一、Cram規(guī)則:
此規(guī)則由Donald J. Cram在1952年提出【J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 5828; 5851】,解釋和預(yù)測(cè)親核試劑對(duì)α-手性醛酮加成的立體選擇性。RL, RM, Rs 三個(gè)基團(tuán)分別代表α-碳原子上連接的大、中、小( 體積) 原子( 基團(tuán))。Cram認(rèn)為,進(jìn)攻試劑Nu對(duì)羰基加成的第一步就是其金屬部分先與羰基氧原子配位,加大了氧原子一端的體積,使之定位于RM和Rs之間,即反應(yīng)物的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象為RL與羰基處于對(duì)位交叉式,加成的第二步即親核試劑向Rs側(cè)進(jìn)攻最為有利,Cram規(guī)則。
規(guī)則特點(diǎn):
1、α-手性碳上帶有“RL, RM, Rs” 三個(gè)基團(tuán),在紐曼投影式中RL與羰基處于對(duì)位交叉式。
2、親核試劑Nu從空間位阻更小的Rs一側(cè)進(jìn)攻。

二、Felkin-Anh規(guī)則:
此規(guī)則是對(duì)Cram規(guī)則的發(fā)展,1968年,F(xiàn)elkin提出了另一規(guī)則,而后Anh在量化計(jì)算和考慮Burgi-Dunitz軌道角的基礎(chǔ)上修正了Felkin規(guī)則,后被稱為Felkin-Anh規(guī)則【Top. Curr. Chem. 1980, 88, 145】?,F(xiàn)在Felkin-Anh規(guī)則已經(jīng)成為解釋和預(yù)測(cè)親核試劑對(duì)α-手性醛酮加成的立體選擇性的最常用規(guī)則。
規(guī)則特點(diǎn):
1、RL與羰基處于垂直交叉式。
2、親核試劑從空間位阻更小的Rs一側(cè)進(jìn)攻。
3、親核試劑從符合Burgi-Dunitz軌道角(107°)(點(diǎn)擊查看詳細(xì)介紹)的方向進(jìn)攻。

根據(jù)Burgi-Dunitz軌道角親核試劑從羰基107°方向進(jìn)攻,上圖構(gòu)象剛好在Rs一側(cè)進(jìn)攻,此方向進(jìn)攻得到的產(chǎn)物為主要產(chǎn)物。

此構(gòu)象從Burgi-Dunitz軌道角方向進(jìn)攻,處于RM位置進(jìn)攻,位阻較大,此產(chǎn)物為次要產(chǎn)物。
三、Cram螯合規(guī)則:
α-手性碳上帶有好的螯合基團(tuán)(OR, NR2, SR)時(shí),在好的螯合金屬(Li+,MgX+, ZnCl2,TiCl4,MgCl2)存在下,作為L(zhǎng)ewis酸的螯合金屬和羰基絡(luò)合的同時(shí)也和作為L(zhǎng)ewis堿的螯合基團(tuán)進(jìn)行絡(luò)合形成了一個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
規(guī)則特點(diǎn):
1、螯合基團(tuán)與羰基處于重疊交叉式,在螯合金屬的絡(luò)合下形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
2、親核試劑從空間位阻更小的Rs一側(cè)進(jìn)攻。

當(dāng)Lewis酸和Lewis堿同時(shí)存在,滿足Cram螯合規(guī)則條件時(shí),會(huì)形成環(huán)狀過渡態(tài),F(xiàn)elkin-Anh規(guī)則不適用。

參考文獻(xiàn)
一、《有機(jī)人名反應(yīng)、試劑與規(guī)則》,黃培強(qiáng)等編著,P410-413。
二、https://www.bilibili.com/video/av201367616/