Riarrangiamento di Carroll

Il riarrangiamento di Carroll è una reazione di riarrangiamento in chimica organica e comporta la trasformazione di un estere β-cheto allile ad acido α-allil-β-chetocarbossilico.[1]

Questa reazione organica è accompagnata da decarbossilazione dando come prodotto finale un γ,δ-allilchetone. Il riarrangiamento di Carroll è un adattamento del riarrangiamento di Claisen e di un'allilazione decarbossilativa.

Meccanismo di reazione[modifica | modifica wikitesto]

La reazione di Carroll (1940) avviene in presenza di una base e ad alta temperatura di reazione (step A) attraverso un enolo intermedio che subisce un riarrangiamento di Claisen elettrociclico. Lo stadio successivo è una decarbossilazione. Con il palladio(0) come catalizzatore, la reazione (Tsuji, 1980) è più blanda (step B) con un catione allile intermedio / complesso organometallico dell'anione acido carbossilico.[2]

Meccanismo della reazione di Caroll
Meccanismo della reazione di Caroll

La decarbossilazione precede l'allilazione come evidenziato da questa reazione catalizzata dal tetracis(trifenilfosfina)palladio(0):[3]

Schema di allilazione decarbossilativa
Schema di allilazione decarbossilativa

Allilazione decarbossilativa asimmetrica[modifica | modifica wikitesto]

Con l'introduzione di ligandi chirali adatti, la reazione diventa enantioselettiva.[4]

Il primo riarrangiamento asimmetrico in letteratura è stato catalizzato da tris(dibenzilideneacetone)dipalladio(0) e dal ligande di Trost:[3]

Alchilazione allilica asimmetrica di cheton-enolati, Burger 2004
Alchilazione allilica asimmetrica di cheton-enolati, Burger 2004

Una reazione simile[5] usa anche naftolo per catalizzare.

Riarrangiamento asimmetrico, Kuwano 2005
Riarrangiamento asimmetrico, Kuwano 2005

Questa reazione produce un enantiomero con ee dell'88%. Resta da vedere se questa reazione avrà un'ampia portata perché il gruppo acetamido sembra essere un prerequisito importante.

Con lo stesso catalizzatore ma un ligando diverso si ottiene un riarrangiamento asimmetrico con una reazione enantioconvergente:[6]

Variazione asimmetrica, Mohr et. altri 2005
Variazione asimmetrica, Mohr et. altri 2005

L'ambito di applicazione è esteso all'α-alchilazione asimmetrica dei chetoni mascherati dai loro enol esteri di carbonato:[7]

Allilazione decarbossilativa, Trost 2005
Allilazione decarbossilativa, Trost 2005

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ (EN) Carroll, M. F., 131. Addition of α,β-unsaturated alcohols to the active methylene group. Part I. The action of ethyl acetoacetate on linalool and geraniol, in J. Chem. Soc., 1940, pp. 704-706, DOI:10.1039/JR9400000704.
  2. ^ (EN) Isao Shimizu, Toshiro Yamada, Jiro Tsuji, Palladium-catalyzed rearrangement of allylic esters of acetoacetic acid to give γ,δ-unsaturated methyl ketones, in Tetrahedron Lett., vol. 21, n. 33, 1980, pp. 3199-3202, DOI:10.1016/S0040-4039(00)77444-2.
  3. ^ a b (EN) Erin C. Burger; Jon A. Tunge, Asymmetric Allylic Alkylation of Ketone Enolates: An Asymmetric Claisen Surrogate, in Org. Lett., vol. 6, n. 22, 2004, pp. 4113-4115, DOI:10.1021/ol048149t.
  4. ^ (EN) Shu-Li You; Li-Xin Dai, Enantioselective Palladium-Catalyzed Decarboxylative Allylic Alkylations, in Angew. Chem. Int. Ed., vol. 45, 2006, pp. 5246-5248, DOI:10.1002/anie.200601889.
  5. ^ (EN) Kuwano, R.; Ishida N.; Murakami, M., Asymmetric Carroll rearrangement of allyl α-acetamido-β-ketocarboxylates catalysed by a chiral palladium complex, in Chem. Commun., n. 31, 2005, pp. 3951-3952, DOI:10.1039/b505105c.
  6. ^ (EN) Justin T. Mohr; Douglas C. Behenna; Andrew M. Harned; Brian M. Stoltz, Deracemization of Quaternary Stereocenters by Pd-Catalyzed Enantioconvergent Decarboxylative Allylation of Racemic b-Ketoesters, in Angew. Chem. Int. Ed., vol. 44, 2005, pp. 6924-6927, DOI:10.1002/anie.200502018.
  7. ^ (EN) Barry M. Trost, Jiayi Xu, Palladium-Catalyzed Asymmetric Allylic α-Alkylation of Acyclic Ketones, in J. Am. Chem. Soc., vol. 127, n. 49, 2005, pp. 17180-17181, DOI:10.1021/ja055968f.

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