α-卤代酮在亲核试剂(Nuc-H)存在下,经碱处理后转化为羧酸或衍生物(酯或酰胺),广泛用于高支链羧酸的合成,该反应称为Favorskii重排。公认的四步反应机制包括:
1. 烯酸盐的形成;
2. 烯酸盐通过分子内攻击,形成环丙烷酮中间体,从而排出α׳-离去基团;
3. 羰基的亲核攻击,然后中间体的区域选择性开放提供稳定的碳负离子;
4. 质子转移到碳负离子,得到最终产物。
六元环到十元环α-卤代酮通常经历环收缩。
- 试剂:碱(醇盐、氢氧化物)
- 反应物:含有至少一种α-氢(α-卤(Cl、Br、I)、α-羟基、α-甲苯氧基或α,β-环氧酮)的无环或环状α-取代酮、Nuc-H(如醇、胺、水)
- 产物:无环羧酸或衍生物,一个碳较小的环羧酸或衍生物
- 反应类型: 重排
实验提示
- 除区域选择性外,反应还具有立体选择性,受结构因素(取代基的体积、烷基取代度)和反应条件(碱、溶剂、温度)的影响。
- 含卤素碳上的烷基或芳基可增加重排机率。
- α,α׳-二卤代酮产生α,β-不饱和羧酸衍生物,而三卤代酮产生α,β-不饱和-α-卤代酸。
- α-卤酮亚胺可用作合适的底物,但活性比相应的α-卤酮低。
- 两种修饰包括:(i)当β-卤酮在亲核试剂存在下用碱处理时,通过环丁酮中间体发生homo-Favorskii重排,以及(ii)如果α-卤酮无任何烯醇化的氢,则发生quasi-Favorskii重排。
Kürti, L., Czakó, B. (2005). Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis; Background and Detailed Mechanisms. Burlington, MA: Elsevier Academic Press.
反应机理
原始文献
Favorskii, A. E. J. Russ. Phys. Chem. Soc. 1894, 26, 590. Favorskii, A. E. J. Russ. Phys. Chem. Soc. 1905, 37, 643.
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