Arndt-Eistert同系化反应 (Arndt-Eistert Homologation)

Arndt-Eistert同系化反应 (Arndt-Eistert Homologation)

Arndt-Eistert反应是一种增长羧酸碳链的方法，可以得到羧酸同系物或酯，酰胺等衍生物，反应底物适用范围广，可用于合成β-氨基酸。

反应机理：

反应第一步是羧酸和氯化亚砜反应得到相应的酰氯，第二步生成的中间体α-重氮甲基酮性质稳定，可以分离，但质子化的官能团如羧基，酚羟基、活泼亚甲基、醛基及α,β-不饱和酮可以与重氮甲烷或重氮酮反应，因而不适用。

因为第一步反应会生成等量的HCl，所以重氮甲烷的投料量应至少为羧酸的两倍。多余的重氮甲烷可通过加少量乙酸或者剧烈搅拌除去。α-重氮甲基酮有E/Z两个构型，可以通过另一个构型C-C单键的旋转相互转化。

第三步进行Wolff重排，Wolff重排可在氧化银/水体系或苯甲酸银/三乙胺体系下进行，失去一分子氮气，分解得到卡宾。卡宾经过【1,2】迁移得到乙烯基酮，在亲核试剂进攻下生成相应衍生物。

反应实例：

Synthesis of Fmoc-β-Homoamino Acids by Ultrasound-Promoted Wolff Rearrangement
A. Müller, C. Vogt, N. Sewald, Synthesis, 1998,837-841.

The Arndt-Eistert Reaction in Peptide Chemistry: A Facile Access toHomopeptides
J. Podlech, D. Seebach, Angew. Chem. Int. Ed., 1995, 34,471-472.

Improved Arndt-Eistert Synthesis of α-Diazoketones Requiring MinimalDiazomethane in the Presence of Calcium Oxide as Acid Scavenger
V. Pace, G. Verniest, J.-V. Sinisterra, A. R. Alcántara, N. De Kimpe, J.Org. Chem., 2010, 75, 5760-5763.

Trimethylsilyldiazomethane in the preparation of diazoketones via mixedanhydride and coupling reagent methods: a new approach to the Arndt-Eistertsynthesis
J. Cesar, M. Sollner Dolenc, Tetrahedron Lett., 2001,42, 7099-7102.

历史趣闻：

弗里茨·阿恩特(Fritz Arndt 1885-1969)出生于德国汉堡。他在布雷斯劳大学发现了Arndt-Eistert同系物，在那里他广泛地研究了重氮甲烷的合成及其与醛、酮和酸氯化物的反应。弗里茨·阿恩特一根接一根地抽着雪茄烟，这使得他在实验室里经常被大肆宣传。贝恩德·艾斯特(Bernd Eistert 1902-1978)出生于西里西亚的奥劳，是阿恩特的博士生。Eistert后来加入了I. G. Farbenindustrie，该公司在二战后盟军解散后成为巴斯夫。

参考：

1) LászlóKürti and Barbara Czakó, Strategic Applications of Named Reactions in OrganicSynthesis， Arndt-Eistert homologation/Synthesis, page 18-19

2) Jie JackLi, Name Reactions: A Collection of Detailed Mechanisms and SyntheticApplications, Arndt-Eistert homologation, page 10-11

3) 黄培强，有机人名反应、试剂与规则，Arndt-Eistert同系化反应，page 1-3

4) https://www.organic-chemistry.org/namedreactions/arndt-eistert-synthesis.shtm

5) https://www.drugfuture.com/Organic_Name_Reactions/#opennewwindow