迈克尔加成反应(Michael reaction、Michael addition),是一种亲电的
共轭体系(电子受体)与亲核的负碳离子(电子给体)进行的共轭加成反应,也称为1,4-加成。它是构筑碳-碳键的最常用方法之一,广泛应用于
有机合成,特别是在
逆合成分析中属于
亲核试剂对α,β-不饱和
羰基化合物的β位
碳发生的
加成反应。
迈克尔加成反应是有机化学中的经典反应,由旅欧的
美国留学生阿瑟·迈克尔于1887年发现并做了系统研究。它是有机合成中增长碳链的常用方法之一,自从发现以来,迈克尔加成在二十世纪前半叶的合成实践中被大量运用于
天然产物和药物的合成。
麦克尔(Michael)反应是指
碳负离子对 α、β-不饱和醛 、 、
羧酸 、、、
硝基化合物等的共轭加成反应,该反应是一类十分重要的
有机反应。在
有机合成上用以增长碳链,合成带有各种
官能团的
有机化合物。为最有价值的有机合成反应之一,是构筑碳-碳键的最常用方法之一。有时也称为1,4-加成、共轭加成。是
亲核试剂对α,β-不饱和
羰基化合物发生的β位
碳发生的
加成反应,在
逆合成分析中属于亲核试剂对a3
合成子发生的反应。
被一个硝基或两个基 、酯基 、基等活化的亚甲基其酸性较强(通常比一般的
脂肪醇的酸性 强),用金属烷氧化物 、
氢氧化物或胺处理就可生成烯醇负离子。
这一碱
催化的Michael反应的结果是不饱和
共轭体系的C—Cπ键被打破,在产物中形成了新的C—Cσ键。
在反应中,1,2-加成产物为
动力学控制产物,上述因素均能促使形成的1,2-加成产物和初始原料达成平衡,最终转化为更稳定的共轭加成产物 。
Michael反应最直接的应用就是增长碳链,合成含有多个
官能团的化合物,这些化合物均具有进一步反应的能力,生成各种类型的
有机化合物。
α、β-不饱和醛、酮是最有效和最有用的 Michael 受体,由
羰基稳定的
碳负离子(
烯醇负离子)与之共轭加成生成 1,5-
二羰基化合物,后者在碱性条件下发生分子内
羟醛缩合,失水生成 α、β-不饱和
环己酮。这一过程称为 Robinson 成环反应。
这是制取带有一个角
甲基的
氢化酮(天然甾族分子的部分结构)的首选方法,通过选择适当的
溶剂可以获得高立体选择性的产物 。
Robinson成环反应的操作通常是将 α、β-不饱和酮慢慢加到活泼
CH2化合物和
催化量的 冷的
乙醇钠溶液中,形成的加成产物紧接着发生羟醛缩合 。酯或
酰胺作为碳负离子源与 α、β- 不饱和醛 、酮的 Michael反应产生 γ-
酮酸酯或 γ-酮胺。
在
有机合成中利用不同的
亲核试剂,可以方便的生成碳碳键,
一水碳酸钠键,碳氮键,碳硫键,碳键,等等。当麦克尔加成与
羟醛反应串联起来的时候就产生了有机合成上著名的“罗宾逊成环反应”。后者最大的用处是用来合成维兰德-米歇尔酮。这个酮则是
类固醇类药物人工合成的基础,也是近现代许许多多类
天然产物人工合成的重要原料。比如可以用来合成抗癌药物
紫杉醇。