格羅布斷裂反應

格羅布斷裂反應(Grob fragmentation),又稱格羅布碎裂化反應,得名於英國化學家西里爾·A·格羅布[1][2][3]

一大類在脂肪鏈上的1-位和3-位有離電體(electrofuge,E)和離核體(nucleofuge,N)的化合物E-a-b-c-N斷裂成三個片段的反應。離電體E-a反應後形成更穩定的帶正電荷或中性分子。中間的基團b-c反應後形成不飽和鍵的分子。離核體N帶著電子對脫離原子c。

常見的 E-a 部分如碳鎓離子(carbonium ion)、醯基正離子。 b-c 部分如亞胺。 N 如對甲苯磺酸根離子、氫氧根離子。

格羅布斷裂
格羅布斷裂

此類反應早在18世紀已有報道。20世紀50年代時,格羅布對這類反應進行了非常細緻的研究和總結,反應也因此得名格羅布反應。這類反應廣泛用於有機合成中,是開環、中等大小環和大環烯烴合成的一種有效方法。

最常見的反應機理為協同機理,它要求E和N基團滿足電子軌道的反式共平面構象。此外順式斷裂(存在於有張力的分子中)、分步正離子化機理和分步負離子化機理也是存在的,不過較為少見。

例子

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維蘭德-米舍爾酮(1)合成毒胡蘿蔔素(Thapsigargin)。[4]

反應過程:硼氫化鈉將(1)還原為(2);與甲磺醯氯吡啶中取代為甲磺酸酯(3);用三叔丁氧基氫化鋁鋰四氫呋喃中將不飽和酮部分還原為烯丙醇(4);與硼烷THF中發生硼氫化生成三烴基硼(5);最後用甲醇鈉回流處理,甲氧基負離子加到硼上,接著四配位的硼作離電體,甲磺醯氧基作離核體,經過兩者的一推一拉作用發生斷裂,生成毒胡蘿蔔素(7)。

 
格羅布斷裂例子

參見

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參考資料

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  1. ^ Grob, C. A.; Baumann, W. Helv. Chim. Acta 1955, 38, 594.
  2. ^ Weyerstahl, P.; Marschall, H. Comp. Org. Syn. 1991, 6, 1044-1065. (綜述)
  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頁面存檔備份,存於網際網路檔案館