“حذف مقابله” واکنشی است که در آن یک آمین اکسید می شود و به یک واسطه به نام “ن-oxide”، که وقتی گرم می شود، به عنوان پایه در یک عمل می کند درون مولکولی واکنش حذف

فهرست مطالب

1. حذف مقابله، قسمت اول: تشکیل اکسید N
2. حذف مقابله، قسمت دوم: گرمایش باعث ایجاد واکنش حذف درون مولکولی می شود
3. حذف Cope در مقابل حذف “E2”: استریوشیمی
4. حذف مقابله: مکانیسم
5. خلاصه: The Cope Elimination
6. یادداشت
7. (پیشرفته) مراجع و مطالعه بیشتر

---

1. حذف مقابله، قسمت اول: تشکیل اکسید N

حذف Cope با تشکیل گونه ای به نام “N-oxide” شروع می شود. درمان یک آمین سوم (که خود می تواند از طریق آمیناسیون تقلیل دهنده ایجاد شود) با پراکسید هیدروژن و باز منجر به “N-اکسید” می شود که دارای بار مثبت روی نیتروژن و بار منفی بر روی اکسیژن است:

در بخش اول این فرآیند، آمین به پراکسید هیدروژن (یا OH یک اسید پراکسی مانند متر-CPBA)، تشکیل N-OH و شکستن پیوند ضعیف OO. سپس پیوند آمین اکسید OH توسط یک پایه هیدروکسید قوی پروتونه می شود و در نتیجه N-oxid ایجاد می شود.

(توجه داشته باشید که بارهای مخالف بر روی اتم های مجاور در اکسید N وجود دارد؛ این یک “زویتریون” است. همچنین، آمین شروع کننده برای این فرآیند باید درجه سوم باشد – استفاده از یک آمین ثانویه یا اولیه باعث پایین آمدن سایر مسیرهای واکنشی می شود که ما نیاز داریم. خودمان را در اینجا نگران نکنیم)

2. حذف مقابله، قسمت دوم: گرمایش باعث ایجاد واکنش حذف درون مولکولی می شود

O^– در اکسیدهای N یک باز ضعیف است (pK_آH = 4.5 تقریباً به اندازه پیریدین قوی). وقتی به اندازه کافی گرم شود [e.g. 160°C]، یک واکنش حذف رخ می دهد که منجر به تشکیل یک آلکن به همراه یک هیدروکسیل آمین جایگزین می شود:

3. حذف مقابله در مقابل حذف “E2”: استریوشیمی

Cope Elimination با مکانیسم آشنای حذف E2 از چند جهت مهم متفاوت است.

اول، استریوشیمی.

• E2 همیشه به گونه ای پیش می رود که دو پیوند سیگما شکسته می شوند [the C-H bond and the C-LG (leaving group) bond] جهت گیری دارند ضد نسبت به یکدیگر (زاویه دو وجهی 180 درجه، مانند عقربه ساعت و دقیقه عقربه ساعت در ساعت 6:00)
• در حذف Cope، شکستن باند CH و شکستن پیوند CN جهت گیری شده است syn نسبت به یکدیگر (زاویه دو وجهی 0 درجه، مانند عقربه ساعت و دقیقه عقربه ساعت در نیمه شب).

دوم اینکه E2 تقریبا همیشه هست [Note] یک interفرآیند مولکولی، که در آن سرعت هم به غلظت بستر و هم به غلظت پایه بستگی دارد.

Cope یک int استraواکنش حذف مولکولی، یعنی باز (اکسید N) و اسید (پیوند CH) همیشه در یک مولکول قرار دارند.

توجه داشته باشید که پروتون چگونه با رنگ سبز مشخص شده است باقی در حذف Cope (در بالا) اما است کم شده در E2 (زیر):

پس چگونه کار می کند؟

4. حذف مقابله: مکانیسم

Cope از طریق هماهنگی پیش می رود syn-مکانیسم حذف اکسیژن از اکسید N به عنوان یک پایه عمل می کند و یک پیوند OH را تشکیل می دهد، در حالی که پیوندهای CH و CN شکسته می شوند و پیوند CC pi جدید را تشکیل می دهند:

در مثالی که با آن کار کرده‌ایم، در اینجا چگونه به نظر می‌رسد:

5. خلاصه: The Cope Elimination

بازآرایی Cope یک درون مولکولی است، syn– واکنش حذف انتخابی که یک آمین سوم را به یک آلکن تبدیل می کند.

چرا می توان از حذف Cope به جای حذف سنتی مانند E2 استفاده کرد؟ خوب، گاهی اوقات انجام یک واکنش حذف زمانی که پایه به معنای واقعی کلمه در کنار درب قرار دارد (یعنی یک فرآیند درون مولکولی) به جای گرم کردن یک آلکیل هالید با یک پایه قوی بسیار آسان تر است. این امر به ویژه در شرایطی که واکنش‌های جانبی زیادی ممکن است رخ دهد یا پایه نمی‌تواند به راحتی به پیوند CH مورد نظر به دلیل مانع فضایی دسترسی پیدا کند، مزیت دارد. [Note] .

به عنوان یک فرآیند هماهنگ و شش الکترونی، Cope همچنین عضوی از خانواده واکنش‌های سیگماتروپیک است که شامل Diels-Alder، بازآرایی Claisen، بازآرایی Cope است.واکنش متفاوت، مقابله مشابه!) و خیلی های دیگر.

---

یادداشت

در مورد قانون زایتسف چطور؟

حذف نمک های آمونیوم توسط هافمن منجر به ایجاد آلکن کمتر جایگزین می شود [see: The Hofmann Elimination ].

پس در مورد حذف Cope چطور؟ پس از همه، این یک گروه ترک بزرگ نیز دارد. آیا برای دادن آلکن کمتر جایگزین شده، مانند هافمن، حذف می شود؟

پوزش می طلبم، اما من قصد دارم تمام “ماجراجویی خود را انتخاب کنید” در این مورد.

روی پاسخی که می خواهید بشنوید کلیک کنید:

بله، حذف Cope محصولات Hofmann را می دهد (لینک به تصویر)

نه اینطور نیست (لینک به تصویر)

(به طور خلاصه: به دلایلی خارج از محدوده بحث ما، شواهد متناقضی وجود دارد، و در حال حاضر، اگر به این باور برسیم که تحت حذف هوفمن قرار می‌گیرد، احتمالاً مشکلی نیست، مگر اینکه مطالعات سطح پیشرفته‌ای در شیمی آلی انجام دهید).

---

نکته 1. «تقریباً همیشه»، زیرا می‌توان نمونه‌هایی از مولکول‌هایی که پس از پروتونه‌زدایی، انجام می‌دهند، ارائه کرد. ضد-واکنش های حذف انتخابی که به طور رسمی یک داخلفرآیند مولکولی – یک استثنای نادر.

نکته 2. همانطور که مشخص است، Cope تنها یکی از اعضای یک خانواده نسبتاً بزرگ است syn– واکنش های حذف درون مولکولی انتخابی، شامل سلنیوم، گوگرد و سایر اتم ها.

نکته 3. نمونه‌ای از Cope Elimination در عمل – این مورد نیاز به حرارت دادن تا 160 درجه سانتیگراد دارد.

---

(پیشرفته) مراجع و مطالعه بیشتر

Cope Elimination یک است حذف سین حرارتی; آنها از نظر حرارتی فعال می شوند، تک مولکولی هستند، نیازی به کاتالیز اسید/باز ندارند، و چون انتقال هیدروژن درون مولکولی با تشکیل پیوند دوگانه C=C هماهنگ است، این واکنش از طریق یک حالت گذار حلقوی انجام می شود. حالت گذار چرخه ای نیز حکم می کند که حذف با رخ می دهد syn استریوشیمی

1. Zur Einwirkung von Wasserstoffsuperoxyd auf Fettamine
   ماملوک آر. ولفنشتاین
   شیمی. بر. 1900، 33 (1)، 159-161
   DOI: 10.1002/cber.19000330120
   ترمولیز یک آمین N-اکسید ثالثی برای تولید یک الفین و یک هیدروکسیل آمین نابجای N,N برای اولین بار توسط ماملاک و ولفنشتاین در این مقاله در ابتدای قرن توصیف شد، اما واکنش تا زمانی که Cope و همکارانش استفاده نکردند، باقی ماند. از سال 1947، دامنه و مکانیسم این جایگزین برای واکنش حذف هوفمن برای تبدیل آمین های درجه سوم به الفین ها را بررسی کرد.
2. متیلن سیکلوهگزان و N,N-دی متیل هیدروکسیلامین هیدروکلراید
   آرتور سی کوپ و انگلبرت سیگانک
   سازمان مصنوعی. 1959، 39، 40
   DOI: 10.15227/orgsyn.039.0040
   یک سنتزهای آلی آماده سازی توسط خود پروفسور کوپ نشان می دهد که سودمندی در این واکنش در تشکیل پیوندهای دوگانه بیرون حلقه ای، به عنوان جایگزینی برای شیمی ویتیگ. علاوه بر این، همانطور که پروفسور کوپ در یادداشت ها ذکر می کند، “این مسیر از آمین‌ها به الفین‌ها در بسیاری از موارد الفین‌های خالص تولید می‌کند که در آن روش جایگزین، واکنش متیلاسیون کامل هوفمن، با مقداری بازآرایی به الفین‌های ایزومری پایدارتر همراه است.“
3. اکسیدهای آمین هشتم. الفین های حلقوی متوسط ​​از اکسیدهای آمین و هیدروکسیدهای آمونیوم چهارتایی
   آرتور سی کوپ، انگلبرت سیگانک، چارلز اف. هاول و ادوارد ای. شوایزر
   مجله انجمن شیمی آمریکا 1960، 82 (17)، 4663-4669
   DOI: 10.1021/ja01502a053
   این مقاله دارای تصاویری از حالت گذار چرخه ای این واکنش است، چیزی که نویسندگان به عنوان مکانیزمی برای منطقی کردن موارد مشاهده شده پیشنهاد می کنند. syn
4. کاهش دمای اتاق ولف-کیشنر و واکنش های حذف مقابله
   دونالد جی کرام، ملویل آر وی ساهیون، و گراهام آر. ناکس
   مجله انجمن شیمی آمریکا 1962، 84 (9)، 1734-1735
   DOI: 10.1021/ja00868a048
   این مقاله توسط پروفسور دی‌جی کرام (UCLA)، که بعداً جایزه نوبل شیمی را برای کمک‌هایش در شیمی فوق‌مولکولی دریافت کرد، نشان می‌دهد که THF یا DMSO خشک را می‌توان به عنوان حلال برای حذف Cope استفاده کرد. در این حلال ها حذف در دمای اتاق اتفاق می افتد!
5. مکانیسم حذف Cope
   رابرت دی. باخ، دنیس آندرژیوسکی و لارنس آر. دوسالد
   مجله شیمی آلی 1973، 38 (9)، 1742-1743
   DOI: 10.1021/jo00949a029
   به تعبیر این مقاله، آن «گزارش[s] شواهد بی چون و چرای برچسب گذاری دوتریوم که مکانیسم حذف Cope را به عنوان یک حذف 100٪ syn ایجاد می کند.“.
6. واکنش های حذف معکوس. 1. مکانیسم و ​​دامنه
   انگلبرت سیگانک، جان ام. رید جونیور، و جوزف سی. کالابرز
   مجله شیمی آلی 1995، 60 (18)، 5795-5802
   DOI: 10.1021/jo00123a013
   Reverse Cope Eliminations نیز امکان پذیر است. این تشکیل یک آمین سوم است.N-اکسید از یک الفین و یک N، N-هیدروکسیل آمین دیجایگزین شده