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Tutorial Menue3D-Visualisierung Organischer Reaktionen mit CAVOCLerneinheit 5 von 12

Claisen-Umlagerung und deren 3D-Visualisierung

Die Ireland-Variante der Claisen-Umlagerung

Zahlreiche Autoren haben beobachtet, dass ein elektronenreicher Substituent am C-1 des Vinylethers die Reaktivität des [3,3]-sigmatropen Systems stark erhöht. Durch Einführung derartiger Substituenten können Ausbeuten gesteigert und die für thermisch instabile Systeme zu hohen Temperaturen der Claisen-Umlagerung reduziert werden.

Die nach Robert E. Ireland benannte Variante verwendet statt der Allylvinylether einen Carbonsäureallylester I aus Ausgangsmaterial. Deprotonierung zum Enolat, bzw. die Stabilisierung als Silylketenacetal II liefert ein [3,3]-sigmatropes System, das sich bereits bei moderaten Raumtemperaturen weit unter 100 °C umlagert.

Abb.1
Schema der Claisen-Ireland-Umlagerung

Die Stereoselektivität der Enolatbildung

Von großer Bedeutung für die Syntheseplanung war die Entdeckung des Lösungsmitteleinflusses auf die E/Z-Geometrie des Enolats, bzw. des Ketenacetals.

Abb.2
Einfluss des Lösungsmittels auf die Produktgeometrie

In Tetrahydrofuran (THF) als Lösungsmittel bildet sich bevorzugt das (E)-Ketenacetal mir dem Rest R'''' und OSiMe3 auf entgegengesetzten Seiten der neu gebildeten Doppelbindung. In einem Gemisch von THF und 23 % Hexamethyl-phosphorsäure-triamid (HMPT) wird hingegen überwiegend das (Z)-Ketenacetal II (Abb. 1) gebildet.

Literatur

Ireland, R. E.; Mueller, R. H. (1972): Claisen Rearrangement of Allyl Esters. In: J. Am. Chem. Soc.. 94 (16) , 5897-5898
Ireland, R. E.; Mueller, R. H.; Willard, A. K. (1976): The Ester Enolate Claisen Rearrangement. Stereochemical Control through Stereoselective Enolate Formation. In: J. Am. Chem. Soc.. 98 (10) , 2868-2877
Titel des Artikels
The Ester Enolate Claisen Rearrangement. Stereochemical Control through Stereoselective Enolate Formation
Abstract
The [3,3] sigmatropic rearrangement of a number of allylic esters (1), as the enolate anions or the corresponding silylketene acetals, produces the γ,δ-unsaturated acids 2 in 66-88 % yield. The mild conditions allow rearrangement of acid-sensitive and thermally labile esters. Rearrangement of ester 1g affords (E)-decenoic acid (2g) with greater than 99 % stereoselectivity. (E)-Crotyl propanoate (12) leads to erythro acid 14 when enolization is carried out in THF, but to the threo acid 15 when the solvent is 23 % HMPA-THF. Results with a variety of esters demonstrate that kinetic enolization with lithium diisopropylamide gives selective formation of the geometrical enolate H in THF and the isomeric enolate I im HMPA-THF. Similar results are obteined with 3-pentanone.
Pereira, S.; Srebnik, M. (1993): The Ireland Claisen Rearrangement. In: Aldrichimica Acta. 26 (1) , 17-29

Beispiel für einen Ringschluss via Ireland-Claisen-Umlagerung (Totalsynthese von Ingenol)

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