Schmidt反应
Schmidt反应是一个有机重排反应,具有重要的应用价值,是指羧酸、醛或酮分别与等摩尔的叠氮酸(HN3)在酸(质子酸如硫酸、多聚磷酸、三氯乙酸等,以及路易斯酸)催化下发生分子内重排分别生成胺、腈及酰胺的反应。该反应由Schmidt教授在1924年发现。
如果原料在酸中稳定,该反应的产率高于同类型的Hofmann重排、Lossen重排及Curtius重排。叠氮酸及酰基叠均是易爆且有毒的化合物,使用时需注意安全。
反应机理
Schmidt反应的机理与Hofmann重排、Lossen重排和Curtius重排的机理相似,也是形成异氰酸酯中间体。
以羧酸作原料时,首先羟基质子化,水离去,生成酰基阳离子1;1与叠氮酸加成,生成质子化的酰基叠氮2;2发生重排,烷基R迁移至C-N键另一端,氮气离去;水进攻质子化的异氰酸酯生成氨基甲酸4,去质子化及失二氧化碳得到产物胺。当R为手性碳原子时,重排后手性碳原子的构型不变。
酮作原料时的反应机理为:羰基加质子得到2,再与叠氮酸亲核加成生成叠氮化物中间体3,使羰基活化。3发生消除反应失水生成亚胺4,而后两个烷基之一迁移至氮端,氮气离去。水进攻正电性碳,消除质子得到7,最后经互变异构生成产物酰胺。
反应实例
参考资料
[1] K. F. Schmidt, Z. Angew. Chem.,1923, 36, 511.
[2] H. Woeff, Organic Reactions, 1946, 3, 307.
[3] P. A. S. Smith, Organic Reactions, 1946, 3, 363.
[4] 上尾庄次郎,有机合成反应[上],1975, 93.
[5] http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%96%BD%E5%AF%86%E7%89%B9%E5%8F%8D%E5%BA%94
羧酸Schmidt脱氮气的箭头反了
2021-07-29 13:17谢谢指正,已修改
2021-08-27 08:50