ファヴォルスキー転位

ファヴォルスキー転位は、主にシクロプロパノンとα-ハロケトンの転位であり、カルボン酸誘導体をもたらす。環状α-ハロケトンの場合、ファヴォルスキー転位は環の縮小を構成する。この転位は塩基（時には水酸化物）の存在下で起こり、カルボン酸を生成するが、通常はアルコキシド塩基またはアミンのいずれかの存在下で起こり、それぞれエステルまたはアミドを生成する。α,α'-ジハロケトンは、反応条件下でHXを脱離し、α,β-不飽和カルボニル化合物を与える。^{[1] [2] [3] [4] [5]トリハロメチルケトン基質は、代わりに}ハロホルム反応を介してハロホルムとカルボキシレートの形成をもたらすことに留意されたい。

この反応はロシアの化学者アレクセイ・エフグラフォヴィチ・ファヴォルスキーにちなんで名付けられた。^{[6] [7] [8]}

反応機構は、塩素原子から離れたケトン側でのエノラートの形成を伴うと考えられている。このエノラートは環化してシクロプロパノン中間体となり、これが水酸化物求核剤によって攻撃される。その形成は、 1,3-双極子の2電子電子環化とみなすこともできる。これはディールス・アルダー反応で捉えることができる。シクロプロパノン中間体は開環してより安定したカルボアニオンを生成し、これはすぐにプロトン化される。^[9]

第二段階も段階的プロセスであると提案されており、最初に塩化物アニオンが脱離して両性イオン性オキシアリルカチオンを生成し、その後、逆回転電子環閉環が起こり、シクロプロパノン中間体が得られる。^[10]

水酸化ナトリウムの代わりにメトキシドナトリウムなどのアルコキシドアニオンを使用すると、環が縮小したエステル生成物が生成されます。

エノラート形成が不可能な場合、ファヴォルスキー転位は代替メカニズムによって起こり、ケトンへの水酸化物の付加が起こり、続いて四面体中間体の協調的な崩壊とハロゲン化物の置換による隣接炭素の移動が起こります。これは擬似ファヴォルスキー転位または準ファヴォルスキー転位と呼ばれることもありますが、標識研究以前は、すべてのファヴォルスキー転位はこのメカニズムによって進行すると考えられていました。

関連するワラッハ分解（オットー・ワラッハ、1918年）では、1つではなく2つのハロゲン原子がケトンの両側に並び、酸化と脱炭酸反応を経て新たな縮退ケトンが生成される^{[11] [12]}

この反応型は光化学反応としても存在する。光ファヴォルスキー反応は、p-ヒドロキシフェナシル基で保護された特定のリン酸（例えばATPのリン酸）の光化学的ロック解除に使用されている。^[13]脱保護は三重項ジラジカル（3）とジオンスピロ中間体（4）を介して進行するが、後者はこれまで検出されていない。[ ^14]

• キュバンの合成はファヴォルスキー転位反応によって進行する：^[15]

• トリメチレンメタン環化付加は同様のメカニズムで進行する。
• ホモファボルスキー転位、β-ハロケトンとシクロブタノンの転位

• Chenier, Philip J. (1978). 「架橋多環式化合物におけるファヴォルスキー転位」. Journal of Chemical Education . 55 (5): 286. Bibcode :1978JChEd..55..286C. doi :10.1021/ed055p286.