异腈基乙酸酯及其衍生物参与的多组分反应研究进展

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异腈参与的惰性键活化反应研究进展_王浩

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© 2015 Chinese Chemical Society & SIOC, CAS
Chin. J. Org. Chem. 2015, 35, 588～602
Chinese Journal of Organic Chemistry
REVIEW
参与金属催化的一些反应, 用于高效合成一些含氮分子或杂环化合物.
在此工作基础上, 他们又通过底物的设计, 实现了钯催化下三氟乙酰取代的邻氨基苯基炔烃与异腈的串
联反应 , 形成了一类 2-酰胺取代的吲哚类化合物[9] (Scheme 4). 该反应使用氧气作为氧化剂, 在室温的条件下就可以顺利进行, 对于烷基异腈和芳基异腈均可以得到不错的收率. 通过对反应条件的调控, 可以实现不同取代酰胺产物的合成.
最近, Reddy 课题组[10]利用类似的研究策略, 从含有亲核基团的丙炔醇类化合物出发, 经过串联的氧/氮钯化、异腈的插入以及 1,4-羟基迁移的反应, 一步合成了苯并呋喃/吲哚类化合物(Scheme 5).
1.1.3 氰基化合物的合成
很多药物分子以及天然产物中都含有氰基基团, 而利用 C—H 键活化反应在分子中引入氰基的报道已有不少. 2012 年我们课题组[11]首先报道了利用叔丁基异腈作为氰基源, 在钯催化下可高效实现吲哚 2-位或者 3-位的选择性氰基化反应. 随后朱强课题组[12]也报道了类似的反应. 我们在研究中发现, 通过调节吲哚的 N-取代基的不同, 可以选择性地得到 2-位或者 3-位的氰基化吲哚衍生物, 并且对于苯基吡啶、苯基嘧啶等一系列的杂环也可以顺利地得到相应的氰基化产物(Scheme 6).
过渡金属催化的 C(sp2)—H 键的活化反应研究较多, 由于其化学键能量适中, 已被广泛应用于各类杂环的合成之中. 异腈参与的 C—H 键插入反应较多地集中在 C(sp2)—H 键的反应. 以下主要通过异腈参与的不同类型的目标化合物的合成来进行分类综述.

异氰酸酯中间态的重排反应[研究知识]

12
行业倾力
Schmidt反应
反应机理：酸作原料时的反应机理：
当R为手性碳原子时，重排后手性碳原子的1构3 型不变。
行业倾力
Schmidt反应
酮作原料时的反应机理：
14
行业倾力
Schmidt反应
醛作原料时的反应机理猜想：
15
行业倾力
Schmidt反应
Schmidt反应延伸： 1955年，J.H. Boyer将该反应原料延伸至烷基叠氮化物R-N3，此类反应也称Boyer反应。例如用间硝基苯甲醛与β-叠氮乙醇的反应：
11
行业倾力
Schmidt反应
Schmidt反应是一个有机重排反应，羧酸、醛或酮分别与等摩尔的叠氮酸(HN3)在强酸(硫酸、聚磷酸、三氯乙酸等)存在下发生分子内重排分别得到胺、腈及酰胺。反应由卡尔·弗里德里希·施密特在1924年发现，一般采用质子酸（如硫酸、多聚磷酸、三氯乙酸）或路易斯酸催化。如果原料在酸中稳定，则这个反应产率很高，高于同类型的霍夫曼重排反应、Lossen重排反应及Curtius重排反应。使用的羧酸可以是一元或二元直链脂肪羧酸、脂环族羧酸或芳香族羧酸。叠氮酸及酰基叠氮均是易爆且有毒的化合物，使用时需注意安全。
参考文献：Org. Synth. 2002, 78, 234
8
行业倾力
Lossen 反应
Lossen 重排反应由Lossen于1872年发现。该反应由异羟肟酸或其酰基化物在单独加热或在碱、脱水剂(如五氧化二磷、乙酸酐、亚硫酰氯等)存在下加热发生重排生成异氰酸酯，再经水解、脱羧得伯胺。异羟肟酸一般由相应的酯与羟胺反应制备
其过程为溴和氢氧化钠混合后有部分生成次溴酸钠次溴酸钠将一级酰胺转化为中间产物异氰酸酯异氰酸酯水解放出二氧化碳同时生成比反应物少一个碳原子的伯胺

【精品】第十六章含氮不饱和键的化学

第十六章含氮不饱和键的化学具有含氮不饱和键的化合物，主要有亚胺、腈（异腈）、偶氮化合物、硝基化合物以及异腈酸酯等.以下分别进行介绍。

16.1亚胺亚胺及其衍生物又称希夫碱（Schiffbase)，是含有C=N 键的化合物.它是由羰基化合物（醛或酮）与氨（伯胺)的缩合产物,分子中含有的C=N 键是一种类似于C=O 键的极性不饱和键，能与许多化合物发生加成、还原等反应，在有机合成特别是不对称合成中有着广泛的应用.这类化合物具有良好的配位化学性能和独特的光、电、磁等物理材料性能，许多亚胺本身还具有广泛的生物活性(如抗菌、抗癌、除草等）。

亚胺是烯胺的互变异构体：NHNHO+NH 216。

1。

1还原反应亚胺的还原反应是制备胺类化合物的重要方法,主要包括催化氢化和化学还原两个方面.一、化学还原化学还原是有机合成常用的方法,氢化铝锂、金属硼氢化物等是常用的还原剂。

用NaBH 4可以很方便地将亚胺还原成仲胺：R 1C R 2N RNaBH 4R 1CH R 2NR利用这个反应,可以通过醛、酮来合成仲胺。

如：4CHO H 2NCH 2CH 2NH 232CHNCH 2CH 2N HCCH 22CH 2CH 2HH在手性试剂或手性催化剂的诱导下,亚胺可以进行不对称还原。

用含氢聚硅氧烷(polymethylhydrosiloxane ，PMHS ）作还原剂，可选择性地将亚胺还原成手性胺，联二萘酚(R )－3是很好的手性配体。

近年来，有关亚胺的不对称还原已经成为研究的热点。

二、催化氢化亚胺通过催化氢化反应还原为高级胺,这是有机合成特别是在不对称合成中常用的方法。

脂肪族醛的亚胺可在过渡金属催化下加氢，被还原为仲胺，但产率不高。

常用的金属催化剂大多数为第八副族的过渡金属,如Ni 、Pt 、Pd 、Ru 、Rh 等。

NR 2R 1H 250C, EtOHCH 2HN R 2R 1R 1 = Et, Pr, Bu; R 2 = Pr, Bu.yield 40~65%如果是脂肪酮的亚胺，则产率将有很大的提高:N HPt, H 2, 80o C C6H 6, 86%N当用(S ）－BINAP －Ir （III ）催化氢化芳酮亚胺时，化学产率较高，而光学产率ee 稍低。

Biginelli反应的研究新进展

Ａｂｓｒｃ：Ｉ９ｔａｔｎ１３，ＰｉｔｏＢｉｉｅｌｅｏｅｎｔｅａｉ — ｃｔｌｚｄｃｃｏ０ｄｎａｉｎｒａｔｏｆｅｈｌｃｔａｅａｅ，８ｅｒｇｎｌｒｐｒｄｏｈｃｄｉｔａａｙｅｙｌｃｎｅｓｔｏｅｃｉｎｏｔｙａｅ０ｃｔｔ
２１００年３８卷第７期
广州化工
・７・
Ｂｇｎｌ反的研究新进展水ｉｅｉ应ｉｌ
涂胜，晓慧，蒋杨美，阚涛涛
６７０）３０９
（华师范大学化学化工学院，四川南充西
摘要：８３意大利化学家Ｐｔ．ｉｎｌ首次利用苯甲醛、１９年，ｉｒＢｇｅｉｅｏｉｌ乙酰乙酸乙酯和尿素三种原料“ 一锅法” 合成了３４二氢嘧，一
啶一（Ｈ）一（ＨＭ）２１酮ＤＰ。后来，过大量研究证明该类化合物具有良好的药理活性和生物反应活性，经是抗癌药物及海洋生物碱的重要中间体。因此本文对Ｂｇｅｌ衍生化反应的机理和Ｂｇｅｌ反应的影响因素两个方面进行了详细阐述．ｉｉｌｎｉｉｎｌｉｉ
１Ｂｇｎｌ反应的机理ｉｉｅｉｌ
关于Ｂｇｅｌ反应的机理在过去几十年里一直都存在分歧，ｉｉｌｎｉ直到１９９７年，ａｐ通过Ｉ” ＮＫｐｅＩＣＭＲ检测及截留实验确证了Ｂｇ— －／ｉｉｎｌ反应的机理如Ｓｈｍ：ｅｉｌｃｅｅ２在酸性催化剂作用下，芳香醛（和Ａ）脲（）Ｂ首先进行缩合反应，生成酰基亚胺正离子中间体（）后者再Ｃ，与乙酰乙酸乙酯（）Ｄ作用得到一开链酰脲（）（）Ｅ，Ｅ再进行分子内脱水反应，最终得到３４一二氢嘧啶一酮衍生物（），２一Ｆ。

《高分子化学》教案第9章高分子化学反应

第九章高分子的化学反应本章要点：1）高分子化学反应的基本特点：高分子能发生相应小分子化合物所能进行的化学反应；但是，由于高分子的结构特征，高分子的化学反应有产物结构的不均一性、反应场所的不均一性和存在高分子结构效应等特点。

2）高分子化学反应的类型：根据反应前后聚合度的变化情况，高分子的化学反应包括基团转换反应、聚合度变大的反应（接枝、嵌段和交联）和聚合度变小的反应（降解）。

3）基团转换反应：高分子的侧基和末端基可转变成其它类型，最典型的包括淀粉和纤维素衍生物的生成、聚乙酸乙烯酯的水解和进一步的缩醛化、聚苯乙烯的苯环反应。

4）接枝聚合：有三种方法制备接枝共聚物，从主链高分子形成接枝链（graft-from）、主链高分子和接枝链的键连（graft-onto）以及大分子单体法。

5）嵌段共聚：嵌段共聚物的制备也有对应的三种方法，单体的顺序活性聚合法、嵌段交换法和嵌段键连法。

6）交联反应：根据预聚体的结构，可采取不同形式的交联。

7）降解反应：导致高分子降解的因素包括热、光、氧化、酸碱和微生物（酶）。

高分子的结构不同，其降解能力和情况存在差异；不同因素对高分子降解过程的作用，既相互促进，又相互制约。

8）高分子的老化：高分子在使用过程中性能变差的现象称为老化，它是由多种环境因素共同作用导致的，高分子结构的变化也复杂；根据老化的机制，可以采取相应的措施，抑制高分子的老化。

本章难点：1）高分子的结构效应：2）接枝和嵌段共聚物的制备：3）高分子的降解机制：9.1 高分子的化学反应9.1.1. 高分子化学反应的分类高分子能发生相应小分子所能进行的反应，根据反应前后聚合度的变化情况，高分子的化学反应包括基团转换反应、聚合度变大的反应（接枝、嵌段和交联）和聚合度变小的反应（降解）。

9.1.2. 高分子化学反应的特点1. 产物结构的不均一性对于不同的分子链而言，它们的官能团转换程度以及其它反应的程度会有所不同。

例如，聚乙酸乙烯酯的醇解反应，当酯基转变成羟基的总转化率为80 %时，该值只是一个的平均值；除不同分子链的反应程度不同外，某个分子链中乙酸乙烯酯结构单元和乙烯醇结构单元也有一定的几率分布。

Barton-Zard反应

Barton-Zard反应
概述
采用硝基烯烃与α-异腈乙酸酯反应，在碱的催化下，发生环化，并消去亚硝酸，得到吡咯环系，由于不需要预先构筑碳骨架或1，4-二酮，这一反应适合于合成酯基取代的吡咯。

机理
众所周知，异氰基具有相当强烈的吸电子诱导效应和共轭效应，这主要由于在异腈的一个共振式中，氮原子上存在正的形式电荷。

在碱的作用下，异腈负离子对硝基烯烃进行Michael加成，硝基可以稳定负电荷，再次对异腈的碳原子进行亲核加成。

质子转移，发生亚胺异构化，进而消去亚硝酸，这是典型的E1c b历程，芳构化得到吡咯产物。

不仅仅是硝基烯烃双键可以参与反应，如果是芳烃活泼双键取代硝基，也可以发生这一反应。

而且由于芳烃的硝化反应更加容易，这一反应应用比原先更加广泛。

采用醛基和异氰基乙酸乙酯缩合，也可以进行类似的反应：。

Mannich反应的研究进展

Mannich反应研究进展【摘要】Mannich反应亦称胺甲基化反应，是指一个含有活泼氢原子的化合物和甲醛（或其它醛）及胺的不对称缩合反应，所得产物称为Mannich碱。

Mannich反应是一类十分重要的有机反应，由于此反应在医药和生物碱的合成中有着广泛的应用价值，因而越来越被合成化学家所重视，本文主要研究不同类型反应物的Mannich反应，介绍Ma nnich 反应及其可能的反应历程, 探析反应物, 简述Mannich 反应在有机合成中的应用。

介绍了它们在药物合成中的应用进展。

【关键词】Mannich 反应 Mannich碱活性氢缩合胺甲基化药物合成及应用【正文】一 Mannich反应概述Mannich 反应是以德国化学家Carl U lvich Franz Mannich 的名子命名的, 是指: 在酸催化下, 甲醛和氨( 胺) 与含有活泼α-氢的化合物缩合, 失去水分子, 得到B-氨( 胺) 甲基酮类化合物。

这一缩合反应称为Mannich 反应。

生成的B-氨( 胺) 甲基酮类化合物称为Ma nnich 碱( 或盐) 。

Ma nnich 反应也称胺甲基化反应。

例如：反应历程如下：反应机理为：羰基质子化，胺对羰基发生亲核加成，去质子，氮上的电子转移，水离去，可以得到一个亚胺离子中间体。

以二甲胺作原料，这个中间体为N,N-二甲基-亚甲基氯化铵，在70年代由Kinact等人首先发现。

它具有很强的反应性，可以使很多在通常条件下难以进行的反应得以顺利进行。

亚胺离子作为亲电试剂，进攻含活泼氢化合物的烯醇型结构，失去质子，便得到产物。

产物曼氏碱比较稳定，以它作原料，经甲基化与Hofmann消除反应，或在蒸馏时和碱作用下发生的分解反应，可以得到α,β-不饱和酮。

后者可以与亲核试剂发生麦克尔加成等反应，是很有用的合成前体，但由于它一般不稳定，容易聚合，故通常采用曼氏碱分解生成不饱和酮，并使其在原位与其它试剂发生反应。

恶唑类化合物的合成方法综述

第一章：噁唑类化合物的合成方法综述1。

引言：含有两个杂原子且其中一个杂原子为N 的五元环体系叫唑,数目很多。

根据杂原子在环中位置不同，有可分为1,2-唑和1，3—唑。

五元环中杂原子为N 、O 的化合物是噁唑类化合物，其种类较多,有噁唑(1)、噁唑啉(2)、噁唑烷(3）、噁唑酮、苯并噁唑（4）等。

N ONONHO1111234NONONOn5噁唑类化合物是一类重要的杂环化合物，一些具有噁唑环的化合物具有生物活性［1]。

例如2—氨基噁唑具有杀真菌、抗菌、抗病毒作用［2].同时它们在中间体、药物合成中也具有广泛的用途[3,4,5]。

分子结构中含有噁唑环的聚苯并噁唑（5）是耐高温的高聚物［6]。

噁唑（1)是1,3位含有O 、N 原子的五元环,为有像吡啶一样气味且易溶于水的液体，是非常稳定的化合物，它在热的强酸中很稳定，不发生自身氧化反应，不参与任何的正常的生物化学过程。

其二氢和四氢杂环化合物叫做噁唑啉或4,5－二氢唑啉（2)和噁唑烷或四氢噁唑啉(3）.虽然噁唑环这个名称还是Hantzsch 在1887［1]年确定的，但一向没有人作过大量深入的研究,因为这个环系不常见于天然产物中，而且制备也相当困难。

直到青霉素的出现，才推动了噁唑的研究。

青霉素本身虽没有噁唑环,但它最初是疑为是属于这个环系的。

青霉素实际含有一个噻唑环,而噁唑是噻唑的氧的类似物.因为青霉素是一个很重要的药品，研究的范围也由噻唑推广到了噁唑.下面我们就将噁唑类化合物的合成方法进行综述。

2.合成方法噁唑类化合物可由提供N,O 原子的化合物来合成。

2.1.Cornforth 法合成噁唑环1947年由Cornforth 等人首次合成第一个含有噁唑环的化合物[7]。

其过程如下：HCN + (CH 3)2CHOH + HClH 2N=CHOCH(CH 3)2222EtO 2CCH 2-N=CHOCH(CH 3)2水解喹啉ClC NHCCHOCH(CH 3)2OKEtO 2CNOEtO 2CNOHOOCN O据此设计合成噁唑-4—羧酸乙酯的路线如下[7]。

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中图分类号：０６２３．７６；０６２１．３
文献标识码：Ａ
ＤＯＩ：１０．１５９５２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｊｓｃ．１００５—１５１１．２０１５．０７．０６７２
ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｎｔｈｅＭｕｌｔｉ－ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ
ｃｕｓｓｅｄｗｉｔｈ１９ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｕｌｔｉ — ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｒｅａｃｔｉｏｎｓ；ｉｓｏｃｙａｎｏａｃｅｔａｔｅ；Ｐａｓｓｅｒｉｎｉｒｅａｃｔｉｏｎ；Ｕｇｉｒｅａｃｔｉｏｎ；ｒｅｖｉｅｗ
２０１５年第２３卷
合成化学
ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｙｎｔｈｅｔｉｃＣｈｅｍｉｓｔｙｒ
Ｖｏ１．２３，２０１５Ｎｏ．７，６７２～６７６
第７期，６７２— ６７６
・
综合评述・
异腈基乙酸酯及其衍生物参与的多组分反应研究进展
曹晗，李兆瑞。
（１．枣庄学院化学化工与材料科学学院，山东枣庄２．山东省鲁南煤化工工程技术研究院，山东枣庄２７７１６０；２５００００）２ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ７１６０；３．山东轩竹医药有限公司，山东济南
ＲｅａｃｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＩｓｏｃｙａｎｏａｃｅｔａｔｅａｎｄＴｈｅｉｒＤｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ
ＣＡＯＨａｎ ’ －．ＬＩＺｈａｏ．ｒｕｉ。
（１．ＣｏＨｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＣｈｅｉｃｍｌａＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＭａｔｅｒｉｌａＳｃｉｅｎｃｅ，ＺａｏｚｈｕａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚａｏｚｈｕａｎｇ
Ｃ＇ｌ＇ｍｒｔ１
目前合成异腈基乙酸酯及其衍生物的路线主要有三条：１的甲酰胺基脱水；芳基异腈（２）的ＯＬ．碳发生羧化；羧酸金属盐（３）与卤代烃酯化
（Ｓｃｈｅｍｅ１）。
２异腈基乙酸酯参与的多组分反应及应用
２７７１６０，Ｃｈｉｎａ；２．ＥｎｇｉｎｅｅｉｎｒｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＬｕｎａｎＣｏａｌＣｈｅｉｃｍｌａＥｎｇｉｎｅｅｉｎｒｇｏｆＳｈａｎｄｏｎｇ，
Ｌｉｅｋｅ在１８５９年通过烯丙基碘和氰化银反应
１异腈基乙酸酯及其衍生物的合成
得到了第一个异腈化合物——烯丙基异腈… ；１９６１年Ｕｇｉ合成了第一个异腈基乙酸酯（Ｃｈａａ１）［２３。
目前异腈基乙酸酯已经成为常见的有机合成子。异腈基乙酸酯的结构中至少包含三个反应活性中心：异腈基ｘＮｃ团，Ｏ／．碳（潜在的亲核中心）和羧酸ＲＩ
基团。正是这些活性中心的存在，
决定了异腈基乙酸酯的化学多样
Ｚａｏｚｈｕａｎｇ２７７１６０，Ｃｈｉｎａ；３．ＳｈａｎｄｏｎｇＸｕａｎｚｈｕＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｊｉｎａｎ２５００００，Ｃｈｉｎａ）
摘要：对近年来异腈基乙酸酯及其衍生物参与的多组分反应进行了综述。重点介绍了Ｐａｓｓｅｉｆｎｉ反应和Ｕｇｉ反应的最新研究进展。参考文献１９篇。关键词：多组分反应；异腈基乙酸酯；Ｐａｓｓｅｒｉｎｉ反应；Ｕｇｉ反应；综述
Ａｂｓｔｒａｃｔ￣Ｐｒｏｇｒｅｓｓｅｓｏｆｍｕｌｔｉ－．ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｒｅａｃｔｉｏｎｓｉｎｖｏｌｖｅｄｉｓｏｃｙａｎｏａｃｅｔａｔｅａｎｄｔｈｅｉｒｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓｉｎｒｅ－・ｃｅｎｔｙｅａｒｓｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ．ＴｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＵｇｉｒｅａｃｔｉｏｎｓａｎｄｐａｓｓｅｒｉｎｉｒｅａｃｔｉｏｎｓｗｅｒｅｍａｉｎｌｙｄｉｓ・