Arndt-Eistert反應

Arndt-Eistert反應

醯氯與重氮甲烷反應,然後在氧化銀催化下與水共熱得到增加一個碳的羧酸。

這個反應是廣泛的。R基團可以是烷基或芳基,可以是包含包括不飽和基團在內的多種官能團,但是不得包含酸性足夠強可以與重氮甲烷或重氮酮反應的基團。

基本介紹

  • 中文名:Arndt-Eistert反應
  • 產物:得到羧酸
  • 底物要求:酸性不能過強
  • 領域:有機合成
反應要點,反應機理,反應實例,

反應要點

這個工藝的第一步是重氮酮的反應。在第二步,當用水和氧化銀,或苯甲酸銀和三乙胺處理重氮酮的時候發生重排,叫做Wolff重排。這是一種當有羧酸存在時增加一個碳鏈最好的方法(也可以從鹵代烷出發,做成腈,或者用格式的方法生成增加一個碳的羧酸)。
如果用醇R‘OH代替水,生成的酯RCH2COOR’可以直接被分離出來。同樣地,用氨處理得到醯胺。其它催化劑也可以使用(如膠體鉑,銅等),但是在特殊的情況下,重氮酮只是在水,醇或氨存在下加熱或光解(就可以反應),完全不用催化劑。光照合成的方法通常情況下要比銀催化的結果要好。當然,任何其它方法製備的重氮酮同樣會發生重排。
這個反應是廣泛的。R基團可以是烷基或芳基,可以是包含包括不飽和基團在內的多種官能團,但是不得包含酸性足夠強可以與重氮甲烷或重氮酮反應的基團(編者註:不得含有水,醇或芳醇,羧酸,如有則會相應地反應生成alfa-羥基酮、醚或酯)。一些情況下這個反應與其它重氮烷(如R’CHN2)反應生成RCHR’COOH。這個反應通常用來環重氮酮的縮環。
環重氮酮的縮環環重氮酮的縮環

反應機理

一般認為包含卡賓的形成。這是一個具有開放六隅體的二價卡賓,遷移基團把電子對遷移到上面。
反應機理反應機理
這個反應實際的產物應該是烯酮,然後再與水,醇,氨或胺反應。特殊情況下,穩定的烯酮(如Ph2C=C=O)已經被分離出來,其它的(如beta-內醯胺類物質)一些也被捕捉到。雖然給出了許多建議假設,但是催化劑的作用沒有被很好的解釋。這個機理與Curtius重排的機理是非常相似的。雖然上述機理包含卡賓並且有大量證據支持,但是在一些情況下同時至少有一種可能性這兩步反應是協同的,一種自由卡賓是缺失的。
當Wolff重排在光化學下進行的時候,機理基本上是相同的,但是其它的路徑是不一致的。一些原始形成的酮卡賓通過環氧乙烯中間體可以進行卡賓-卡賓重排,可以用C-14標記的實驗來說明:
C14標記的wolff重排C14標記的wolff重排
羰基標記的重氮酮導致在碳碳雙鍵的兩個碳上都發現標記物。一般來說,當R’=H的時候可以發現這種最低程度的競爭(或者這種環氧丙烯歷程)。一種被認為是環氧丙烯的中間態已經被雷射光譜檢測到。在熱力學的Wolff重排中沒有發現這種環氧乙烯歷程。可能一種激髮狀態的單線態卡賓對於環氧乙烯的干涉是必需的。在光化學過程中,三線態的酮卡賓中間態在氬矩陣中已經被分離出來,並已經由紫外-可見光譜,紅外光譜和ESR波譜確認。這些中間態按照常規途徑重排,沒有發現環氧乙烯中間態的證據。
重氮酮可以以兩種構型存在,s-(E)構型和s-(Z)構型。研究表明Wolff重排優先從s-(Z)構型重排。

反應實例

反應實例反應實例

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