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库尔提斯重排反应(Curtius Rearrangement Reaction)

 

  • 概要

以酸或者酰卤作为反应底物,引发形成的酰基叠氮中间体在加热条件下重排,形成异氰酸酯。如果此时,有水介入反应的话,异氰酸酯会立即加水分解,形成脱掉一个碳的胺。此外,该方法是为数不多的、能够合成具有光学活性的链状胺的方法之一。

除了水以外,如果使用一些适当的醇作为反应剂的话,,就可以很方便的形成各种氨基酸酯类基团作为胺基的保护基,比如Boc、Cbz等。因此,此反应是应用性极其高的一个重排反应。

叠氮钠具有一定的爆炸危险性,一般的话,我们用叠氮磷酸二苯酯(DPPA)来代替其使用。用DPPA还有个好处就是,酸可以直接在比较温和的条件下形成酰基叠氮中间体,然后进行库尔提斯重排反应。

 

  • 基本文献

・Curtius, T. Ber. 1890, 23, 3023.
・Curtius, T. J. Prakt. Chem. 1894, 50, 275.
・Shioiri, T.; Ninomiya, K.; Yamada, S.-i. J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 6203. DOI: 10.1021/ja00772a052
・Ninomiya, K.; Shioiri, T.; Yamada, S.-i. Tetrahedron 197430, 2151. doi:10.1016/S0040-4020(01)97352-1
・Smith, P. A. S. Org. React. 1946, 3, 337.
・Scriven, E. F.; Turnbull, K.Chem. Rev. 198888, 297. DOI: 10.1021/cr00084a001
・Wolff, O.; Waldvogel, S. R. Synthesis 2004, 1303. DOI: 10.1055/s-2004-815965

 

  • 反应机理

氮宾(nitrene)式的中间体形成后,保持立体构型不变进行重排反应。当R=H的情况下,后续的脱碳酸化反应后形成了胺。

curtiu1.gif

 

  • 反应实例

DPPA参与的反应。[1]

curtiu2

对于α-叔胺等合成比较困难的结构运用此条件也能够很有效的合成。 [2]

curtius_4.gif

奥司他韦(Tamiflu)的合成。 [3]

  • 实验步骤

 

  • 实验技巧

 

  • 参考文献
[1] Zhang, Q. et al. J. Org. Chem. 200065, 7977. DOI: 10.1021/jo000978e
[2] Murashige, K. et al. Tetrahedron 200258, 4917. doi:10.1016/S0040-4020(02)00436-2
[3] Yamatsugu, K.; Yin, L.; Kamijo, S.; Kimura, Y.; Kanai, M.; Shibasaki, M. Angew. Chem., Intl. Ed. 2009, 48, 1070. DOI: 10.1002/anie.200804777

 

 

 

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