Chugaev（楚加耶夫）消除反应！

Chugaev消除反应
黄原酸酯热消除反应

摩熵化学 03/25

Chugaev（楚加耶夫）消除反应，又称为黄原酸酯热消除反应，是黄原酸酯（至少含有一个β-H）加热(100-250°C)通过顺式消除得到相应烯烃的反应。

1899年，俄国化学家 L.Chugaev及其学生在研究黄原酸酯的性质时发现了此反应。Lev A. Chugaev (1873-1922)生于俄罗斯莫斯科，是彼得格勒的化学教授，这个职位曾经由迪米特里·门捷列夫和保罗·瓦尔登担任。除了萜类化合物，Chugaev还研究了镍和铂的化学。他把一生献给了科学。

反应定义

Formation of olefins from alcohols through pyrolysis of the corresponding xanthates

反应机理

此反应通过分子内的顺式消除实现的，醇的β-H和黄原酸酯的硫酮硫原子形成一个六元环过渡态。因此β-H和黄原酸酯必须共平面。醇先和碱(e.g., NaH, NaOH, or KOH)反应得到的烷氧基负离子和二硫化碳反应得到黄原酸盐，接着再和碘代烷烃反应（通常用碘甲烷）得到黄原酸酯。伯醇得到伯黄原酸酯比仲、叔黄原酸酯更稳定，其消除温度通常大于200℃。黄原酸酯热消除和一般的酸酯（如乙酸酯）消除类似，但其消除温度要低很多，因此大大减少了烯烃的异构化。副产物(COS, R4-SH)很稳定，因此反应不可逆。

此反应常常用于将不稳定的醇在不重排的情况下转化为相应的烯烃。但当底物有两种消除方向时，通常得到烯烃的混合物，因此应用性降低。

注：Chugaev消除在机理上类似于其他热消除反应，如Cope消除（点击查看）和酯热解。黄原酸盐通常在120至200 ℃之间发生消除，而酯通常需要 400 至 500 ℃，胺氧化物通常在80至160 ℃之间发生反应。

合成应用

K.Ogasawara 和同伴用 Chugaev 顺式消除反应和分子内烯类反应作为关键步骤改进了一种简明的(-)-红藻氨酸的合成路线。标准条件下准备好黄原酸盐后，化合物受热在含有碳酸氢钠的二苯醚中回流。所要得到的承担三元取代的四氢吡咯构架的三环产物用来合成单一非对映体的产率是 72%。

图片来源：人名反应的战略性应用

早期的 dihydroclerodin 的全合成中,A.Groot 等人用 Chugaev 消除反应在环A 上加上一个环外双键。在使用黄原酸酯热解反应以前，作者试过许多方法，但是那些方法都不能把一级醇转化为环外亚甲基官能团。而黄原酸酯则经过在正十二烷中加热到216℃保持两天即可得到 74%所要得到的烯烃。

图片来源：人名反应的战略性应用

H .Hagiwara 等全合成(-)-茄格孢吡喃酮 E的第一步,必须通过C4的二级醇的消除在自然产物萘烷环上加上 C3-C4 双键。由于黄原酸酯热解反应的立体选择性是顺式，就可以加上双键，而不会得到任何不想得到的 C4-C5 双键。先把 C4 醇用叔丁醇作碱转化为 91%的黄原酸酯。在 1-甲基萘中通过加热黄原酸酯到 190℃时引入 C3 的双键。