【Name Rxn】Ritter反应 / 开普饭

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定义

在浓硫酸的存在下，烯烃或者醇与腈化物反应生成 N-取代酰胺

通式

溯源与发展

该反应最早可追溯到1922年，当时科勒等人研究了氰乙酸甲酯与苯乙酮或苯乙酮在氯化氢或溴化氢存在下生成内酰胺的反应

随后，Bus报道了N-羟甲基酞酰亚胺与腈在硫酸存在下的反应。

Ritter（里特）对腈的反应进行了广泛的研究和扩展;因此，强酸促进的醇或烯烃与腈的酰胺化反应通常称为Ritter（里特）反应。

原反应方案已被广泛修改，包括用三氟甲烷磺酸酐活化伯醇、用过渡金属络合物(如Co(Co)3)稳定伯碳正离子、用Pd2+取代硫酸、液化氢氟化物、P2O5/SiO2、铋盐(III)、杂多酸、或路易斯酸辅助的Brønsted酸，由B(OH)3和4,5,6,7-四氯邻茶酚的1:2摩尔混合物制备而成。

此外，还将里特反应扩展到丁腈与醛糖或酮糖的反应。进一步的修饰包括硫介导的Ritter反应;醋酸作为助溶剂的应用;以及烯烃与氯化氰、卤烯烃与腈、莰烯与氰化氢的反应，特别是金属阳离子与腈的反应。

一般特征

1)碳正离子可由叔醇、仲醇或苯基醇、烯烃或烷基卤化物以多种方式生成;

2)经典的反应条件包括腈基溶解在乙酸和浓硫酸的混合物中，然后在稍微升高的温度(50-100℃)下加入醇或烯烃;

3)易电离的醇(如2°和3°醇、苯基醇)效果最好;

4) 1,1-二取代烯烃产生区域异构的纯产物，但1,2-二取代烯烃可形成区域异构的混合物;

5)初始形成的碳正离子(可以从大量不同的官能团中获得)在与腈反应前可能经过瓦格纳-米尔维因重排生成最稳定的碳正离子;

6)除质子酸外，Lewis酸(如SnCl4、BF3·OEt2、AlCl3等)已成功应用于Ritter反应生成所需的碳正离子;

7)丁腈组分的结构可以有很大的变化，大多数含有氰基的底物都会发生反应，例如，除了脂肪腈和芳香腈外，氰和氰酰胺等化合物也会发生反应;

8)丁腈底物可能不含在强酸性条件下会被破坏的酸敏感官能团，但在中性条件下进行的修饰(里特型反应)扩大了底物的范围。

机理

人们对里特反应的机理进行了深入的研究：

用醇生成碳正离子时，羟基被质子化，然后在反应条件下，C-O键杂解裂解生成碳正离子。

然后，这个阳离子被腈的氮原子攻击，形成硝酸离子，硝酸离子与酸的共轭碱(在方案中是硫酸氢离子)反应，生成酰酯。

最后，水解生成所需的N-烷基羧酰胺。

实例

1) DOI: 10.1021/op980211c

2) DOI: 10.1021/acsami.7b01890

3) DOI: 10.1021/jo8024797

4) DOI: 10.1021/ol048176j

5) DOI: 10.1021/acs.oprd.9b00494

6) DOI: 10.1021/acscombsci.6b00046

7) DOI: 10.1021/op3000042

8) DOI: 10.1021/acs.joc.8b02320

参考

1. a)László Kürti, Barbara Czakó. StrategicApplications of Named Reactions in Organic Synthesis. b)Jie Jack Li. Name Reactions: A Collection ofDetailed Mechanisms and Synthetic Applications. c) 黄培强.有机人名反应、试剂与规则. d) 胡跃飞, 林国强. 现代有机反应

2. https://www.organic-chemistry.org/namedreactions/ugi-reaction.shtm

3. a) https://pubs.acs.org/ b) https://onlinelibrary.wiley.com/

c) https://www.sciencedirect.com/ d) https://www.rsc.org/

e) https://www.thieme-connect.com/ f) http://www.sciencemag.org/

g) https://www.nature.com/natcatal/

【Name Rxn】Ritter反应

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