科恩布盧姆-德拉馬爾重排反應

科恩布盧姆-德拉馬爾重排反應(Kornblum–DeLaMare rearrangement)[1]指一級或二級有機過氧化物鹼催化重排為相應的。所用的鹼可以為氫氧化鉀(如三乙胺)。

科恩布盧姆-德拉馬爾重排反應重排
科恩布盧姆-德拉馬爾重排反應重排

此反應在有機合成化學及前列腺素的生物合成中都有應用。

反應機理

首先鹼奪取過氧化物的酸性α-氫,生成碳負離子,接着碳負離子發生電子轉移、O–O鍵斷裂,得到酮和烷氧負離子,最後烷氧負離子發生質子化,得醇。

 
科恩布盧姆-德拉馬爾重排反應重排反應機理一

反應中去質子化與重排兩步亦可以協同機理進行,不產生碳負離子中間體。

此外有人認為此反應還有另外一種機理,即胺對過氧鏈進行親核取代,產生羥胺衍生物中間體,然後再進行消除生成酮,不過最近的實驗否定了這個機理,如下圖所示。[2]

 
科恩布盧姆-德拉馬爾重排反應反應機理二

過氧化物(1)用三乙胺處理時,可轉變為羥基酮(2)。但是按照羥胺機理,用二異丙基氨基鋰處理過氧化物(1),生成羥胺(3),再用三氟甲磺酸甲酯將(3)甲基化為季銨鹽(4),並使其發生消除,並不能得到羥基酮(2)。

此反應是一種消除反應,除烷氧負離子外,其他可以穩定負電荷的離去基團(如硝酸酯)都可推動反應發生。

類似反應

含有底物發生斷裂的類似反應為維蒂希重排反應亞碸的類似斷裂反應為普梅雷爾重排反應。不過這兩個反應的機理與此反應均有不同。

拓展

科恩布盧姆-德拉馬爾(1951)最早研究的反應是用哌啶作鹼將α-乙苯基叔丁基過氧化物裂解為苯乙酮叔丁醇的反應。

 
科恩布盧姆-德拉馬爾最初反應

托斯特等以鷹爪豆鹼金雞納生物鹼手性胺,實現了不對稱的科恩布盧姆-德拉馬爾重排反應。[3]

 
不對稱科恩布盧姆-德拉馬爾反應

此為一鍋反應。第一步為共軛雙烯與單線態氧四苯基卟啉(TPP)催化下的光氧合反應

參見

參考資料

  1. ^ Nathan Kornblum and Harold E. DeLaMare. The base catalyzed decomposition of a dialkyl peroxide. J. Am. Chem. Soc. 1951, 73 (2): 880–881. doi:10.1021/ja01146a542. 
  2. ^ David R. Kelly, Harjinder Bansal and J. J. Gwynfor Morgan. The mechanism of the tertiary amine catalysed isomerisation of endoperoxides to hydroxyketones: synthesis and chemistry of the intermediate postulated in the peroxide attack mechanism. Tetrahedron Letters. 2002, 43 (51): 9331–9333. doi:10.1016/S0040-4039(02)02374-2. 
  3. ^ Steven T. Staben, Xin Linghu, and F. Dean Toste. Enantioselective Synthesis of -Hydroxyenones by Chiral Base-Catalyzed Kornblum DeLaMare Rearrangement. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128 (39): 12658–12659. doi:10.1021/ja065464x.