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处于准平伏键,但以全重叠构象存在,能量较高,反应难以进行,只能得到Q3%(EE)型产 物:而若经船式构象过渡态4时,两个甲基均处于准直立键,并且也是以全重叠构象存在,反应 更难进行,所以得不到(乙,Z)型产物(图2)山,2s。 H士Me kmA合 9.7(ZE) Me 久入 e 0.30o(E.E) 0P。(2Z) 图2mcso3,4二甲基1,5己二烯Cpe重排反应的立体化学过程 对于外消旋体,以其中的(R,)1,5己二烯来讨论,在经过椅式构象过渡态5重排时,两 个甲基均处于平伏键,过渡态能量低,容易进行,所以主要得到(EE)构型的产物,占总产物的 90%:当它以经过椅式构象过渡态6重排时,两个甲基均处于直立键,过渡态能量稍高,反应也 可以进行,但比构象5要难,所以得到(Z,Z)构型的产物只占总产物的10%;当它以经过船式 构象过渡态7重排时,两个甲基虽均处于准平伏键,但其过渡态为船式构象,能量较高,较难进 行,即使发生也得到(EE)构型的产物:当它以经过船式构象过渡态8重排时,一个甲基处于 准平伏键,另一个甲基处于准直立键,能量更高,几乎不能进行反应,因此,无(乙,)构型的产 物生成图3)21 以上回顾了文献和教科书中的解释和观点,这些分析就是目前对[3,3]口迁移反应产物 的立体化学过程的分析和解释,这种解释通过立体化学分析很好地解释了[3,3]·迁移反应 中主次产物生成的原因,因此被广泛采用。 下面回顾一下环己烷的构象及其势能图(图4)。椅式构象的能量最低,半椅式构象的能 量最高,但应该注意到,扭船式构象比船式构象的能量要低约6mo,因为在船式构象中 有两对碳原子是以重叠式构象存在的(图5),而在扭船式构象中(图5b),这种重叠构象被避 免了,因此能量较低。同时还应该注意到,[3,3]口迁移反应经过扭船式和船式过渡态得到的 产物的立体化学是一致的,但经过扭船式过渡态比经过船式过渡态的能量要低。因此,作者认 为,在[3,3]加迁移反应中,主要产物的生成如同通常描述的那样是经过椅式过渡态进行的, 41 1994-2008 China Academic Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.enki.net处于准平伏键 ,但以全重叠构象存在 ,能量较高 ,反应难以进行 ,只能得到 0. 3% ( E, E)型产 物 ;而若经船式构象过渡态 4时 ,两个甲基均处于准直立键 ,并且也是以全重叠构象存在 ,反应 更难进行 ,所以得不到 ( Z, Z )型产物 (图 2) [ 1, 2, 5~8 ]。 图 2 m eso23, 42二甲基 21, 52己二烯 Cope重排反应的立体化学过程 对于外消旋体 ,以其中的 (R, R ) 21, 52己二烯来讨论 ,在经过椅式构象过渡态 5重排时 ,两 个甲基均处于平伏键 ,过渡态能量低 ,容易进行 ,所以主要得到 ( E, E)构型的产物 ,占总产物的 90% ;当它以经过椅式构象过渡态 6重排时 ,两个甲基均处于直立键 ,过渡态能量稍高 ,反应也 可以进行 ,但比构象 5要难 ,所以得到 ( Z, Z )构型的产物只占总产物的 10% ;当它以经过船式 构象过渡态 7重排时 ,两个甲基虽均处于准平伏键 ,但其过渡态为船式构象 ,能量较高 ,较难进 行 ,即使发生也得到 ( E, E)构型的产物 ;当它以经过船式构象过渡态 8重排时 ,一个甲基处于 准平伏键 ,另一个甲基处于准直立键 ,能量更高 ,几乎不能进行反应 ,因此 ,无 ( Z, E)构型的产 物生成 (图 3) [ 1, 2, 5~7 ]。 以上回顾了文献和教科书中的解释和观点 ,这些分析就是目前对 [ 3, 3 ]σ迁移反应产物 的立体化学过程的分析和解释 ,这种解释通过立体化学分析很好地解释了 [ 3, 3 ]σ迁移反应 中主次产物生成的原因 ,因此被广泛采用。 下面回顾一下环己烷的构象及其势能图 (图 4)。椅式构象的能量最低 ,半椅式构象的能 量最高 ,但应该注意到 ,扭船式构象比船式构象的能量要低约 6kJ /mol [ 9 ] ,因为在船式构象中 有两对碳原子是以重叠式构象存在的 (图 5a) ,而在扭船式构象中 (图 5b) ,这种重叠构象被避 免了 ,因此能量较低。同时还应该注意到 , [ 3, 3 ]σ迁移反应经过扭船式和船式过渡态得到的 产物的立体化学是一致的 ,但经过扭船式过渡态比经过船式过渡态的能量要低。因此 ,作者认 为 ,在 [ 3, 3 ]σ迁移反应中 ,主要产物的生成如同通常描述的那样是经过椅式过渡态进行的 , 14
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