Favorskii 重排

Favorskii 重排

重要性 机理 合成应用

重要性

[开创性文献^1,2；综述^3-8；改进与优化^9-12；理论研究^13,14]

α-卤代酮（具有至少一个α-氢）在碱和亲核试剂（如醇、胺或水）存在下进行处理时，会通过环丙酮中间体发生骨架重排，生成羧酸或羧酸衍生物（酯或酰胺）。该反应称为 Favorskii 重排，广泛用于高支化羧酸的合成。卤素取代基可以是氯、溴或碘，而碱通常是烷氧化物或氢氧化物。在重排过程中，脂肪族 α-卤代酮生成脂肪族羧酸衍生物，而环状 α-卤代酮底物发生环缩反应，生成比原环少一个碳的环状羧酸衍生物。^15,16,12

• 1）对结构因子（如取代基体积、烷基取代程度）和反应条件（碱、溶剂、温度）敏感；
• 2）卤素所在碳上的烷基或芳基取代会加速重排；
• 3）在环状 α-卤代酮中，重排适用于 6-10元环；
• 4）产率从中等到较高不等。

Favorskii 重排的两种重要变体是：

• 1）当 β-卤代酮在碱和亲核试剂存在下处理时，通过环丁酮中间体发生同系 Favorskii 重排；^20,21
• 2）如果 α-卤代酮没有可烯醇化的氢（R_3-5≠H），则会发生准 Favorskii 重排。

机理^22-26

目前被广泛接受的 Favorskii 重排机制包括以下步骤：

1. 在 α-碳处去质子化形成烯醇负离子；
2. 烯醇负离子对含离去基的 α’-碳进行分子内进攻，生成环丙酮中间体；
3. 中间体的区域选择性开环生成最稳定的碳负离子；
4. 碳负离子接受质子转移生成产物。

合成应用

1. 六环笼状化合物的全合成：H. Takeshita 的实验室利用连续的 Diels-Alder 环加成、Favorskii 重排和 [2π+2π] 光环加成作为关键步骤，实现了对六环笼状化合物 hexacyclo[6.4.2.02,7.03,11.06,10.09,12]tetradecene 的全合成。³²

2. (+)-二氢荆芥内酯的合成：E. Lee 等人展示了从 (+)-香茅酮衍生的氯醇经过立体选择性的 Favorskii 重排生成高度取代的环戊烷羧酸衍生物。³³

3. (±)-kelsoene 的立体控制全合成：M. Koreeda 等人通过 γ-酮对甲苯磺酸酯的碱催化同系 Favorskii 重排实现了目标分子的 4-5 融合环部分的合成。³⁴