環化反應的endo和exo,你知道多少?


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1976年,英國牛津大學的J.E. Baldwin報道了各類分子內關環反應的難易程度的法則。此法則被稱為鮑德溫規則(Baldwin’s Rule)。 分子內關環反應的難易程度與關環部位的軌道相互作用息息相關。 Baldwin法則 就是用來總結這些規律的一個法則,同時該法則可適用范圍很廣,包括親核、親電、自由基環化反應。

規則介紹

熵效應、立體電子效應、環張力等因素都考慮在內,總結出了以下幾點經驗規律:

有利:3~7-exo-tet、3~7-exo-trig、3,4-exo-dig

      不利:5,6-endo-tet、3~5-exo-trig、3~7-endo-dig

以exo和endo表示閉環時斷鍵的位置,環內對應endo,環外對應exo。

Baldwin規則就是總結這類反應的一個經驗規則(綠色表示可以發生反應,紅色表示不能發生反應)

環化反應的endo和exo,你知道多少?的圖1

環化反應的endo和exo,你知道多少?的圖2


環化反應的endo和exo,你知道多少?的圖3

以tet、trig和dig表示反應中親電碳的雜化狀態,tet(tetragonal)對應sp3雜化,trig(trigonal)對應sp2雜化,而dig(digonal)對應sp雜化。如果考慮軌道相互作用的話,親核試劑如下圖所示以特定的角度接近親電底物。這個接近的難易程度也就決定了環化的進行。

環化反應的endo和exo,你知道多少?的圖4

綜上,環化反應的規律我們可以如下所述。上面寫著不利的環化反應并不是完全無法進行,只是相對于有利的環化反應來說相對比較難以形成而已。

環化反應的endo和exo,你知道多少?的圖5

環化反應的endo和exo,你知道多少?的圖6

應用實例

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環化反應的endo和exo,你知道多少?的圖8

環化反應的endo和exo,你知道多少?的圖9

參考文獻

一、Strategic Applications of Named Reactions in OrganicSynthesis, László Kürti and Barbara Czakó, Baldwin’s Rules/Guidelines for Ring-Closing Reactions, page 32-33.

二、https://cn.chem-station.com/reactions/2015/03/%E9%B2%8D%E5%BE%B7%E6%B8%A9%E8%A7%84%E5%88%99baldwins-rule.html

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