Zincke反应
Zincke反应(Zincke reaction),以 Theodor Zincke 的名字命名。
吡啶类与2,4-二硝基氯苯和伯胺反应,转变为吡啶盐。[1][2][3]
反应机理
反应首步为N-2,4-二硝基苯基吡啶盐的生成。这个中间体一般分离出来后通过重结晶纯化。
N-2,4-二硝基苯基吡啶盐与一分子伯胺共热时,胺对吡啶环发生加成,引发吡啶开环。开链的中间体继续与第二分子胺作用,放出2,4-二硝基苯胺,同时得到König 盐(6a 6b)。[4] König 盐的反-顺-反式异构体(6a)可以通过σ重排反应或自身兼性离子的亲核加成,生成环化的中间体(7),[5] 这一步是反应的决速步。[6][7] 接下来,(7)发生质子化,并消除胺,得到最终的吡啶盐离子(9)。
此机理为 ANRORC 机理的典型例子,依次由亲核加成(AN)、开环(ring-opening)和关环(ring-closing)的步骤组成。
应用
1、用于固相合成,其中胺是连接在王氏树脂(Wang resin)上[8]
Zincke醛
以仲胺替代伯胺时,最终产生开链的产物——5-氨基-2,4-戊二烯醛类,称为 Zincke 醛。[10]
2007年“重新发现”
2006年和2007年,日本[11]和美国[12]的两个研究小组都声称,他们通过N-芳基吡啶盐氯化物和取代苯胺(或脂肪胺)反应,合成如下一12元环的二氮杂轮烯分子(1),从而“重新发现”Zincke 这一类反应。
不久后德国化学家 Christl[13] 在 Angewandte Chemie 上发文,指出上述反应与有100余年历史的 Zincke 反应实属异曲同工,而且,这两个团队提出的产物结构是错误的——产物中并不含12元环,其结构只是简单六元的吡啶鎓盐(2)而已。 看到这篇质疑,这两个团队回应称他们起初的确是忽略了 Zincke 反应的相关文献,不过,产物的结构没有错,这一点可以利用反应产物的电喷雾电离(ESI)结果来证明。其后,Christl 继续发文,称 ESI 中分子的缔合是很常见的现象,不足以证明产物为二聚体。而相反,产物的熔点和 NMR 谱反而可以证明其吡啶盐的性质。
时隔一年多后,2007年底,日本的研究小组因为“产物结构不明”,撤回了他们最早发表在 Organic Letters 上的文章。而同年12月,美国的研究小组亦对其早先所发表的文章做出改正,称其“希望修改早先提出的轮烯结构”。[14]
参见
参考资料
- ^ Zincke, Th.; Heuser, G.; Moller, W. Ueber Dinitrophenylpyridiniumchlorid und dessen Umwandlungsproducte. Justus Liebigs Annalen der Chemie. 1904, 333 (2-3): 296–345. doi:10.1002/jlac.19043330212.
- ^ Zincke, Th.; Heuser, G.; Moller, W. Ueber Dinitrophenylpyridiniumchlorid und dessen Umwandlungsproducte. Justus Liebigs Annalen der Chemie. 1904, 330 (2): 361–374. doi:10.1002/jlac.19043300217.
- ^ Zincke, T. H.; Weisspfenning, G. Über Dinitrophenylisochinoliniumchlorid und dessen Umwandlungsprodukte. Justus Liebigs Annalen der Chemie. 1913, 396 (1): 103–131. doi:10.1002/jlac.19133960107.
- ^ König, W. Über eine neue, vom Pyridin derivierende Klasse von Farbstoffen. Journal für Praktische Chemie. 1904, 69 (1): 105–137. doi:10.1002/prac.19040690107.
- ^ Kunugi, S.; Okubo, T.; Ise, N. A study on the mechanism of the reaction of N-(2,4-dinitrophenyl)-3-carbamoylpyridinium chloride with amines and amino acids with reference to effect of polyelectrolyte addition. Journal of the American Chemical Society. 1976, 98 (1): 2282–2287. doi:10.1021/ja00424a047.
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- ^ Where have I seen that before? 103-year-old chemical reaction pops up again. Katharine Sanderson. Published online 4 December 2007 | Nature | doi:10.1038/news.2007.341