格罗布断裂反应

格罗布断裂反应(Grob fragmentation),又称格罗布碎裂化反应,得名于英国化学家西里尔·A·格罗布[1][2][3]

一大类在脂肪链上的1-位和3-位有离电体(electrofuge,E)和离核体(nucleofuge,N)的化合物E-a-b-c-N断裂成三个片段的反应。离电体E-a反应后形成更稳定的带正电荷或中性分子。中间的基团b-c反应后形成不饱和键的分子。离核体N带着电子对脱离原子c。

常见的 E-a 部分如碳𬭩离子(carbonium ion)、酰基正离子。 b-c 部分如亚胺。 N 如对甲苯磺酸根离子、氢氧根离子。

格罗布断裂
格罗布断裂

此类反应早在18世纪已有报道。20世纪50年代时,格罗布对这类反应进行了非常细致的研究和总结,反应也因此得名格罗布反应。这类反应广泛用于有机合成中,是开环、中等大小环和大环烯烃合成的一种有效方法。

最常见的反应机理为协同机理,它要求E和N基团满足电子轨道的反式共平面构象。此外顺式断裂(存在于有张力的分子中)、分步正离子化机理和分步负离子化机理也是存在的,不过较为少见。

例子

维兰德-米舍尔酮(1)合成毒胡萝卜素(Thapsigargin)。[4]

反应过程:硼氢化钠将(1)还原为(2);与甲磺酰氯吡啶中取代为甲磺酸酯(3);用三叔丁氧基氢化铝锂四氢呋喃中将不饱和酮部分还原为烯丙醇(4);与硼烷THF中发生硼氢化生成三烃基硼(5);最后用甲醇钠回流处理,甲氧基负离子加到硼上,接着四配位的硼作离电体,甲磺酰氧基作离核体,经过两者的一推一拉作用发生断裂,生成毒胡萝卜素(7)。

 
格罗布断裂例子

参见

参考资料

  1. ^ Grob, C. A.; Baumann, W. Helv. Chim. Acta 1955, 38, 594.
  2. ^ Weyerstahl, P.; Marschall, H. Comp. Org. Syn. 1991, 6, 1044-1065. (综述)
  3. ^ Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis Laszlo Kurti, Barbara Czako Academic Press (March 4, 2005) ISBN 0-12-429785-4
  4. ^ Synthesis of the thapsigargins Steven V. Ley et al. PNAS | August 17, 2004 | vol. 101 | no. 33 | Abstract and online article页面存档备份,存于互联网档案馆