Перегруппировка Фаворского — перегруппировка α-галогенкетонов (хлоро- , бромо- или иод-) в карбоновые кислоты или их производные (эфиры или амиды) под действием оснований.
Продукт реакции зависит от природы основания: в случае гидроксидов щелочных металлов образуются карбоновые кислоты, при взаимодействии с алкоголятами — сложные эфиры, в случае аминов — амиды карбоновых кислот.
Перегруппировка алициклических галогенкетонов сопровождается сужением цикла.
Примером реакции может служить образование циклопентан-карбоновой кислоты из 2-хлорциклогексанона под действием алкоголята калия:
Обычно галогенкетон смешивают с концентрированным раствором основания (например, в спирте) или с суспензией основания в растворителе (этаноле, эфире, толуоле) при температуре от -20 до +300C. Реакционная смесь выдерживают 10-30 мин (в случае низкореакционно-способных кетонов — 2-4 ч при нагревании).
В качестве оснований применяют гидроокиси щелочных или щелочно-земельных металлов, алкоголяты спиртов, а также карбонаты или бикарбонаты щелочных металлов, аммиак или амины.
Реакцию используют для синтеза замещенных карбоновых кислот, циклических кетонов, в синтезе стероидов, аминов или сложных эфиров
Реакция открыта A. E. Фаворским в 1894 г.
Механизм реакции
Существует две возможности протекания реакции, которые осуществляются в зависимости от заместителей.
В классическом варианте перегруппировки радикал R содержит атом водорода у α-атома углерода. В отсутствие α-водородного атома реакция обычно идет в сравнительно жестких условиях (например, при кипячении с NaOH в толуоле) и называется квазиперегруппировкой Фаворского.
Механизм классической перегруппировки включает образование на промежуточной стадии циклопропанона. Под действием гидроксильного иона кольцо циклопропанона раскрывается, происходит перенос протона и образуется конечный продукт. Циклопропаноны во многих случаях удается выделить.
При наличие енолизируемого атома водорода в исходном галогенкетоне происходит его депротонирование, с образованием енолята, который внутримолекулярно циклизуется с образованием промежуточного циклопропанкетона.
Кетогруппа циклопропанкетона подвергается нуклеофильной атаке алкоголятом (или гидроксилом) с образованием следующего соединения, что приводит к раскрытию циклопропанового фрагмента с образованием карбаниона. Дальнейшее протонирование дает конечный продукт реакции.
Квазиперегруппировка Фаворского протекает по так называемому семибензильному механизму. В эту перегруппировку вступают α-галогенкетоны, не имеющие водородных атомов в α -положении к карбонильной группе С=O.
Примером такой реакции может служить получение препарата демерола:
