Cope重排 ｜ [3,3]-单键迁移重排

定义：

在加热条件下，1,5-二烯通过高度立体选择性[3,3]单键迁移重排，从而形成更稳定的1,5-二烯，该类型反应被称为Cope重排。

反应通式

起源与发展

1940年，Cope和Hardy最早报道了该反应。

自1940年以来，Cope重排和它的变体已经被广泛地探索，其中包括：氨基-Cope（amino-Cope）重排，氮杂-Cope（aza-Cope）重排，重氮-Cope（diaza-Cope）重排，氧-Cope（oxy-Cope）重排，硅-Cope（sila-Cope）重排，硫-Cope（thio-Cope）重排，等等。

早期文献： Cope, A. C. and Hardy, E. M., J. Am. Chem. Soc., 1940, 62, 441.

反应特点

1）该反应是一个可逆反应，这是由于分子中键的类型与数目并没有发生变化
2）当产物热力学更稳定时（重排后取代增加，或者共轭结构更稳定等），则反应倾向于生成产物方向
3）反应经历椅形过渡态，因此该反应表现出立体特性性和立体选择性
4）在无环二烯中诱导Cope重排所需的典型温度为150-260 ℃；如果1)二烯在C3或C4位置被取代;2)二烯是循环的，消除了环应变;或3)过渡金属配合物催化Cope重排，则所需温度显著降低
5）Cope重排不仅可以被热激活，光化学，酸、抗体或酶，也可以催化该反应进行

反应机理

该反应的机理如下图所示：

反应经历一个六元环椅式过渡态，发生[3.3]单键迁移重排，生成热力学更稳定产物方向进行

应用实例

1）

图片来自Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents, by Zerong Wang

2）

图片来自Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents, by Zerong Wang

3）DOI: 10.1021/ol1013125
4）DOI: 10.1021/ja0609710

该反应为1,2-氧氮杂Cope重排

5）DOI: 10.1021/ja307213m
6）DOI: 10.1021/ja0518326
7）DOI: 10.1002/anie.201608508

首次报道的有机催化Cope重排反应

评述

Cope重排实质上与Claisen重排类似

Cope重排反应在有机合成上应用非常广泛，不仅是开拓了大量相关类型的反应，而且在有机合成方法学、全合成、药物研究、机理研究等方面，都具有重要意义

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