『学术经纬』由腈转醛,Stephen还原


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1925年 , 英国曼彻斯特大学(The University of Manchester)的Henry Stephen教授发现了一种合成醛类化合物的新方法 。 反应以芳香族或脂肪族腈作为原料 , 加入无水SnCl2的Et2O溶液中 , 与此同时体系中还溶解了饱和的无水HCl , 得到亚铵盐酸盐中间体 。 他们进一步向体系中加入水 , 最终以良好的产率得到水解产物醛 。
▲Henry Stephen教授的早期发现(图片来源:参考资料[1])
随后 , 人们将该反应的操作流程稍加改进:首先将腈类化合物溶解于Et2O、二氧六环等较为惰性的溶剂中 , 并在0 ℃条件下通入无水HCl至饱和 , 再加入相同溶剂的SnX2/HCl(X = Cl, Br)溶液 。 这种以SnX2/HCl(X = Cl, Br)作为还原体系 , 将腈类化合物还原为醛的过程称为Stephen醛合成(Stephen aldehyde synthesis) , 也叫作Stephen还原(Stephen reduction) 。
▲Stephen还原反应(图片来源:参考资料[1])
Stephen还原反应的机理如下:首先涉及亚氨代酰氯的形成 , 腈在无水HCl的作用下发生质子化 , Cl-作为亲核试剂对其亲核加成 , 形成相应的亚氨代酰氯 , 这种中间体与HCl结合可进一步得到亚铵盐酸盐 , 两者在体系中存在化学平衡;随后涉及亚氨代酰氯转化为醛亚胺 , 亚铵盐酸盐经SnCl2还原为相应的氯代胺阴离子 , 该物种进一步质子化 , Cl-离去得到醛亚胺盐酸盐;醛亚胺在H2O的作用下水解 , 消除一分子NH3得到最终的醛类产物 。
『学术经纬』由腈转醛,Stephen还原
本文插图
▲Stephen还原反应的机理(图片来源:参考资料[1])
【『学术经纬』由腈转醛,Stephen还原】该反应在强酸性条件下进行 , 导致对酸敏感的官能团都不能在该体系中兼容 , 底物适用范围受到一定的限制 。 芳香腈的反应效果往往要比脂肪族腈的好 , 底物的空间位阻对产率影响较大 , 邻位取代的芳香腈反应活性较差 。


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