Se observan efectos solventes sustanciales en la transposición de Claisen, donde los solventes polares tienden a acelerar la reacción en mayor medida. Los solventes con enlaces de hidrógeno dieron las constantes de velocidad más altas. Por ejemplo, las mezclas de solventes etanol /agua dan constantes de velocidad 10 veces más altas que el sulfolano . [8] [9] Se ha demostrado que los reactivos de organoaluminio trivalente, como el trimetilaluminio , aceleran esta reacción. [10] [11]
El reordenamiento de Claisen puede ocurrir en forma de dominó con un reordenamiento de Cope , en cuyo caso el grupo alilo parece atacar la posición para en el anillo: [12]
Claisen aromático con posición orto sustituida
La meta-sustitución afecta la regioselectividad de este reordenamiento. [13] [14] Por ejemplo, los grupos que extraen electrones (como el bromuro) en la posición meta dirigen el reordenamiento a la posición orto (71% del producto orto ), mientras que los grupos que donan electrones (como el metoxi), dirigen el reordenamiento a la posición para (69% del producto para). Además, la presencia de sustituyentes orto conduce exclusivamente a productos de reordenamiento para-sustituidos. [12] Si un aldehído o ácido carboxílico ocupa las posiciones orto o para , la cadena lateral alílica desplaza al grupo, liberándolo como monóxido de carbono o dióxido de carbono , respectivamente. [15] [16]
Reordenamiento de Bellus-Claisen
El reordenamiento de Bellus-Claisen es la reacción de éteres alílicos, aminas y tioéteres con cetenos para dar ésteres, amidas y tioésteres γ,δ-insaturados. [17] [18] [19] Esta transformación fue observada fortuitamente por Bellus en 1979 a través de su síntesis de un intermediario para un insecticida, piretroide. Los cetenos sustituidos con halógeno (R 1 , R 2 ) se utilizan a menudo en esta reacción por su alta electrofilicidad. Se han desarrollado numerosos métodos reductores para la eliminación de los α-haloésteres, amidas y tioésteres resultantes. [20] [21] El Bellus-Claisen ofrece a los químicos sintéticos una oportunidad única para las estrategias de expansión de anillo.
El reordenamiento de Bellus-Claisen
Reordenamiento de Eschenmoser-Claisen
El reordenamiento de Eschenmoser-Claisen se lleva a cabo calentando alcoholes alílicos en presencia de N , N -dimetilacetal dimetilacetal para formar una amida γ,δ-insaturada. Fue desarrollado por Albert Eschenmoser en 1964. [22] [23] El reordenamiento de Eschenmoser-Claisen se utilizó como un paso clave en la síntesis total de morfina. [24]
El reordenamiento de Eschenmoser-Claisen
Mecanismo: [12]
Mecanismo de Eschenmoser-Claisen
Reordenamiento Irlanda-Claisen
El reordenamiento de Ireland-Claisen es la reacción de un carboxilato alílico con una base fuerte (como la diisopropilamida de litio ) para dar un ácido carboxílico γ,δ-insaturado . [25] [26] [27] El reordenamiento se lleva a cabo a través del acetal de sililoceteno, que se forma atrapando el enolato de litio con clorotrimetilsilano. Al igual que el Bellus-Claisen (arriba), el reordenamiento de Ireland-Claisen puede tener lugar a temperatura ambiente y superior. Los acetales de sililoceteno configurados E y Z conducen a productos reordenados anti y syn, respectivamente. [28] Hay numerosos ejemplos de reordenamientos de Ireland-Claisen enantioselectivos encontrados en la literatura que incluyen reactivos de boro quirales y el uso de auxiliares quirales. [29] [30]
El reordenamiento Irlanda-Claisen
Reordenamiento de Johnson-Claisen
La transposición de Johnson-Claisen es la reacción de un alcohol alílico con un ortoéster para producir un éster γ,δ-insaturado . [31] Se han utilizado ácidos débiles, como el ácido propiónico, para catalizar esta reacción. Esta transposición a menudo requiere altas temperaturas (100–200 °C) y puede tardar entre 10 y 120 horas en completarse. [32] Sin embargo, el calentamiento asistido por microondas en presencia de arcilla KSF o ácido propiónico ha demostrado aumentos dramáticos en la velocidad de reacción y los rendimientos. [33] [34]
El reordenamiento Johnson-Claisen
Mecanismo: [12]
Mecanismo de Johnson-Claisen
Reordenamiento de Kazmaier-Claisen
El reordenamiento de Kazmaier-Claisen es la reacción de un éster de aminoácido insaturado con una base fuerte (como diisopropilamida de litio ) y una sal metálica a –78 °C para dar un enolato quelado como intermedio. [35] [36] Si bien se pueden utilizar diferentes sales metálicas para formar el enolato, el uso de cloruro de zinc da como resultado el mayor rendimiento y brinda la mejor estereoespecificidad. [37] La especie de enolato se reordena a –20 °C para formar un aminoácido con una cadena lateral alílica en posición α. Este método fue descrito por Uli Kazmaier en 1993. [38]
El reordenamiento Kazmaier-Claisen
Reordenamiento de la foto-Claisen
La transposición de Claisen de los éteres arílicos también se puede realizar como una reacción fotoquímica . Además del producto orto tradicional obtenido en condiciones térmicas (el producto de transposición [3,3]), la variación fotoquímica también da el producto para (producto [3,5]), isómeros alternativos del grupo alilo (por ejemplo, productos [1,3] y [1,5]), y la simple pérdida del grupo éter, e incluso puede transponer éteres alquílicos además de éteres alílicos. La reacción fotoquímica ocurre a través de un proceso escalonado de escisión radical seguida de formación de enlaces en lugar de como una reacción pericíclica concertada , lo que por lo tanto permite la oportunidad de una mayor variedad de posibles sustratos e isómeros de productos. [39] Los resultados [1,3] y [1,5] de la transposición de foto-Claisen son análogos a la transposición de foto-Fries de los ésteres arílicos y compuestos acilo relacionados. [40]
Hetero-Claisen
Aza–Claisen
Un iminio puede servir como una de las fracciones con enlaces pi en el reordenamiento. [41]
Un ejemplo del reordenamiento de Aza-Claisen
Reacción de Chen-Mapp
La reacción de Chen-Mapp, también conocida como reordenamiento del [3,3]-fosforimidato o reacción de Staudinger-Claisen, instala un fosfito en lugar de un alcohol y aprovecha la reducción de Staudinger para convertirlo en una amina alílica. La reacción de Claisen posterior está impulsada por el hecho de que un doble enlace P=O es energéticamente más favorable que un doble enlace P=N. [42]
La reacción de Mapp
Reordenamiento de Overman
El reordenamiento de Overman (llamado así por Larry Overman ) es un reordenamiento de Claisen de tricloroacetimidatos alílicos a tricloroacetamidas alílicas. [43] [44] [45]
La reorganización de Overman
El reordenamiento de Overman es aplicable a la síntesis de compuestos diamino vecinales a partir de dioles alílicos 1,2-vecinales.
Reordenamiento de Claisen zwitteriónico
A diferencia de los reordenamientos de Claisen típicos que requieren calentamiento, los reordenamientos de Claisen zwitteriónicos tienen lugar a temperatura ambiente o por debajo de ella. Los iones de acilamonio son altamente selectivos para los enolatos Z en condiciones suaves. [46] [47]
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