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德布纳-米勒反应

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德布纳-米勒反应(Doebner–Miller reaction),又称Skraup–Doebner–von Miller喹啉合成

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
Doebner-Miller反应


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路易斯酸对甲苯磺酸高氯酸质子酸催化

反应机理

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
Doebner-Miller反应的机理


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

参考资料

  1. ^ Doebner, O.; Miller, W. v. Ber. 1881, 14, 2812.
  2. ^ Doebner, O.; Miller, W. v. Ber. 1883, 16, 1664 & 2464.
  3. ^ Doebner, O.; Miller, W. v. Ber. 1884, 17, 1712.
  4. ^ Bergström, F. W. Chem. Rev. 1944, 35, 153. (综述)
  5. ^ 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.