Duff醛基化反應

Duff反應（Duff reaction，達夫反應），又稱“六亞甲基四胺甲醯化反應” 。用六亞甲基四胺（烏洛托品）對芳香族化合物進行甲醯化。反應產率較低，但操作簡便，產物也較純淨。

Duff反應具有反應周期短、操作簡便、污染少、勞動強度低和產物較純淨等優點，已套用於5-氟水楊醛、5-硝基水楊醛等的製備。

基本介紹

• 中文名：Duff醛基化反應
• 外文名：Duff reaction
• 別名：六亞甲基四胺甲醯化反應
• 重要底料：烏洛托品
• 優點：反應周期短、操作簡便、污染少等
• 學科：有機化學

簡介

活潑的芳香族化合物（如酚）與六亞甲四胺反應生成亞胺中間體，繼而水解成醛。反應具有簡便而迅速的特點，但這一經典方法往往產率不高，限制了它的套用。利芳香族化合物在三氟乙酸存在下與六亞甲基四胺反應，可以得到高產率的芳醛。改良方法不僅適用於活潑的芳香族化合物，亦可套用於簡單的芳烴甲醯化。

反應機理

烏洛托品質子化、斷裂產生亞胺離子，亞胺離子對芳環發生親電芳香取代，經互變異構，生成一個苄胺衍生物。接下來烏洛托品部分發生第二次質子化、斷裂產生亞胺離子，然後進行分子內氧化還原反應，苄胺部分被氧化為亞苄基亞胺離子，它經過水解，即得到醛。

反應機理

Duff反應法合成5-壬基水楊醛

芳環上引入甲醯基的方法主要有以下幾種:Gattermann-Koch反應法、Reimer-Tiemann反應法、醇鎂法以及Duff反應法等。其中Gattermann-Koch反應法需要在高壓下進行，且一般只能得到對位的單取代產物;Reimer-Tiemann反應法存在選擇性差且產率過低的不足，而且需要使用價格較高的鹵仿使得生產成本較高; 醇鎂法不適於苯環上含大的取代基團的酚類進行反應，而且合成過程中伴有大量含鎂離子的廢水的排放，不符合當今的環保潮流;Duff反應法條件簡單，原料易得，十分適合大位阻酚類的鄰位甲醯化，且不受吸電子鈍化基團的影響。

合成機理

以4-壬基酚為原料，經Duff反應引入甲醯基合成5-壬基水楊醛，其反應機理為

合成機理

實驗方法

在裝有機械攪拌、溫度計和球形冷凝管的乾燥四口瓶中加入11g(0.05mol)4-壬基酚及30mL冰醋酸，混合均勻後加熱至90℃，開始滴加用30mL醋酸溶解的14g(0.1mol)六次甲基四胺，滴加1h。滴加完畢保持在90℃下繼續攪拌5h，隨著反應進行，混合液從一開始的無色變為淡黃色。反應完畢，降至室溫，之後向四口瓶中加入定量的1mol/L的鹽酸，攪拌1h。

將四口瓶中的混合液倒入分液漏斗中，靜置分層後，棄去水相，保留有機相，並用水再清洗3次有機相。將最後的有機相進行減壓蒸餾除去溶劑，得到棕黃色澄清油狀液體，即得5-壬基水楊醛產品。

以4-壬基酚、六次甲基四胺為原料，醋酸為溶劑，經甲醯化反應合成了5-壬基水楊醛，並得到了適宜的工藝條件:n(4-壬基酚)：n(六次甲基四胺)=1：2，向4-壬基酚中滴加六次甲基四胺，滴加時間為1h，於90℃再反應5h。5-壬基水楊醛的收率為98.7%，液相色譜純度為92.0% 。