Grob の断片化

グロブフラグメンテーションは、中性脂肪鎖を3つのフラグメントに分解する脱離反応である。3つのフラグメントとは、原子1と2にまたがる正イオン（「電気遠心分離」）、位置3と4にまたがる不飽和中性フラグメント、および鎖の残りの部分を構成する負イオン（「核遠心分離」）である。 ^{[1] [2] [3]}

たとえば、陽イオンはカルベニウム、カルボニウム、またはアシルイオンであり、中性フラグメントはアルケン、アルキン、またはイミンであり、陰性フラグメントはトシルイオンまたはヒドロキシルイオンである可能性があります。

この反応はスイスの化学者シリル・A・グロブ [de]にちなんで名付けられました。

あるいは、原子 1 は陰イオンとして始まり、その場合には中性から陽イオンに変化するのではなく中性になります。

フラグメンテーションの初期の例としては、ジ(tert-ブチル)メタノールの脱水反応による2-メチル-2-ブテンとイソブテンの生成があり、この反応は1933年にフランク・C・ホイットモアによって記述されました。^{[4]この反応は、第二級}カルボカチオンの形成、続いてより安定した第三級カルボカチオンへの転位反応とt-ブチルカチオンの脱離によって進行します。

アルバート・エッシェンモーザーは1952年に、ある種のβヒドロキシケトンの塩基触媒分解反応を研究した。^[5]

グロブ（1955）による最初の研究は、金属ナトリウムによるシス-またはトランス-1,4-ジブロモシクロヘキサンからの1,5-ヘキサジエンの生成に関するものである：^[1]

査読者のプランツとマルツァー（2010）によると、グロブ断片化という名称は「以前の貢献を多かれ少なかれ明らかに無視して」選ばれたという。^[6]

反応機構は反応物と反応条件によって異なり、フラグメンテーションは協奏反応で起こるか、核分離が最初に離脱するときにカルボカチオン中間体を伴う2段階で起こるか、または電気分離が最初に離脱するときにアニオン中間体を伴う2段階で起こります。カルバニオン経路の方が一般的であり、形成される陽イオンの安定性と核分離の脱離基能力によって促進されます。環状基質の場合、脱離の好ましい形状は、脱離基を追い出すシグマ結合がそれに対して反となることであり、これは脱離反応のE2機構における配座配向に類似しています。

有機合成におけるグロブ型フラグメンテーションの例としては、ヴィーランド・ミーシャーケトンからタプシガルギンへの展開が挙げられる。^[7]

この反応では、ケトン1を水素化ホウ素ナトリウムでジアステレオ選択的に還元してアルコール2 を得、これをピリジン中、メシルクロリドでメシル酸塩3に官能基化する。ケトン1の最初の還元の選択性は、軸メチル基との立体的衝突を避けるために水素化ホウ素が底面から近づくことによる。次に、テトラヒドロフラン中、トリ-tert-ブトキシアルミニウムヒドリドでエノンをアリルアルコール4に還元し、続いてTHF 中、ボランでヒドロホウ素化してボラン5を得る (わかりやすくするために置換基を 1 つのみ表示)。ヒドロホウ素化のジアステレオ選択性は、軸メチル基の回避と、遷移状態でのねじれ船型配座を避けるための軸ヒドリド付加という 2 つの要因による。6への Grob フラグメンテーションは、還流下のメタノール中、メトキシドナトリウムで起こる。メトキシド基がホウ素原子を攻撃してホウ酸錯体を形成し、これが分解する。各ホウ素原子は 3 つの基質分子 (R) を保持できるため、最終的なホウ素副産物はトリメチルホウ酸である。 6に示すように、メシル酸が赤道位置にあるため、そのシグマスター軌道は描かれたシグマ結合と理想的に整列し、 7に示すように正しいオレフィン構造を実現できる。

もう 1 つの例は、ホルトン タキソール全合成の一環としてのエポキシアルコール分解反応です。

3-アザ-Grobフラグメンテーションは、電気分解と脱核が2級または3級アミン鎖の1位と5位に位置し、窒素が3位にある場合に起こる変化である。 ^{[8] [9]}反応生成物は、電気分解フラグメント、イミン、および脱核フラグメント（アルコールなど）である。

3-アザ-Grob フラグメンテーションは、いくつかの異なる核分離法で進行します。反応機構は、エーテル保護アミドの還元から始まり、第二級アルコールを形成すると報告されています。その後、フラグメンテーションが協調的に進行し、反応生成物が形成されます。

この反応の範囲は、様々な水素化剤を用いたTHFおよびテトラヒドロチオフェン保護基をカバーすることが判明している。^[10]

• エッシェンモーザーの断片化
• ウォートン反応