文提到过的羟基还原的应用,羟基经氧化成醛后与格氏试剂加成生成仲醇类化合物,再经TsCl处理生成-OTs,最后铝锂氢还原完成C-C键的构建。当格氏试剂为甲基氯化镁,则较起始原料多一甲基;当格氏试剂为异丙基氯化镁,则多一异丙基。总之,格氏试剂越多样,此应用就越丰富。三是仲醇和伯醇底物均适合此反应。

如下图所示,酸(或酯)可以通过铝锂氢还原为羟基,上OTs后再次还原为烷基。由此,醛、酮、酸、酯都可以经过这三步反应还原为甲基。其中二三步完全可以通过上文提到的三乙基硅烷/路易斯酸一步还原,灵活熟练的组合使用不同的基元反应是画合成路线的关键。同时醇底物本身不会直接被铝锂氢还原掉。

总结

1. -OTBS和-OH和醚类化合物并不能直接被四氢铝锂还原,含此结构的底物可放心参与反应。

2. 多个文献显示,缩醛或缩酮类结构不会被四氢铝锂还原。底物包含醛酮结构可采用此保护策略。若同时含酯、酮的结构只还原酮,则使用硼氢化钠选择性还原酮,酯不参与反应;若只还原酯,则可以将酮以缩酮形式保护起来。

3. 除了格氏试剂法增加C-C键的应用外,由酯、醛、酮类结构还原为甲基同样是重要应用。

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