Реакция Крапчо — химическая реакция, используемая для декарбоксилирования сложных эфиров. Реакция применима к эфирам, содержащим акцепторную группу в бета-положении с сложноэфирной группе. Впервые реакция была описана в 1978 году американским химиком Эндрю Крапчо.
Реакция протекает через нуклеофильное деалкилирование эфира галогенидом с последующим декарбоксилированием и гидролизом образующегося стабилизированного карбаниона.
Условия реакции Реакция проводится в полярных апротонных растворителях, таких как диметилсульфоксид (ДМСО), при высоких температурах, обычно около 150-200 °C.
Реакция протекает под действием различных солей щелочных металлов (хлорид натрия, хлорид лития, цианид калия и цианид натрия). Предполагается, что соли не являются необходимыми для реакции, но значительно ускоряют её по сравнению с реакцией только в присутствии воды.
Сложный эфир должен содержать электроноакцепторную группу в бета-положении. Реакция лучше всего протекает с метиловыми эфирами, которые более подвержены реакциям SN2.
Механизмы Механизм до конца не изучен. Однако предложены следующие механизмы для двух различных субстратов.
α,α-Дизамещенный эфир
Для α,α-дизамещенного эфира предполагается, что анион соли атакует R3 по механизму SN2, отщепляя R3 и оставляя отрицательный заряд на кислороде. Затем происходит декарбоксилирование с образованием карбанионного интермедиата. Интермедиат захватывает водород из воды, образуя продукт.
Побочные продукты реакции (X-R3 и CO2) часто выделяются в виде газов, что способствует протеканию реакции; энтропия увеличивается, и действует принцип Ле Шателье.
α-Монозамещенный эфир
Для α-монозамещенного эфира предполагается, что анион соли атакует карбонильную группу, образуя отрицательный заряд на кислороде, который затем отщепляет цианоэфир. При добавлении воды цианоэфир гидролизуется с образованием CO2 и спирта, а карбанионный интермедиат протонируется.
Побочный продукт этой реакции (CO2) также выделяется в виде газа, что способствует протеканию реакции; энтропия увеличивается, и действует принцип Ле Шателье.
Преимущества Декарбоксилирование по Крапчо является сравнительно более простым методом для модификации малоновых эфиров, так как оно расщепляет только одну эфирную группу, не затрагивая другую. Традиционный метод включает омыление с образованием карбоновых кислот, за которым следует декарбоксилирование, а получившаяся монокарбоновая кислота вновь этерифицируется. Кроме того, декарбоксилирование по Крапчо позволяет избежать жёстких щелочных или кислотных условий. В современной органической химии реакция Крапчо находит широкое применение в полном синтезе.
Примечания
Категория:Реакции элиминирования Крапчо