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Schmidt 重排

重要程度: ⭐⭐⭐

简介

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Schmidt反应是指酸催化下叠氮酸或叠氮化合物和亲电试剂(羧酸,羰基化合物,叔醇和烯烃)反应重排放出氮气得到胺,腈,酰胺或亚胺的反应。

机理

羰基化合物为底物:

叠氮酸和酮反应先得到叠氮醇中间体,进而重排得到Ritter中间体,水解得到酰胺:

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羧酸为底物的机理

叠氮酸和羧酸反应得到酰基叠氮化合物,重排的异氰酸酯,其水解得到氨基甲酸或溶剂解得到氨基甲酸酯。进而脱酸可以得到胺。(一步)

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烯烃和叔醇为底物机理

叠氮酸先和烯烃进行类似于氢卤酸的亲电加成,生成的烷基叠氮重排得到亚胺。叔醇在酸性条件下生成碳正离子,机理类似。

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特点

若原碳原子有手性,则反应后构型保持不变。除反应中间体叠氮化物带有质子外,该反应与Curtius重排反应颇为类似,可看作对Curtius反应的改进。

哪一个R会迁移呢?答案是:

电子越密,支链多的先

注意事项

如果你不看反应机理,这样的加法很像拜耳-魏立格重排(这是加氧)

相关案例

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形成内酰胺的,这个是受到位阻影响

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成环往往是五元环或六元环稳定,因此在这个位置很合理

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还可以通过da反应来快速构建多环

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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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