Всі чотири етапи реакції можуть бути проведені в одній посудині, а використання R3X не є обов'язковим. Однак очищення сульфонового проміжного продукту 2 дозволяє підвищити вихід реакції і чистоту продукту. Найчастіше R3 — це ацетильний або бензоїльний замісник, а для отримання 2 як R3X використовують ангідрид оцтової кислоти або бензоїлхлорид.
У результаті реакції утворюються переважно транс-алкени.
Перші стадії є прямими. Фенілсульфоновий аніон 2 реагує з альдегідом, в результаті чого утворюється алкоксид3, який у свою чергу функціоналізують з допомогою R3-X з утворенням стабільного інтермедіату 4. Точний механізм класичної реакції Жуліа не відомий, але з допомогою маркування Дейтерієм було показано, що реакція проходить через стадію утворення вінільних або вторинних алкільних радикалів5[2]. Обидва інтермедіати з різною стереохімією здатні еквілібрувати до більш стабільних ізомерів перед утворенням продукту. Бажаний продукт 6 утворюється в результаті протонування вінільних радикалів.
Стереохімія алкену 6 залежить від стереохімії сульфонового інтермедіату 4. Вважається, що радикальні інтермедіати 5 з різною стереохімією здатні еквілібрувати, в результаті чого утворюються термодинамічно більш стабільні транс-олефіни[3].
Стереоселективність
У результаті класичної реакції Жуліа утворюються переважно транс-(або (Е)-)алкени з високим стереоселективним виходом. (Е)-селективність можа підвищити, якщо використовувати такі вихідні сполуки, щоб ланцюги біля новоутвореного подвійного зв'язку були якомога більш розгалуженими. Відносна стереохімія інтермедіату β-ацилоксисульфонату не впливає на геометрію отриманого алкену.
Модифікації реакції Жуліа
Реакція Жуліа з використанням гетероарилсульфонатів
Оскільки весь синтез досить важко провести в лабораторії, Марк Жуліа(інші мови) зі співробітниками розробив метод синтезу «в одній посудині», де гетероарилсульфонати додаються до карбонільних сполук замість традиційних фенілсульфонатів[4]. (Хоча очищення сульфонового інтермедіату в середині синтезу дає змогу отримати кращий вихід та чистіший продукт.)
Заміщення фенілсульфонів на гетероарилсульфони значно змінює шлях проходження реакції[5]. Показовим прикладом є бензотіазолсульфон[6]. Реакція бензотіазолсульфону 1 з Літій диізопропіламідом дає метилбензотіазоліл сульфон, який швидко реагує з альдегідами (або кетонами) з утворенням алкоксидного інтермедіату 2. На відміну від фенілсульфонів, такі алкоксидний інтермедіат 2 є нестабільним та піддається перегрупуванню Смайлза з утворенням сульфінатної солі 4[7]. Остання одразу ж розкладається на діоксид Сульфуру та бензотіазолон Літію 5 даючи бажаний алкен 6.
Реакція олефінування Жуліа з використанням гетероарилсульфонатів
Оскільки реакція Жуліа з використанням бензотіазолу не має стадії з утворенням різноважних інтермедіатів, стереохімічних вихід залежить від стереохімії початкого карбонільного приєднання. Тому продуктом реакції завжди є суміш стереоізомерних алкенів.
Олефінування Жуліа — Кочинські
Після аналізу кількох гетероароматичних активаторів, стало зрозуміло, що не всі гетероарилсульфонати однаково впливають на вихід продукту та стереосективність[5]. Бензотіазол-2-іл сульфони реагують з α,β-ненасиченими або ароматичними альдегідами з утворенням спряжених 1,2-дизаміщенів (Е)-алкенів. Кочинські (англ.Philip J. Kocieński) помітив, що 1-феніл-1Н-тетразол-5-їл сульфон дає неспряжені 1,2-дизаміщені алкени з високим (Е)-селективним виходом, якщо немає значного стеричного напруження в молекулі[8].
У реакції Жуліа — Кочинські алкілуючим агентом є тетразол[9]. Така реакція проходить за тим же механізмом, що й реакція з бензотіазолсульфоном. У іншому випадку[10], реакція з трет-бутилтетразоїлметилсульфоном може проходити в тетрагідрофурані з біс-(триметилсиліл)амідом при −70 °С або ж з карбонатом цезію(інші мови) при +70 °С.
Реакція олефінування Жуліа — Кочинські
Високий (Е)-селективний вихід олефінування Жуліа-Кочинскі є наслідком кінетично контрольованого, незворотного діастереоселективного приєднання метальованого 1-феніл-1Н-тетразол-5-їл сульфону до неспряжених альдегідів з утворенням anti-β-алкоксисульфонів, які стереоспецифічно розкладаються до (Е)-алкенів. Для отримання 1,2-дизаміщених (Z)-алкенів рекомендують використовувати алільні або бензильні 1-t-бутил-1Н-тетразол-5-іл сульфони[11][12].
