人名反應：疊氮化合物的應用

一、點擊反應

一提到疊氮，我們(men) 除了因為(wei) 它那“暴躁和不可琢磨的脾氣”而心中一驚外，可能第一個(ge) 想到的就是點擊反應，然後自然聯想到獲得了兩(liang) 次諾貝爾化學獎的Sharpless教授。

1. 點擊反應與(yu) Huisgen反應

點擊反應是一類反應（可以查看此鏈接，了解點擊反應的定義(yi) ：“點擊化學”到底是什麽(me) ？），因此它不是人名反應。但作為(wei) 點擊化學中最為(wei) 經典的CuAAC（Copper(I)-catalyzed Azide-Alkyne Cycloaddition, 銅催化疊氮-炔環加成）反應，其從(cong) 反應形式上可看作是Cu(I)催化的Huisgen反應。

然而，盡管CuAAC反應的發現者Sharpless教授在論文題目中使用了“A Stepwise Huisgen Cycloaddition Process” 的表述，但因該反應與(yu) 經典的Huisgen反應在機理和區域選擇性上有很大不同，所以業(ye) 內(nei) 通常不把該反應稱作Huisgen反應。

2. CuAAC反應

概述：炔烴與(yu) 疊氮化合物在一價(jia) 銅催化下通過環加成生成1,2,3-三氮唑。

反應式：

機理：在最初的CuAAC反應機理中，作者（Sharpless教授及其學生Fokin教授為(wei) 共同通訊作者）提出了分步進行的、涉及單核銅的機理（下圖左）。後麵主要是Fokin教授課題組對該反應機理進行了更為(wei) 深入的研究。作者通過理論計算並利用熱流量熱法對反應實時監測以及交叉實驗等手段，找到了CuAAC反應中有雙核銅中間體(ti) 參與(yu) 的直接證據，並對反應機理進行了改進（下圖右）。

3. Huisgen 反應

概述：烯烴或炔烴與(yu) 1,3-偶極子通過環加成反應生成五元雜環化合物。

反應式：

機理：與(yu) CuAAC反應機理不同的是，Huisgen反應是一個(ge) 協同過程，類似於(yu) Diels-Alder反應。產(chan) 物的區域選擇性可根據前線軌道理論推測。

二、Schmidt 重排

概述：疊氮與(yu) 醛基或羰基化合物反應脫除氮氣可得到酰胺等含氮化合物。

反應式：

機理：

三、Curtius 重排

概述：酰基疊氮在加熱條件下經過脫氮氣/重排生成異氰酸酯, 隨後與(yu) 水反應可得到伯胺, 與(yu) 胺反應可得到脲, 與(yu) 醇反應可得到氨基甲酸酯。

反應式：

機理：

四、Staudinger 還原

概述: 疊氮與(yu) 膦反應脫除氮氣後得到氮雜膦葉立德, 再與(yu) 水反應得到胺。

反應式：

機理：

五、Staudinger 連接

概述：氮雜膦葉立德與(yu) 酯反應生成酰胺。

反應式：

機理：

六、aza-Wittig 反應

概述：與(yu) Staudinger反應類似, 疊氮與(yu) 膦反應生成氮雜膦葉立德, 進一步與(yu) 羰基化合物反應得到亞(ya) 胺。

反應式：

機理：