8. Циклизация по Робинсону. Эффект растворителя

Донор Михаэля в этом случае представляет собой сильно поляризованную этиленовую связь между атомом азота (донором) и карбонильной группой (акцептором). Циклизация по Робинсону осуществляется в присутствии ацетата натрия (в качестве реагента) и водной уксусной кислоты, вызывающей гидролиз амина в конце реакции.

Если в качестве растворителя использовать бензол, обладающий низкой диэлектрической проницаемостью, то наблюдается впечатляющая стереоселективность 10 : 1 в пользу образования бицикла, в котором две метильные группы находятся в транс-конфигурации.

И наоборот, если проводить реакцию в диметилформамиде, растворителе с высокой диэлектрической проницаемостью, то стереоселективность утрачивается и получается эквимоляриая смесь двух или транс-изомеров (изображен лишь один из энантиомеров).

Стереохимия, т. е. образование или транс-конфигурации, определяется в процессе образования первой углерод-углеродной связи на стадии присоединения по Михаэлю. Оба партнера размещаются в параллельных плоскостях, что обеспечивает максимальное перекрывание центров донора и акцептора. Их взаимная ориентация стремится усилить, насколько возможно, кулоновское притяжение между двумя электрическими диполями. В сопряженном кртоне дипольный момент направлен от положительно заряженного углерода к отрицательно заряженному кислороду . В енаминокетоне дипольный момент направлен от положительно заряженного азота к отрицательно заряженному кислороду.

Такое кулоновское взаимодействие между диполями способствует образованию переходного состояния реакции присоединения по

Михаэлю. Поскольку диполи антипараллельны, это может приводить как к цис-конфигурации продукта (вверху), так и к транс-конфигурации внизу).

По сравнению с ситуацией, ведущей к транс-конфигурации, переходное состояние для цис-аддукта, определяемое электростатическим взаимодействием, дестабилизируется стерическими взаимодействиями двух метильных групп.

Растворитель с низкой диэлектрической проницаемостью (бензол), характеризующийся большими электростатическими взаимодействиями, способствует образованию изомера, в котором две метальные группы находятся в транс-конфигурации. При возрастании диэлектрической проницаемости на порядок (переход от бензола к диметилформамиду) кулоновское взаимодействие во столько же раз ослабляется. При этом партнеры взаимно ориентированы не столь жестко, и преимущество транс-конфигурации утрачивается.

Литература.

(см. скан)