Phản ứng chuyển vị Favorskii

Bài giảng trình bày tổng quát và giải thích cơ chế phản ứng chuyển vị Favorskii, đồng thời mở rộng và ứng dụng phản ứng quan trọng này.
phản ứng chuyển vị Favorskii, cơ chế, ứng dụng 2

Phản ứng chuyển vị Favorskii là phản ứng đầu tiên trong chuỗi các bài viết về Các phản ứng mang tên người trong Hóa hữu cơ. Bài viết hướng tới học sinh chuyên hoặc sinh viên ngành Hóa học.

1. Vài nét về Favorskii

Giáo sư Favorskii

Aleksei E. Favorskii (1860-1945).

  • Ông được sinh ra ở Selo Pavlova, Nga.
  • Ông học tập và nghiên cứu tại đại học quốc gia St. Petersburg.
  • 1900, ông được phong giáo sư tại ngôi trường này.

2. Phản ứng chuyển vị Favorskii tổng quát

Khi tiến hành xử lý α-halo ketone chứa ít nhất một α-hydrogen trong môi trường base, khi có mặt các tác nhân nucleophile (alcohol, amine, hoặc nước) sẽ dẫn đến sự sắp xếp lại khung phân tử, tạo ra các carboxylic acid hoặc các dẫn xuất của carboxylic acid (ester hoặc amide), phản ứng này được gọi là phản ứng chuyển vị Favorskii.

Phản ứng chuyển vị Favorskii
Phản ứng chuyển vị Favorskii

3. Cơ chế phản ứng chuyển vị Favorskii

Cơ chế phản ứng chuyển vị Favorskii
Cơ chế phản ứng chuyển vị Favorskii

Bước 1: Base tiến hành deprotonation ở α-carbon và hình thành một enolate.

Cơ chế phản ứng chuyển vị favorskii b1

Bước 2: Sự tấn công nội phân tử của enolate vào α’-carbon mang nhóm xuất tạo thành trung gian cyclopropanone.

Cơ chế phản ứng chuyển vị favorskii b2

Bước 3: Sự tấn công vào C=O của tác nhân thân hạch hình thành dạng alkoxide.

Cơ chế phản ứng chuyển vị favorskii b3

Bước 4: Mở vòng có chọn lọc, tạo ra carbanion ổn định nhất.

Cơ chế phản ứng chuyển vị favorskii b4

Bước 5: Lấy proton từ môi trường và hình thành sản phẩm cuối cùng.

Cơ chế phản ứng chuyển vị favorskii b5

4. Mở rộng phản ứng chuyển vị Favorskii

Đối với chất nền dạng β-halo (hoặc các nhóm xuất ở vị trí β) ketone và α-hydrogen thì chúng ta sẽ có chuyển vị homo-Favorskii, về cơ chế thì khá tương đồng với chuyển vị Favorskii, tuy nhiên ở giai đoạn trung gian sẽ đi qua dạng vòng cyclobutene.

Mở rộng phản ứng chuyển vị Favorskii 1

Đối với trường hợp α-halo (hoặc các nhóm xuất nằm ở vị trí α) ketone nhưng không chứa α-hydrogen (hoặc hydrogen này không có tính acid) thì phản ứng được gọi là chuyển vị Quasi-Favorskii.

Mở rộng phản ứng chuyển vị Favorskii 2
cơ chế phản ứng chuyển vị Quasi-Favorskii 2

Ngoài ra phản ứng chuyển vị Quasi-Favorskii còn được ứng dụng trong trường hợp các bicyclic có α-hydrogen. Phản ứng sẽ không tuân theo chuyển vị Favorskii thông thường do 2 yếu tố như sau:

1) Nếu trường hợp từ 8C trở xuống việc mất đi α-hydrogen ở đầu cầu để hình thành nên enolate sẽ vi phạm nguyên tắc Bredt

2) Dạng trung gian cyclopropanone hình thành sẽ có sức căng vòng rất lớn

cơ chế phản ứng chuyển vị Quasi-Favorskii và các lỗi sai 3

Do đó chúng sẽ đi theo chuyển vị Quasi-Favorskii để hình thành nên sản phẩm như sau:

cơ chế phản ứng chuyển vị Quasi-Favorskii và ứng dụng trên chất bicyclic 4

5. Ứng dụng phản ứng chuyển vị Favorskii

6. Kết luận về phản ứng chuyển vị Favorskii

Phản ứng favorskii là một trong những phản ứng quan trọng của hóa hữu cơ nó đưa ra một phương pháp thu gọn vòng rất hiệu quả.

Trong khoảng 10 năm trở lại đây phản ứng vẫn được liên tục nghiên cứu và phát triển, bằng chứng là lượng báo được công bố qua hằng năm có liên quan đến phản ứng vẫn rất nhiều. Rất nhiều loại xúc tác, tác chất mới, các phương pháp mới được sử dụng cho phản ứng này:

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Mục lục

Sản phẩm

Bài viết mới

Không thể copy!