Estereoselectiva enolato formación con bases diferentes: ¿la adición de una base de 3 a una cetona ofrece el cis o trans enolato?

Question

Me pregunto si la adición de una base de tipo $\ce{NR_3}$ (R: alquilo) a una cetona (por ejemplo, 3-Pentanona o 4-Heptanona) resultados en el cis o trans-enolato.

Yo no encuentro ninguna página de internet que los estudios de esta pregunta, por lo tanto me gustaría preguntar aquí sobre cuatro casos:

a) $\ce{NMe_3}$ (pequeño)

b) $\ce{NMeEt_2}$ (medio)

c) $\ce{NEt_3}$ (grande)

d) $\ce{N(iPr)_2Et}$ (muy voluminosos)

Pueden ser más pequeñas bases como a) o b), suelen dar la trans-enolato y voluminoso bases c) o, incluso, d) ofrece el cis-enolato. (Eso es lo que he leído, pero no soy capaz de entender el por qué de la parte.) Hay una buena explicación de que racionaliza que enolato se formó, el cis o trans?

Estéricamente impedidos bases de las formas de la cinética del enolato. Para la desprotonación de 3-Metil-4-heptanona supongo que el enolato en el lineal no ramificado sitio de la cadena, eso está claro para mí, pero cinética/termodinámica enolato no tiene nada que ver con cis/trans enolato o no?

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Relacionado con: ¿La adición de terc-butanolate a la 3-pentanona dar el cis o trans enolato?

Answer 1

El ceto-enol tautomerización no puede tener lugar sin al menos una traza de ácido o de base, lo que significa que no existe un cambio de protones a partir de alfa-carbono a oxígeno o viceversa.

Los dos más comunes enolation mecanismos son:

1. Base catalizada (con organolithium de reactivos tales como LDA (amina secundaria))

En la base de catalizada enol formación, el primer paso, protones extracción de la alfa-carbono, es lento. (La posterior enolato formación es rápido (debido a la resonancia)). La base se propone para formar una silla-como estado de transición (TS) con la cetona, la extracción de la alfa-carbono de protones y, al mismo tiempo que la donación de los Li para el oxígeno. El producto resultante es la clásica enolato de litio.

Basado en la estructura de TS, a continuación, puede predecir si el "side chain" de la base se forma una desfavorable syn-pentano interacción.

https://en.wikipedia.org/wiki/File:Ireland_model_enolate1.svg

2. Catalizado por el ácido

En el catalizado por el ácido enólico formnation, el primer paso, la protonación del oxígeno y la posterior "a cargo de la re-localización" para el hidroxilo del carbono, es rápido. (La posterior enol formación es lenta). Desde la protonación puede ocurrir a partir de los protones en el medio ambiente, el tamaño del ácido juega poco papel directo en la estereoquímica de la resultante enolato. (Sin embargo, el tamaño de la "side chain" en la cetona de reactivos).

Sin embargo, hay un 3er mecanismo cuando la "base" es una amina terciaria (como usted parece estar muy interesado en), pero la reacción es catalizado por el ácido. En este mecanismo, la amina se comporta como un nucleófilo y un carbinolamine intermedio es detectado.

Ver Bruice, J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 4982

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja00353a023

(Ver también Bruice, J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 962 y 1990, 112, 7361)

En la elaboración de este carbinolamine intermedio, se puede predecir un voluminoso amina terciaria a favor de un cis-enolato debido al impedimento estérico. Sin embargo, como se sugiere en el documento, "gravemente estéricamente impedidos" amina terciaria puede ser demasiado voluminosos para seguir este 3 de mecanismo y sólo cataliza enolation a través de la base general catalizada mecanismo.