Войти
В химии фрагментация Гроба - это реакция элиминирования, который разбивает нейтральную алифатическую цепь на три фрагмента: положительный ион, охватывающий атомы 1 и 2 («электрофуга »), ненасыщенный нейтральный фрагмент, охватывающий положения 3 и 4, и отрицательный ион («нуклеофуг »), составляющий остальную часть цепи.
Например, положительный ион может представлять собой карбений, карбоний или ион ацилия ; нейтральный фрагмент может быть алкеном, алкином или имином ; и отрицательный фрагмент может быть тозил или гидроксил ионом:
Реакция названа в честь швейцарского химика [de ].
С другой стороны, атом 1 может начинаться как анион, и в этом случае он становится нейтральным, а не превращается из нейтрального в катионный.
Ранним примером фрагментации является дегидратация с образованием 2-метил-2-бутена и изобутена, описанная реакция в 1933 г. Фрэнком К. Уитмором. Эта реакция протекает с образованием вторичного карбокатиона с последующей реакцией перегруппировки в более стабильный третичный карбокатион и отщеплением трет-бутильного катиона:
Альберт Эшенмозер в 1952 исследовал катализируемую основаниями фрагментацию некоторых бета-гидроксикетонов :
. Оригинальная работа Grob (1955) касается образования 1,5-гексадиена из цис- или транс-1,4- дибромциклогексан на натрий металл:
Согласно рецензентам Prantz and Mulzer (2010), название Grob fragmentation было выбрано «в более или менее явном игнорировании предыдущих вкладов».
Механизм реакции варьируется в зависимости от реагента и условий реакции, при этом фрагментация происходит в согласованной реакции или в два этапа с карбокатионным промежуточное звено, когда нуклеофуга уходит первым, или происходит в два этапа с анионным промежуточным звеном, когда электрофуга уходит первым. Карбанионный путь более распространен и ему способствует стабильность образовавшегося катиона и способность нуклеофуги к уходящей группе. В случае циклических субстратов предпочтительная геометрия отщепления - сигма-связь, которая вытесняет уходящую группу в противоположную ей, аналогично конформационной ориентации в механизме E2 реакции элиминирования.
Примером фрагментации типа Гроба в органическом синтезе является расширение Кетон Виланда – Мишера от до тапсигаргина :
В этой реакции восстановление кетона 1 с помощью боргидрида натрия дает спирт 2, который функционализирован до мезилата 3с помощью мезилхлорида в пиридине. Затем восстановление енона до аллилового спирта 4с помощью гидрида три-трет-бутоксиалюминия в тетрагидрофуране с последующим гидроборированием с бораном в THF дает боран 5 (для ясности показан только один заместитель). Фрагментация Гроба до 6 происходит с метоксидом натрия в метаноле при кипячении с обратным холодильником. Группа метоксида атакует атом бора с образованием комплекса борат, который фрагментируется. Поскольку каждый атом бора может удерживать три молекулы субстрата (R), конечным побочным продуктом бора является триметилборат
Другим примером является реакция фрагментации эпоксидного спирта как часть полного синтеза таксола Холтона.
3-аза-Фрагментация Гроба - это вариация, которая имеет место, когда электрофуга и нуклеофуга расположены в положениях 1 и 5 на вторичной или третичной цепь амина с азотом в положении 3. Продукты реакции представляют собой электрофугальный фрагмент, имин и нуклеофугальный фрагмент (такой как спирт ).
Фрагментация 3-аза-Grob может происходить с использованием нескольких различных нуклеофугов. Сообщается, что механизм реакции начинается с восстановления амида, защищенного простым эфиром, с образованием вторичного спирта. Затем происходит согласованная стадия фрагментации с образованием продуктов реакции.
Было установлено, что объем реакции охватывает защитные группы ТГФ и тетрагидротиофена с использованием различных гидридных агентов.
