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霍夫曼-洛夫勒-弗賴塔格反應

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霍夫曼-洛夫勒-弗賴塔格反應
Hofmann–Löffler–Freytag reaction
命名根據 奧古斯特·威廉·馮·霍夫曼
卡爾·洛夫勒(Karl Löffler)
庫爾特·弗賴塔格(Curt Freytag)
反應類型 成環反應

霍夫曼-洛夫勒-弗賴塔格反應(德語:Hofmann-Löffler-Freytag-Reaktion),簡稱HLF反應,又稱霍夫曼-洛夫勒反應Hofmann-Löffler-Reaktion)指加熱或光照條件下,N-鹵代合成相應的環胺,如吡咯烷[1][2][3]

例如N-正丁基吡咯烷的合成:[4]

霍夫曼-洛夫勒-弗賴塔格反應
霍夫曼-洛夫勒-弗賴塔格反應

反應機理

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加熱或光照下,氮鹵鍵發生均裂,產生的氮自由基發生分子內1,5-或1,6-氫遷移,生成相應的碳自由基,然後和鹵素自由基偶聯。形成的鹵代胺中間體進一步發生分子內親核取代反應,然後在鹼的作用下,得到環胺產物。

反應實質是氮自由基進行的分子內氫遷移反應,由於形成的N–H鍵鍵能比一般的烷烴C–H鍵能大,因此在能量上比較有利。1,5-氫遷移經過六元環過渡態,張力小,空間位阻上也比較有利,因此1,5-氫遷移得到的吡咯烷類衍生物是反應主要產物。

一個類似的反應是巴頓反應,後者是烷氧自由基發生的分子內氫遷移反應。

歷史

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1880年代德國化學家奧古斯特·威廉·馮·霍夫曼在確定六氫吡啶結構的過程中,發現1-溴-2-丙基六氫吡啶與熱硫酸作用,可以產生八氫中氮茚。1909年,卡爾·洛夫勒和庫爾特·弗賴塔格將這一轉化推廣到從一般的二級胺合成吡咯環類化合物。

參見

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參考資料

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  1. ^ A. W. Hofmann. Ueber die Einwirkung des Broms in alkalischer Lösung auf die Amine. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft: 558–560. doi:10.1002/cber.188301601120. 
  2. ^ Karl Löffler, Curt Freytag. Über eine neue Bildungsweise von N-alkylierten Pyrrolidinen. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft: 3427–3431. doi:10.1002/cber.19090420377. 
  3. ^ March, Jerry (1985). Advanced Organic Chemistry, Reactions, Mechanisms and Structure, third Edition, John Wiley & Sons. ISBN 0-471-85472-7.
  4. ^ George H. Coleman, Gust Nichols, and Ted F. Martens, "1-n-Butylpyrrolidine", Organic Syntheses, Coll. Vol. 3, p.159 (1955); Vol. 25, p.14 (1945).