科恩布卢姆-德拉马尔重排反应

科恩布卢姆-德拉马尔重排反应(Kornblum–DeLaMare rearrangement)[1]指一级或二级有机过氧化物碱催化重排为相应的。所用的碱可以为氢氧化钾(如三乙胺)。

科恩布卢姆-德拉马尔重排反应重排
科恩布卢姆-德拉马尔重排反应重排

此反应在有机合成化学及前列腺素的生物合成中都有应用。

反应机理

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首先碱夺取过氧化物的酸性α-氢,生成碳负离子,接着碳负离子发生电子转移、O–O键断裂,得到酮和烷氧负离子,最后烷氧负离子发生质子化,得醇。

 
科恩布卢姆-德拉马尔重排反应重排反应机理一

反应中去质子化与重排两步亦可以协同机理进行,不产生碳负离子中间体。

此外有人认为此反应还有另外一种机理,即胺对过氧链进行亲核取代,产生羟胺衍生物中间体,然后再进行消除生成酮,不过最近的实验否定了这个机理,如下图所示。[2]

 
科恩布卢姆-德拉马尔重排反应反应机理二

过氧化物(1)用三乙胺处理时,可转变为羟基酮(2)。但是按照羟胺机理,用二异丙基氨基锂处理过氧化物(1),生成羟胺(3),再用三氟甲磺酸甲酯将(3)甲基化为季铵盐(4),并使其发生消除,并不能得到羟基酮(2)。

此反应是一种消除反应,除烷氧负离子外,其他可以稳定负电荷的离去基团(如硝酸酯)都可推动反应发生。

类似反应

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含有底物发生断裂的类似反应为维蒂希重排反应亚砜的类似断裂反应为普梅雷尔重排反应。不过这两个反应的机理与此反应均有不同。

拓展

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科恩布卢姆-德拉马尔(1951)最早研究的反应是用哌啶作碱将α-乙苯基叔丁基过氧化物裂解为苯乙酮叔丁醇的反应。

 
科恩布卢姆-德拉马尔最初反应

托斯特等以鹰爪豆碱金鸡纳生物碱手性胺,实现了不对称的科恩布卢姆-德拉马尔重排反应。[3]

 
不对称科恩布卢姆-德拉马尔反应

此为一锅反应。第一步为共轭双烯与单线态氧四苯基卟啉(TPP)催化下的光氧合反应

参见

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参考资料

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  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.