Diaza-Cope-Umlagerung

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Die Diaza-Cope-Umlagerung ist eine Umlagerungsreaktion aus dem Bereich der Organischen Chemie und wie die Claisen-Umlagerung (Oxa-Cope-Umlagerung) eine nach dem US-amerikanischen Chemiker Arthur C. Cope (1909–1966) benannte Heteroatom-Variante der Cope-Umlagerung.[1] Es handelt sich um eine [3,3]-sigmatrope Umlagerung bei chemischen Verbindungen aus der Stoffgruppe der Imine, die ein 2,5-Diazahexa-1,5-dien-Strukturelement aufweisen.[2]

Allgemeines Schema der Diaza-Cope-Umlagerung
Allgemeines Schema der Diaza-Cope-Umlagerung

Beispiele

1971 wurde von Michael Dewar vorhergesagt, dass bei einem 3,7-Diazasemibullvalen, einem Semibullvalen, bei dem die Doppelbindungen durch Iminogruppen ersetzt sind, die Aktivierungsenergie der Diaza-Cope-Umlagerung durch die beiden Stickstoffatome energetisch soweit abgesenkt wird, dass der „bishomoaromatische“ Übergangszustand energieärmer als der klassische Grundzustand wird.[3]

Diaza-Cope-Umlagerung bei Diazasemibullvalen
Diaza-Cope-Umlagerung bei Diazasemibullvalen

Auch wenn eine experimentelle Bestätigung dieser Voraussage bislang aussteht, wurde in der Folgezeit der Einfluss der Heteroatome auf die Aktivierungsenergie bei der Diaza-Cope-Umlagerung anhand einfach zugänglicher Modellsubstanzen untersucht.

Erste Hinweise auf die Diaza-Cope-Umlagerung zeigte die Valenzisomerisierung von Verbindungen, bei denen die wandernde σ-Bindung Teil eines kleinen Ringes ist:[2]

Diaza-Cope-Umlagerung bei Cyclopropanderivaten
Diaza-Cope-Umlagerung bei Cyclopropanderivaten

Dabei kann das Primärprodukt der Diaza-Cope-Umlagerung nicht isoliert werden, da es direkt zu einem mit der Imin-Gruppe konjugierten Enamin weiterreagiert.

Das erste Beispiel bei der die Diaza-Cope-Umlagerung nicht durch die Spannung kleiner Ringe erleichtert wird, wurde 1973 publiziert:[4]

Diaza-Cope-Umlagerung bei 1,3,4,6-Tetraaryl-2,5-diazahexa-1,5-dienen
Diaza-Cope-Umlagerung bei 1,3,4,6-Tetraaryl-2,5-diazahexa-1,5-dienen

Bereits unter milden Bedingungen erfolgt die Bindungsverschiebung bei tetraarylsubstituierten 2,5-Diazahexa-1,5-dienen mit einer hohen Ausbeute.

Sind die vier Arylsubstituenten identisch, so handelt es sich um eine entartete Diaza-Cope-Umlagerung. Untersuchungen mit Deuterium-markierten Ausgangsverbindungen zeigen, dass die Diastereomeren von N,N′-Dibenzyliden-1,2-diphenylethylendiamin dasselbe Gleichgewichtsgemisch aus der meso-Verbindung und den d,l-Enantiomeren ergibt, unabhängig von welchem reinen Diastereomer man ausgeht.[5]

Stereochemie bei der entarteten Diaza-Cope-Umlagerung
Stereochemie bei der entarteten Diaza-Cope-Umlagerung

Einzelnachweise

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