【反应汇总】几种常见的将叔胺转化为仲胺的反应

学术   科学   2024-12-03 08:04   上海  

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一、Polonovski反应


叔胺的氮氧化物用活性试剂(如乙酸酐)处理,重排生成N,N-二取代乙酰胺和醛的反应。此反应最常见的应用就是甲基叔胺脱甲基或者苄基叔胺脱苄基。

图片来源:https://cheminfographic.wordpress.com/2017/10/14/40-polonovski-reaction-1927/




二、von Braun反应

利用溴化氰处理三级胺得到氰基胺和卤代烷的反应。本反应二级胺结果通常不好。通常脱落的基团是能够生成最活泼的卤代烷的那个基团(如苄基或烯丙基),对于简单烷烃,最小的基团最易离去,芳基不会离去。BrCN被称为反扑试剂(counterattack reagent)即一种试剂在反应中实现所需的两种转化,生成产物。

机理:



反应生成的氰基胺,在碱性条件下水解即可得到仲胺。




三、Cope消除反应

三级胺的氮氧化物热消除得到烯烃和N-羟基胺的反应。实际上只需将叔胺与氧化剂放在一起,不需分离出氧化叔胺即可继续进行反应,例如在干燥的二甲亚砜或四氢呋喃中这个反应可在室温进行.此反应条件温和、副反应少,反应过程中不发生重排,可用来制备许多烯烃.当氧化叔胺的一个烃基上二个β位有氢原子存在时,消除得到的烯烃是混合物,但是 Hofmann产物为主;如得到的烯烃有顺反异构时,一般以 E-型为主。


反应机理

此反应是E2顺式消除反应,反应过程中形成一个平面的五元环过渡态,氧化叔胺的氧作为进攻的碱。要产生这样的环状结构,氨基和β-氢原子必须处于同一侧,并且在形成五元环过渡态时,α,β-碳原子上的原子基团呈重叠型,这样的过度态需要较高的活化能,形成后也很不稳定,易于进行消除反应。


图片来源:https://cheminfographic.wordpress.com/2018/01/17/66-cope-elimination-1949/

Tetrahedron Lett. 2001, 42, 8247-8249】

Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis, LászlóKürti and Barbara Czakó,page 97.



反应生成的N-羟基胺,可以通过下方方法还原得到仲胺。

 A mixture of N,N-bis(2-(pyridin-2-yl)ethyl)hydroxylamine (1.2 g, 4.93 mmol) and zincpowder (1.47 g, 22.4 mol) in 2 N HCl (10 mL) was stirred at 85 °C for 2 h. After cooling, the solutionwas adjusted to pH 10 using concentrated aqueous ammonia, and the resulting mixture extractedwith CH2Cl2. The organic washings were dried over Na2SO4 and the solvent was removed underreduced pressure to afford N,N-bis(2-(pyridin-2-yl)ethyl)amine (1.07 g, 94% yield) as a yellow oil. 

【Molecules2016, vol. 21, # 10, art. no. 1355】



四、氯甲酸酯法N-Bn脱苄

氯甲酸酯法是一种高效温和的叔胺N-Bn脱苄方法,尤其对含有易被还原官能团的化合物,此方法是氢化脱苄的很好的互补方法。采用该试剂不会影响分子中的其它官能团。除了苄基还应用于脱去三级胺上的烷基(甲基,乙基等),但其它烷基的反应活性没有脱苄的反应活性高。用于脱苄的氯甲酸酯常见有两个:1-氯乙基氯甲酸酯和2,2,2-三氯乙基氯甲酸酯。1-氯乙基氯甲酸酯脱苄所得氨基甲酸酯在甲醇中加热,即可脱去甲酸酯基得到高收率的仲胺;利用2,2,2-三氯乙基氯甲酸酯脱苄所得到的氨基甲酸酯则需要锌粉还原。




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