Diferenciando entre la reacción de Prins / ene experimentalmente

Question

La reacción de Prins, adición paso a paso de un alqueno a un compuesto carbonílico, conduce al mismo producto que una reacción ene concertada. Esto se ilustra aquí con el tetracloruro de estaño como un ácido de Lewis, que (hasta donde sé) reduce la energía de activación de ambos caminos:

¿Cómo se pueden diferenciar experimentalmente estos dos caminos mecanísticos?

Una cosa que se me ocurre en este momento sería la estereoquímica del alqueno formado, presumiblemente en una vía concertada, el estado de transición cíclico (similar a un sobre, si recuerdo correctamente) el sustituyente R' estaría posicionado ecuatorial o pseudo-ecuatorial. Sin embargo, no tengo suficiente confianza para realizar un análisis de la reacción paso a paso.

Estoy abierto a escuchar sobre otras posibilidades, por ejemplo, estudios cinéticos o estudios espectroscópicos. Supongo que el carbocatión libre en la reacción de Prins podría llevar a un coeficiente $\rho$ más negativo en un análisis de Hammett, en comparación con un mecanismo paso a paso?

También estaría feliz si alguien pudiera proporcionar un ejemplo en la literatura, si existe. (Confieso que no lo he buscado, he estado muy ocupado.)

Answer 1

La reacción tradicional de Prins se llevó a cabo en ácido acuoso (H₂SO₄, HCl) con formaldehído. El carbocatión formado por la adición del alqueno fue atrapado por un nucleófilo, o si ocurrió una eliminación E₁, se formó el alqueno más estable. La reacción ene catalizada por ácido de Lewis es intramolecular sin captura de nucleófilo y se forma el alqueno menos estable, al menos cuando está presente un grupo isopropenilo en el reactante. A continuación, se presentan dos ejemplos:

El malonaldehído 1, que tiene dos grupos aldehído enantiotópicos, reacciona a través del estado de transición 2 para producir alcohol 3 como producto principal. El anillo de cicloheptadieno es en efecto un grupo t-butilo que prefiere estar en posición ecuatorial en el estado de transición. Tenga en cuenta el doble enlace exocíclico en oposición a una posición más estable endocíclica. El grupo hidroxilo es axial. El aldehído 4 sigue el mismo tipo de patrón formando el alcohol axial 5. Si un estado de transición abierto fuera operativo, se anticiparía el alcohol ecuatorial. [PD: Puedes buscar mucha de esta información en Google.]

1) J. Am. Chem. Soc., 1990, 112, 2149-2158

2) J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 718-721