簡介
Stork烯胺反應是閉環反應的一種變異,反應中要用如毗咯烷之類較大體積的胺,這樣能夠使對
甲基乙烯酮的共軛加成在兩個可能的烯胺中從位阻較小的一面進攻。
用
鹵代烷處理烯胺,將發生烷基化反應,這與脂肪碳的醯化中提到的第一步反應相似。水解亞胺鹽將生成酮。因為烯胺一般從
酮轉化而來,反應的淨結果便是在酮的α-位發生
烷基化反應。該反應稱為Stork反應,也被稱為Stork烯胺反應,它可以替代酮烷基化反應。
Stork反應有一個優點,即通過該反應一般可使酮只發生專一的單烷基化反應,然而在以往提到的反應方法中,很難將酮的烷基化作用控制在只生成一個烷基那一步。烷基化反應通常發生在酮的含取代基比較少的那一側。最常使用的胺有環狀胺,如
哌啶、
嗎啉和
吡咯烷。
反應實例
該反應很適用於活性很高的鹵代烷,如烯丙型、苯甲型和炔丙型鹵化物,以及α-鹵代醚和酯等,但是對一般的一級或二級鹵化物則不太適用。三級鹵化物基本不發生此反應,對於該類鹵化物來說。一般是親核取代和消除反應為主。該類反應還可適用於活化的芳基鹵化物(如:2,4二硝基氯苯)、
環氧化物以及活潑的烯烴(如
丙烯腈)等。
通過與醯鹵或酸酐反應,同樣可以實現醯化。將獲得的亞胺鹽水解可得到1,3一二酮。如果用
氯甲酸乙酯(CICOOEt)處理烯胺。可在分子中引入COOEt 基團;用
氯化氰(而不是溴化氰或碘化氰,這兩種試劑將導致烯胺發生鹵化作用)處理,可引入CN基團;用甲酸乙酸酐或DMF和光氣口處理,可引入CHO基團;用腈鎓鹽(RC≡NRˊ)處理,可引入C(R)═NRˊ基團。烯胺的醯化反應可以採取與
烷基化反應一樣的機理,但是如果醯肉分子中含有一個氫原子,而且如果反應體系中有一個三級胺(用於中和生成的HX),則還可能存在另外一種反應機理。在這種反應機理中,醯鹵在三級胺的作用下脫鹵化氫,生成一個烯酮,該
烯酮分子與烯胺加成,生成環丁酮。該化合物町在溶液中斷裂,同樣生成醯化亞胺鹽。這種鹽可通過更直接的反應過程合成出,它可被分離出來(在烯胺是從醛製備而來的情況下),這種化合物還可以其它的方式發生斷鍵過程。
一級和二級鹵代烷一般在反應中效果不好,原因很可能是此時N-
烷基化反應變為
主反應,尤其是對於從醛衍生而來的烯胺。還有一個替代反應,可利用一級和一級鹵代烷高產率地發生烷基化反應,即烯胺鹽的烷基化反應。烯胺鹽可通過將亞胺與
乙基溴化鎂在THF中反應而製得。
R—N═C(R)CH2—R+EtMgBr—→MgX—N(R)—C(R)═CH—R+RX—→R—N═C(R)═CH(R)—R+MgX2(水解)—→O═C(R)—CH(R)—R
烯胺鹽方法還可被用於α,β-不飽和酮的單α-
烷基化反應,反應產率很高。用醛和丁基異丁基胺反應製得的烯胺可被簡單的一級鹵代烷烷基化,該反應的產率也很高。由於空間位阻的影響,在該反應條件下不發生N-烷基化。
當底物分子的氮原子含有一個手性R基團時,無論足採用Stork烯胺合成法還是烯胺鹽方法,均可實現對映選擇性合成。
雖然不屬於嚴格意義上的烯胺合成方法,但還是可利用烯胺與
溴乙酸甲酯在金屬銦存在下反應,完成α-烷基化反應的發生:
R2N—N═CHR —→R2N—CH(Rˊ)CHR
反應機理
烯胺烴基化的反應機理為S
N2,其反應結果類似於鏈烯脂肪碳上進行的烴基化。以
環己酮與
四氫吡咯生成的烯胺的烴基化為例,其反應機理可表示如下:
上述烯胺與乙醯氯進行的醯基化,其反應機理可表示如圖1所示:
烯胺的醯基化通常發生於碳原子上、雖然也可能發生N-醯基化,但N-醯基化產物不穩定,並且其本身也起一種醯基化利的作用。因此通常可得到高產率的C-醯基化物。
本反應常以
四氫吡咯、
六氫吡啶、嗎啉、二甲胺、二乙胺等為
仲胺來製備烯胺,其中四氫吡咯的活性最大,套用也最多。
由於烯胺烴基化為S
N2反應,反應時烴基化劑的
構型將發生反轉。常用的烴基化劑為烯丙基鹵、苄鹵、炔丙基鹵等活潑的
鹵代烴,以及α-鹵代酸酯、α,β-不飽和腈、α,β-不飽和酯、α,β-不飽和醛(或酮)和
硝基化合物等。
烴基化通常發生於底物取代較少的一側,而且幾乎惟一導致酮的一烴基化。但是,當酮與鹵代烴在強鹼作用下發生。化烴基化時,則難免引入一個以上的烴基。
烯胺的醯基化可用醯鹵(多採用
高級脂肪酸的醯鹵,或
芳香族羧酸、雜環羧酸的醯鹵)或酸酐為醯基化劑。反應在等物質的量的三乙胺存在下進行,以除去反應生成的
鹵化氫。由此法合成
β-二酮,一般比鹼催化的合成法的產率高。例如,環己酮與嗎啉形成的烯胺在三乙胺存在下,與
丙醯氯在
氯仿中反應,再經稀鹽酸水解,可得到85%產率的2-丙醯基環己酮。