Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

В химии , А фрагментации Grob является реакция элиминирования , что перерывы нейтральной алифатической цепи на три фрагмента: а положительный ион охватывает атомы 1 и 2 ( « electrofuge »), ненасыщенный нейтральный фрагмент , охватывающий позицию 3 и 4, а отрицательный ион ( « нуклеофуги »), составляющие остальную часть цепи. [1] [2] [3]

Например, положительный ион может быть ионом карбения , карбония или ацилия ; нейтральный фрагмент может быть алкеном , алкином или имином ; а отрицательный фрагмент может быть ионом тозила или гидроксила :

Фрагментация гроба

Реакция названа в честь швейцарского химика Сирила А. Гроба  [ де ] .

С другой стороны, атом 1 может начинаться как анион, и в этом случае он становится нейтральным, а не превращается из нейтрального в катионный.

История [ править ]

Рано пример фрагментации является обезвоживание из ди ( трет - бутил) метанола с получением 2-метил-2-бутен и изобутен , реакцию , описанную в 1933 году Frank C. Уитмором . [4] Эта реакция протекает путем образования вторичного карбокатиона, за которым следует реакция перегруппировки в более стабильный третичный карбокатион и отщепление трет- бутильного катиона:

Фрагментация Уитмора

Альберт Эшенмозер в 1952 году исследовал катализируемую основаниями фрагментацию некоторых бета-гидроксикетонов : [5]

Fragmentation Eschenmoser 1952 г.

Оригинальная работа Grob (1955) касается образования 1,5-гексадиена из цис- или транс- 1,4-дибромциклогексана металлическим натрием : [1]

Фрагментация Гроба 1955 г.

Согласно рецензентам Прантц и Мульцер (2010), название Grob fragmentation было выбрано «в более или менее вопиющем пренебрежении к более ранним вкладам». [6]

Механизм реакции [ править ]

Механизм реакции варьируется в зависимости от реагента и условий реакции: фрагментация происходит в согласованной реакции или происходит в два этапа с карбокатионным промежуточным соединением, когда нуклеофуга выходит первой, или происходит в два этапа с анионным промежуточным продуктом, когда электрофуга уходит первой. Карбанионный путь более распространен и ему способствует стабильность образующегося катиона и способность нуклеофуги к уходящей группе. В случае циклических субстратов предпочтительной геометрией отщепления является сигма-связь, которая вытесняет уходящую группу, чтобы она была против нее, аналогично конформационной ориентации в механизме E2 реакций элиминирования .

Примеры [ править ]

Тапсигаргин из кетона Виланда-Мишера [ править ]

Примером фрагментации типа Grob в органическом синтезе является расширение кетона Виланда-Мишера до тапсигаргина : [7]

В этой реакции, снижение кетона 1 с боргидридом натрия дает спирт 2 , который функционализированное к мезилату 3 с мезилхлоридом в пиридине . Тогда снижение енона к аллиловому спирту 4 с три- трет -butoxyaluminium гидрид в тетрагидрофуране с последующим гидроборированием с боран в ТГФЕ дает боран 5 (только один заместитель , отображаемый для ясности). Фрагментация Гроба до 6происходит с метоксидом натрия в метаноле при кипячении с обратным холодильником . Группа метоксида атакует атом бора с образованием боратного комплекса, который фрагментируется. Поскольку каждый атом бора может содержать три молекулы субстрата (R), конечным побочным продуктом бора является триметилборат.

Другим примером является реакция фрагментации эпоксидного спирта как часть общего синтеза таксола Холтона .

фрагментация аза-гроба [ править ]

Фрагментация 3-аза-Grob представляет собой вариацию, которая имеет место, когда электрофуга и нуклеофуга расположены в положениях 1 и 5 вторичной или третичной аминовой цепи с азотом в положении 3. [8] [9] Продуктами реакции являются электрофугальный фрагмент, имин и нуклеофугальный фрагмент (например, спирт ).

Фрагментация 3-аза-Grob может протекать с несколькими различными нуклеофугами. Механизм реакции был сообщен , чтобы начать с уменьшением защищённого эфиром амида с образованием вторичного спирта. Затем происходит согласованная стадия фрагментации с образованием продуктов реакции.

Было обнаружено, что объем реакции охватывает защитные группы ТГФ и тетрагидротиофена с использованием различных гидридных агентов. [10]

См. Также [ править ]

  • Фрагментация Eschenmoser
  • Реакция Уортона

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б Гроб, Калифорния; Бауман, В. (1955). "Die 1,4-Eliminierung unter Fragmentierung". Helvetica Chimica Acta (на немецком языке). 38 (3): 594–610. DOI : 10.1002 / hlca.19550380306 .
  2. ^ Weyerstahl, P .; Маршалл, Х. (1991). «Реакции фрагментации». В Trost, Барри М .; Флеминг, Ян (ред.). Манипуляции с гетероатомом . Комплексный органический синтез: селективность, стратегия и эффективность в современной органической химии. 6 (1-е изд.). Амстердам: Pergamon Press . С. 1044–1065. ISBN 978-0-08-035929-8.
  3. ^ Курти, Ласло; Чако, Барбара (2007). Стратегические применения названных реакций в органическом синтезе: Предпосылки и подробные механизмы - 250 названных реакций . Амстердам: Эльзевир . ISBN 978-0-12-429785-2.
  4. ^ Уитмор, Фрэнк С .; Stahly, EE (1933). «Общая основа внутримолекулярных перегруппировок. II. Дегидратация ди- трет- бутилкарбинола и превращение образующихся ноненов в триметилэтилен и изобутилен». Журнал Американского химического общества . 55 (10): 4153–4157. DOI : 10.1021 / ja01337a042 .
  5. ^ Эшенмозер, А .; Фрей, А. (1952). "Uber die Spaltung des Mesylesters von 2-Methyl-2-oxymethyl-cyclopentanon mit Basen". Helvetica Chimica Acta (на немецком языке). 35 (5): 1660–1666. DOI : 10.1002 / hlca.19520350532 .
  6. ^ Пранц, Катрин; Мульцер, Иоганн (2010). "Синтетические приложения фрагментации Grob, генерирующей карбонил". Химические обзоры . 110 (6): 3741–3766. DOI : 10.1021 / cr900386h . PMID 20163188 . 
  7. ^ Лей, SV; Антонелло, А .; Бальскус, Е.П .; Бут, ДТ; Christensen, SB; Cleator, E .; Золото, H .; Hogenauer, K .; Hunger, U .; Майерс, РМ; Оливер, Сан-Франциско; Simic, O .; Смит, доктор медицины; Sohoel, H .; Вулфорд, AJA (2004). «Синтез тапсигаргинов» . Труды Национальной академии наук . 101 (33): 12073–12078. Bibcode : 2004PNAS..10112073L . DOI : 10.1073 / pnas.0403300101 . PMC 514437 . PMID 15226504 .  
  8. ^ Ван, Джех-Дженг; Ху, Ван-Пин; Чунг, Хун-Вэй; Ван, Ли-Фанг; Сюй, Мэй-Хуэй (1998). «Новый и новый разрыв амидной связи N- метоксиметилпирроло [2,1-c] [1,4] бензодиазепин-5,11-дионов путем восстановления гидрида через 3-аза-фрагментацию Гроба». Тетраэдр . 54 (43): 13149–13154. DOI : 10.1016 / S0040-4020 (98) 00795-9 .
  9. ^ Ван, Джех-Дженг; Ху, Ван-Пин (1999). "Новая 3-аза-гробовая фрагментация в восстановлении гидрида эфир-защищенных ароматических лактамов". Журнал органической химии . 64 (15): 5725–5727. DOI : 10.1021 / jo990549k . PMID 11674651 . 
  10. ^ Ху, Ван-Пин; Ван, Джех-Дженг; Цай, Пей-Цзин (2000). "Новые примеры фрагментации 3-Аза-Гроба". Журнал органической химии . 65 (13): 4208–4209. DOI : 10.1021 / jo000252i . PMID 10866646 .