Combes喹啉合成

Combes喹啉合成是伯芳胺與β-二酮在酸催化下縮合為亞胺，然後閉環，生成喹啉的衍生物。

在形成環時，當中間體（縮苯胺）的氮原子的間位有強的鄰，對位定向取代基存在時，有利於閉環反應的發生；同時當有強鄰、對位定向取代基存在於氮原子的對位時，則會阻礙閉環作用。

基本介紹

• 中文名：Combes喹啉合成
• 外文名：Combes quinoline synthesis
• 簡述：在酸催化下縮合為亞胺
• 反應條件：酸性條件
• 特點：氮原子的間位強取代基有利於反應
• 套用：有機化合物喹啉合成

簡介

Combes喹啉合成

芳香胺類與β-二酮縮合得到2，4-二取代喹啉。R通常為烷基，Rˊ可以是烷基或芳基，或取代芳基。在縮苯胺的氮原子的間位有強的鄰，對位定向取代基存在時，則閉環反應容易發生；但強鄰、對位定向取代基存在於氮原子的對位時，則阻礙閉環作用。

喹啉合成反應

這個反應通過中間體縮苯胺（Ⅰ），此環化作用不能只靠加熱來完成，必須與濃硫酸共同溫熱才能環化。

近年來發現當β-氯乙烯醛和一級芳香胺的溶液在室溫容易形成亞胺-烯胺鹽酸鹽，並且為一般反應，很少有不能形成亞胺-烯胺鹽酸鹽的例子。3-氯-2-甲醯基丁烯-2-酸甲酯和苯胺，間硝基苯胺和3-氯-2-甲基丁烯-2-醛反應分別得到（Ⅱ）和（Ⅲ）。

PhNHC(Me)═C(CO₂Me)—CHO（Ⅱ），m—O₂N—C₆H₄NH—C(Me)═C(Me)—CHO（Ⅲ）

（Ⅲ）不能和另一分子胺進行反應，可能由於間硝基苯胺的低親核性，關於（Ⅱ）不能和第二個分子苯胺反應還無解釋。

當亞胺-烯胺鹽酸鹽在乙酸或類似沸點的醇（如正丁醇）中回流加熱時，得到喹啉，產率良好Ⅲ。

亞胺-烯胺鹽酸鹽反應

這個反應和經典的由β-二酮與一級芳香胺縮合製備喹啉的貢貝斯方法極類似。

反應機理

苯胺和β-二酮在濃硫酸共同溫熱的條件下發生環化，得到2，4-二取代喹啉。

Combes喹啉合成反應

該反應機理如下：

反應機理

—NH₂是鄰對位取代基，帶正電基團定位於鄰對位，但對位的可能性很小。

套用

Combes反應是合成喹啉及其衍生物重要的方法，它是用苯胺（或其衍生物）與無水甘油、濃硫酸及適當的氧化劑一起加熱反應而得。Combes反應只有當反應進行激烈時，才能得到較好的產量，但如果反應猛烈，有時較難控制，為避免反應過於劇烈，常加入少量硫酸亞鐵或硼酸緩和反應。濃硫酸是脫水劑，也可用磷酸代替。氧化劑常用硝基苯，也可用碘、五氧化二砷、氧化鐵等，但不能用強氧化劑。甘油含水多，產率會降低。如用碘做氧化劑，甘油不必無水。

喹啉及其衍生物的生成過程，可能是由濃硫酸首先使甘油脫水成丙烯醛，苯胺與丙烯醛發生1，4-共軛加成，產生β-苯氨基丙醛，再在酸催化下脫水環化，形成1，2-二氫喹啉，在氧化劑的作用下，1，2-二氫喹啉氧化脫氫得到產物，此反應實際上是一步完成，產率很高。其反應過程如下：

1，2-二取代喹啉製備過程