Baylis-Hillman反応におけるキヌクリジンベースの触媒のPK（A）と反応性との相関：最適な触媒としてのキヌクリジンの発見

Baylis-Hillman反応におけるさまざまなキヌクリジンベースの触媒の反応性が調べられ、例外なく塩基の塩基性と反応性の間の簡単な相関が確立されています。次の反応性の順序は、括弧内で与えられるコンジュゲート酸（水で測定）のpk（a）の順に確立されました：キヌクリジン（11.3）、3-ヒドロキシキヌクリジン（9.9）、DABCO（8.7）、3-アセトキシキヌクリジン（9.3）、3-クロロキヌクリジン（8.9）、およびキヌクリジノン（7.2）。DABCO（a）に基づいたDABCOの予想よりも高い反応性は、DABCOの相対的な塩基性とDMSOの3-アセトキシキヌクリジンを比較することにより分析されました。態度溶媒では、DABCOが3-アセトキシキヌクリジンよりも0.6 pk（a）ユニットがより基本的であるため、アミンのPk（a）とその反応性の間の直接的なリンクが確立されることがわかった。反対を報告した以前の文献作品とは対照的に、PK（a）が最も高いキヌクリジンは、最も活性触媒であることがわかりました。キヌクリジンとの反応プロファイルは、有意な自己触媒を示し、プロトンドナーの存在がさらに速度を高める可能性があることを示唆しました。したがって、極性X-H結合を持つ一連の添加剤が調査され、メタノール、トリエタノールアミン、ホルムアミド、および水がすべて追加の加速を提供することがわかった。メタノールが最適であることがわかっており、キヌクリジンとメタノールの強力な組み合わせをアルデヒドとマイケルアクセプターのホストでテストしました。反応は、以前に報告されたよりも効率的かつ速いだけでなく、以前は反応しなかった新しい基質を使用することができました。注目すべき例には、アセチレン性アルデヒドの使用と、ベータ置換剤を搭載したビニルスルホン、アクリルアミド、デルタラクトン、さらにはアルファのベータ不飽和エステルの雇用が含まれます。

The reactivity of a variety of quinuclidine-based catalysts in the Baylis-Hillman reaction has been examined, and a straightforward correlation between the basicity of the base and reactivity has been established, without exception. The following order of reactivity was established with pK(a)'s of the conjugate acids (measured in water) given in parentheses: quinuclidine (11.3), 3-hydroxyquinuclidine (9.9), DABCO (8.7), 3-acetoxyquinuclidine (9.3), 3-chloroquinuclidine (8.9), and quinuclidinone (7.2). The higher than expected reactivity of DABCO, based on its pK(a), was analyzed by comparing the relative basicity of DABCO and 3-acetoxyquinuclidine in DMSO. It was found that in aprotic solvent, DABCO was 0.6 pK(a) units more basic than 3-acetoxyquinuclidine, thus establishing a direct link between pK(a) of the amine and its reactivity. In contrast to previous literature work that reported the contrary, quinuclidine, which has the highest pK(a), was found to be the most active catalyst. The reaction profile with quinuclidine showed significant autocatalysis, which suggested that the presence of proton donors might further enhance rates. Thus, a series of additives bearing polar X-H bonds were investigated and it was found that methanol, triethanolamine, formamide, and water all provided additional acceleration. Methanol was found to be optimum, and the powerful combination of quinuclidine with methanol was tested with a host of aldehydes and Michael acceptors. Not only were the reactions more efficient and faster than previously reported, but now new substrates that were previously unreactive could be employed. Notable examples include the use of acetylenic aldehydes and the employment of vinyl sulfones, acrylamides, delta-lactones, and even alpha,beta-unsaturated esters bearing a beta-substituent.