Carroll 重排反应

Carroll 重排反应

Kimel-Cope 重排反应

脱羰Claisen重排反应

重要性 机理 合成应用

重要性

[开创性文献^1,2；综述^3,4；改进与优化^5-12]

Carroll 重排反应（亦称为 Kimel-Cope 重排反应或脱羧 Claisen 重排反应）是指烯丙基 β-酮酯通过 [3,3]-σ迁移生成 γ,δ-不饱和酮的反应。尽管该反应早在 1940 年被发现，但直到 1990 年代初才应用于药物合成⁶。由于需在 130-220 °C 的苛刻条件下进行，该反应在合成有机化学中应用较少。然而，通过改变 β-酮酯前体结构，这些热屏障得以降低^6-12。反应的主要变体包括伴随 β-酮酸脱羧的反应；通过酯化或分子内内酯化，可以在低温下避免脱羧，生成的产物表现出优异的 syn/anti 选择性。

机理^13,14

Carroll 重排反应通过 [3,3]-σ迁移机理进行。首先，β-酮酯通过烯醇或酯负离子形成中间体，随后在适宜温度下重排为 γ,δ-不饱和酮。若 β-酮酸脱羧，生成脱羧产物；若 β-酮酸酯化或内酯化，则避免脱羧，生成环状或酯化的重排产物。

合成应用

1. (–)-Malyngolide 的全合成：D. Enders 等人通过不对称 Carroll 重排反应成功实现了抗生素 (–)-malyngolide 的全合成，证明了该反应的立体控制能力¹¹。

2. (±)-4-Epi-Acetomycin 的全合成：A.M. Echavarren 实验室利用 (E)-丁烯基-2-甲基乙酰乙酸酯的不对称酯负离子 Carroll 重排反应，并结合臭氧化和乙酰化步骤，完成了抗生素 (±)-4-epi-acetomycin 的全合成⁶。

3. Prelog-Djerassi 内酯的合成：J. Rodriguez 等人研究了 (E)- 和 (Z)-烯丙基 β-酮酯的不对称酯负离子 Carroll 重排反应，为合成 Prelog-Djerassi 内酯及相关化合物提供了一种新颖方法⁷。

4. 取代芳基丙酮的合成：K.L. Sorgi 等人利用取代 p-醌制备乙酰乙酸酯，并在室温下通过 Carroll 重排反应成功合成了取代芳基丙酮及相关衍生物，产率从中等至优异¹⁰。