Il Riarrangiamento di Favorskii e le sue Applicazioni nella Sintesi degli Steroidi
Il riarrangiamento di Favorskii rappresenta una reazione organica chiave che coinvolge ciclopropanoni e chetoni α-alogenati, portando alla formazione di derivati di acidi carbossilici. Queste trasposizioni sono ampiamente impiegate nella sintesi organica per produrre composti dotati di maggiore stabilità termodinamica.
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Il chimico russo Alexei Yevgrafovich Favorskii scoprì nel 1914 una contrazione dell’anello derivante dalla reazione tra il 2-clorocicloesanone e un alcossido, simile alla reazione di Wallach, nota anche come degradazione di Wallach, che converte il 2,6-dibromocicloesanone in ciclopentanone.
I chetoni α-alogenati dotati di α’-idrogeni acidi, in presenza di basi nucleofile tra cui idrossidi, alcossidi o ammine, subiscono il riarrangiamento di Favorskii. Il prodotto finale può essere un acido carbossilico o un suo derivato come un estere o un’ammina. Questo processo è essenziale per ottenere la contrazione di un anello nel contesto della sintesi organica.
Il riarrangiamento di Favorskii è in grado di generare esteri utilizzando basi come alcossidi, mentre l’utilizzo di ammine porta alla formazione di ammidi come prodotti di reazione.
Meccanismo del Riarrangiamento di Favorskii
Il meccanismo coinvolge diversi stadi: l’attacco della base all’α’-idrogeno, seguito dalla formazione di un carbanione o un enolato. Successivamente, si verifica una sostituzione nucleofila intramolecolare che porta alla formazione di un ciclopropanone, seguita dall’addizione nucleofila al gruppo carbonilico del ciclopropanone, la rottura del legame CO-C e infine la protonazione del carboanione.
Applicazioni del Riarrangiamento di Favorskii
Questa reazione trova ampia applicazione nella sintesi degli steroidi e rappresenta una fase critica nella costruzione dello scheletro del cubano, un idrocarburo policiclico con otto atomi di carbonio disposti ai vertici di un cubo. Il cubano è stato sintetizzato impiegando due riarrangiamenti di Favorskii ed è notevole poiché in passato si riteneva impossibile esistessero molecole con tale geometria. Sebbene il cubano sia stabile dal punto di vista cinetico, la tensione degli angoli di legame lo rende reattivo e utile per applicazioni nei combustibili e negli esplosivi.
