Cope 重排反应

Cope 重排反应

重要性 机理 合成应用

重要性

[开创性文献1;综述2-14;理论研究15-28]

Cope 重排反应是指 1,5-二烯通过 [3,3]-σ迁移重排生成同分异构 1,5-二烯的热反应。该反应由 A.C. Cope 于 1940 年首次观察到1。反应是可逆的,平衡位置取决于起始物和产物的相对稳定性。产物如果通过共轭或双键取代得到稳定,平衡将偏向产物一侧。反应具有立体专一性和立体选择性,这归因于反应的环状椅式过渡态。

Cope 重排反应示意图

机理29-43

Cope 重排通过一个椅式过渡态进行,其中取代基的空间相互作用最小化。过渡态的具体形式取决于取代基,并在两个极端形式之间变化:从两个独立的烯丙基自由基到 1,4-环己烷双自由基。大多数情况下,反应是协同的,过渡态接近于成键和断键均已显著发展的状态。

Cope 重排反应机理

合成应用

1. (+)-和(–)-Asteriscanolide 的全合成:M.L. Snapper 等人在其合成策略中利用 Cope 重排作为关键步骤。通过环丁二烯分子内环加成、开环复分解和 Cope 重排,成功合成了 8 元碳环框架44

Cope 应用1

2. Tremulenolide A 的全合成:H.M.L. Davies 等人以 Rh 催化的六碳二烯选择性环丙烷化为起点,通过 Cope 重排制备了目标产物环庚二烯,产物在 140 °C 的 Kugelrohr 蒸馏中以单一区域异构体形式获得,产率为 49%45

Cope 应用2

3. (-)-吗啡合成的三环系统构建:T. Hudlicky 等人通过分子内 Diels-Alder 环加成和 Cope 重排反应,构建了含有所有手性中心的三环骨架。在氧化羟基生成酮后,通过 [3,3]-σ迁移完成反应46

Cope 应用3