德布纳-米勒反应
德布纳-米勒反应(Doebner–Miller reaction),又称Skraup–Doebner–von Miller喹啉合成
芳胺与α,β-不饱和羰基化合物缩合,生成取代喹啉。[1][2][3][4]
![Doebner-Miller反应](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/60/Doebner-Miller_Reaction_Scheme.png/350px-Doebner-Miller_Reaction_Scheme.png)
反应是以捷克化学家 Zdenko Hans Skraup (1850-1910) 以及德国化学家 Oscar Döbner (1850-1907) 和 Wilhelm von Miller (1848-1899) 的名字命名。 通过两个羰基化合物的羟醛缩合在反应中原位生成α,β-不饱和羰基化合物并进行反应的方法也称为“Beyer喹啉合成法”。
反应可为四氯化锡、三氟甲磺酸钪、碘等路易斯酸或对甲苯磺酸、高氯酸等质子酸所催化。
反应机理
[编辑]与同为喹啉合成法的Skraup反应一样,此反应的具体机理亦有争议。2006年 Denmark[5] 等以4-对异丙基苯胺 (1)与胡薄荷酮 (2)为原料,利用碳同位素示踪交叉实验的结果,提出如下机理(红点代表被标记的碳原子)。他们认为首先是胺对不饱和酮发生可逆的亲核共轭加成,得烃氨基酮 (3),然后 (3) 不可逆裂解,生成亚胺 (4a)和饱和的环己酮 (4b)。上述两个产物接下来再发生缩合,生成共轭亚胺 (5),而 (5) 再受另一分子胺的亲核共轭加成,得亚胺 (6)。(6) 发生分子内亲电加成,质子转移,得 (7)。 (7) 消除一分子胺得 (8),最后 (8) 的苯环重新芳构化,得1,2-二氢喹啉 (9)。 由于原料不饱和酮的远端烯碳是二取代,不带氢,故二氢喹啉即反应最终产物。
![Doebner-Miller反应的机理](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/20/Skraup_mechanism.png/650px-Skraup_mechanism.png)
反应所用的胡薄荷酮为50%三标记物与50%未标记物的混合物,标记原子为碳-13,对异丙基苯胺未被标记。NMR结果显示产物 M、M+1、M+2 和 M+3 离子峰强相等,胡薄荷酮在无胺条件下不发生裂解。通过提出上面 (3) 的裂解一步,可以成功解释上述实验结果。裂解得到的亚胺 (4a)与饱和酮 (4b)均为50%标记。标记的亚胺可分别与标记和未标记的饱和酮再缩合,未标记的亚胺也可分别与标记和未标记的饱和酮再缩合,这四种可能性的几率是相等的,因此产物中四种离子峰强也相等。
参见
[编辑]参考资料
[编辑]- ^ Doebner, O.; Miller, W. v. Ber. 1881, 14, 2812.
- ^ Doebner, O.; Miller, W. v. Ber. 1883, 16, 1664 & 2464.
- ^ Doebner, O.; Miller, W. v. Ber. 1884, 17, 1712.
- ^ Bergström, F. W. Chem. Rev. 1944, 35, 153. (综述)
- ^ Scott E. Denmark and Srikanth Venkatraman. On the Mechanism of the Skraup-Doebner-Von Miller Quinoline Synthesis. J. Org. Chem. 2006, 71 (4): 1668–1676. doi:10.1021/jo052410h.