수산화붕소화의 위치선택성과 입체화학

알켄의 수소붕소화-산화 반응은 특정 위치화학적 및 입체화학적 결과를 나타냅니다.

수소붕소화 메커니즘은 순환 4개 원자 전이 상태를 통해 진행하여 반 마르코프니코프 생성물을 형성하는 조화로운 과정이라는 것을 기억하십시오.

관찰된 위치 선택성은 입체 요인과 전자 요인의 조합으로 설명할 수 있습니다.

입체 프레임워크에서, 덜 치환된 탄소에 BH₂를 추가하고 더 많이 치환된 탄소에 수소를 첨가하면 입체 변형이 최소화되고 덜 붐비는 저에너지 전이 상태를 형성합니다. 이것은 Markovnikov 전이 상태보다 더 안정적입니다.

전자적 맥락에서 알켄이 보란과 반응함에 따라 이중 결합을 가로지르는 두 탄소 중 하나는 부분 양전하를 획득할 수 있습니다.

그러나 더 많은 치환된 탄소에 대한 양전하는 전이 상태를 더 안정적으로 만듭니다. 이것이 효과를 발휘하려면 BH₂ 가 덜 치환 된 탄소에 추가되어야하며, 따라서 관찰 된 반 마르코프 니코프 배향을 정당화해야합니다.

수소보레이션(hydroboration) 단계는 붕소와 수소가 이중 결합의 동일한 면으로부터 알켄에 첨가되는 syn-stereospecific 추가를 따릅니다. 3개의 연속적인 추가는 trialkylborane를 형성합니다.

산화 단계는 과산화수소를 과산화수소로 탈양성자화하는 것으로 진행되며, 이는 트라이얼킬보란을 공격하여 불안정한 중간체를 형성합니다. 다음으로, 알킬기는 수산화물 이온의 손실과 함께 붕소에서 산소로 이동합니다.

이 경우, 알킬기 이동은 이동하는 탄소에서 구성의 유지와 함께 발생합니다.

이 단계를 반복하면 다른 수산화물 이온의 공격을 받는 트라이얼콕실보란이 생성됩니다. 다음으로, 알콕사이드 이온의 이탈에 이어 그 프로토네이션이 알코올을 형성합니다.

산화 단계에서 수산기는 입체화학을 그대로 유지하면서 붕소를 대체합니다.

마지막으로, hydroboration-oxidation은 입체 특이적이기 때문에 얻을 수 있는 입체 이성질체의 수를 제한합니다. 따라서, 생성물이 2개의 입체중심을 갖는 알코올인 경우, 4개의 가능한 입체이성질체 중에서, syn addition에 부합하는 것들만이 형성된다.