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Curtius 重排

重要程度: ⭐⭐⭐

简介

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酰基叠氮加热进行1,2-C-N迁移并放出氮气,生成异氰酸酯的反应被称为Curtius重排。反应中原位生成的异氰酸酯和各种亲核试剂反应,可以得到氨基甲酸酯,脲等各种N-酰基衍生物。也可以直接水解得到伯胺。

机理

热重排机理

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光重排

酰基叠氮在光照条件下先生成氮宾,而后重排为异氰酸酯:

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特点

一般情况下,用此方法直接做胺并不是一个好的方法,特别是制备烷基胺,其主要有两个原因:

一是得到的胺特别是烷基胺不易纯化;

二是加水分解异氰酸酯时得到的胺会和未反应完全的异氰酸酯反应成脲,因此分解时要剧烈搅拌, 另外也有人使用稀酸水解异氰酸酯得到相应的胺的盐酸盐。

注意事项

相关案例

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酰基叠氮重排合成胺:

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Weinstock 改进法:中间这一步

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DPPA:第一张图的最下面那步:

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含氮重排反应表:

名称分类Hoffmann 重排Beckmann 重排Wolff 重排Losen 重排Schmidt 反应Curtius 重排
改进 / 衍生反应Hoffmann-Löffler-Freytag 反应////Shiori 改进法(DPPA 替代 NaN₃)
底物一级酰胺酮肟α- 重氮酮O - 酰基异羟肟酸羧酸、酮、醛羧酸、酰卤、酯
特殊含氮基团N - 卤代酰胺中间体肟基团(-C=N-OH)重氮基团(-N₂)异羟肟酸酯基团叠氮酸(HN₃)或烷基叠氮酰基叠氮中间体
反应条件次卤酸盐 + 强碱,加热强酸或 Lewis 酸光解 / Ag₂O 催化,加热强碱,加热强酸 / Lewis 酸,加热叠氮化物,惰性溶剂加热
产物少一个碳的伯胺N - 取代酰胺烯酮异氰酸酯羧酸→伯胺;酮→酰胺;醛→腈异氰酸酯
选择性构型保留反式迁移(与羟基反位基团)迁移基团构型保留迁移基团构型保留基团迁移能力决定产物迁移基团构型保留
特点1,2 - 重排;协同重排1,2 - 重排;立体专一性1,2 - 重排;协同 / 碳烯机制1,2 - 重排;分步重排1,2 - 重排;高活性1,2 - 重排;协同重排
进一步反应异氰酸酯水解酰胺水解 / 还原烯酮与水 / 醇 / 胺反应异氰酸酯水解 / 醇解 / 氨解异氰酸酯水解异氰酸酯水解 / 醇解 / 氨解
进一步产物胺、氨基甲酸酯、脲羧酸、胺羧酸、酯、酰胺伯胺、氨基甲酸酯、脲胺、酰胺伯胺、氨基甲酸酯、脲

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