| ビシュラー・ナピエラルスキー反応 | |
|---|---|
| 名前の由来 | アウグスト・ビシュラー ベルナール・ナピエラルスキ |
| 反応タイプ | 環形成反応 |
| 識別子 | |
| 有機化学ポータル | ビシュラー・ナピエラルスキー反応 |
| RSCオントロジー ID | RXNO:0000053 |
ビシュラー・ナピエラルスキー反応は、β-アリールエチルアミドまたはβ-アリールエチルカルバメートの環化を可能にする分子内求電子芳香族置換反応です。この反応は、1893年にバーゼル化学工場およびチューリッヒ大学に所属するアウグスト・ビシュラーとベルナルド・ナピエラルスキーによって初めて発見されました。この反応は、ジヒドロイソキノリンの合成に最もよく使用され、その後イソキノリンに酸化されます。

メカニズム
ビシュラー・ナピエラルスキー反応については、文献に 2 種類のメカニズムが示されています。メカニズム I はジクロロホスホリルイミンエステル中間体を含み、メカニズム II はニトリリウムイオン中間体を含みます (両方とも括弧内に表示されます)。このメカニズムの違いは、出発アミドのカルボニル酸素の除去のタイミングがあいまいなことに起因します。

メカニズム I では、脱離は環化後にイミン形成とともに起こります。一方、メカニズム II では、脱離によって環化の前にニトリリウム中間体が生成されます。現在、反応条件が、一方のメカニズムが他方のメカニズムよりも優勢であるかどうかに影響すると考えられています (反応条件を参照)。

ある文献では、メカニズム II は、ニトリリウムイオンの直前のルイス酸基を塩化物で置換することによって生成されるイミドイル塩化物中間体の形成によって強化されています。ジヒドロイソキノリン窒素は塩基性であるため、脱プロトン化生成物を得るには中和が必要です。
一般的な反応試薬と条件
ビシュラー・ナピエラルスキー反応は酸性の還流条件下で行われ、脱水剤が必要です。この目的では、塩化ホスホリル(POCl 3 ) が広く使用され、引用されています。さらに、 SnCl 4およびBF 3エーテラートはフェネチルアミドとともに使用され、Tf 2 Oおよびポリリン酸(PPA) はフェネチルカルバメートとともに使用されています。ベンゼン環に電子供与基がない反応物の場合、還流 POCl 3中の五酸化リン(P 2 O 5 ) が最も効果的です。使用する脱水剤に応じて、反応温度は室温から 100 °C まで変化します。
関連する反応
ビシュラー・ナピエラルスキー反応に関連する反応はいくつか知られています。モルガン・ウォールズ反応では、芳香環とアミド窒素の間のリンカーはオルト置換芳香環です。このNアシル 2-アミノビフェニルは環化してフェナントリジンを形成します。ピクテ・スペングラー反応は、 β-アリールアミンからアルデヒドとの縮合を経て進行します。これら 2 つの成分はイミンを形成し、これが環化してテトラヒドロイソキノリンを形成します。
ピクテ・ガムス反応
ピクテ・ガムス反応はβ-ヒドロキシ-β-フェネチルアミドから進行する。環化と同じ条件下でさらに脱水反応が起こり、イソキノリンが得られる。[1] [2]ビシュラー・ナピエラルスキー反応と同様に、ピクテ・ガムス反応には塩化ホスホリルや五酸化リンなどの強力な脱水作用を持つルイス酸が必要である。
構造的影響と代替製品
ビシュラー・ナピエラルスキー反応には、初期反応物の構造、反応条件の調整、またはその両方によって生成物が異なるバリエーションが記録されています。たとえば、土井と同僚による研究では、β-アリールエチルアミドのアリール部分の電子供与基の有無と脱水試薬の比率が、求電子芳香族置換による環閉環のパターンに影響し、2つの可能性のある生成物につながることが示唆されています(以下を参照)。ビシュラー・ナピエラルスキー反応のバリエーションに関するその他の研究では、ニトロおよびアセタールアリール基が生成物形成に与える影響が調査されています(参考文献を参照)。

ビシュラー・ナピエラルスキー反応の機構と生成物の変動の例。N-[2-(4-メトキシフェニル)-エチル]-4-メトキシベンザミドを POCl 3で処理すると、通常の生成物である 7-メトキシ-1-(4-メトキシフェニル)-3,4-ジヒドロイソキノリンが生成されます。P 2 O 5のみで処理すると、通常の生成物と予期しない生成物である 6-メトキシ-1-(4-メトキシフェニル)-3,4-ジヒドロイソキノリンの混合物が生成されます。異常な生成物の生成は、フェニル環のイプソ 炭素を介した環化によってスピロ中間体が生成されることに起因します。
参照
参考文献
- ^ 「ピクテ-ガム合成」。包括的な有機名反応と試薬。2010年。pp. 2206– 2209。doi : 10.1002/ 9780470638859.conrr498。ISBN 9780470638859。
- ^ Fitton, Alan O.; Frost, Jonathan R.; Zakaria, Marwan M.; Andrew, Graham (1973). 「Pictet-Gams 反応のメカニズムに関する観察」J. Chem. Soc., Chem. Commun. (22): 889– 890. doi :10.1039/C39730000889.
- オーガスト・ビシュラー、バーナード・ナピラルスキー(1893年)。 「Zur Kenntniss einer neuen Isochinolinsynthese」。Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft。26 (2): 1903 ~ 1908 年。土井:10.1002/cber.189302602143。
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- Fodor, G. & Nagubandi, S. (1980). 「ニトリリウム塩中間体を経由するフォン・ブラウン、リッター、ビシュラー・ナピエラルスキー、ベックマン、シュミット反応の相関関係」Tetrahedron . 36 (10): 1279. doi :10.1016/0040-4020(80)85039-3.
- 石川哲也;下岡和也;成岡 哲也野口真司;斉藤 哲;石川、A.山崎英夫;原山哲也;関 宏;山口、KJ (2000)。 「2-アリール芳香族ホルムアミドのビシュラー・ナピラルスキー反応における異常な置換基の効果」。組織化学。65 (26): 9143–9151。土井:10.1021/jo0012849。PMID 11149862。
- Wang, X.-j.; Tan, J.; Grozinger, K. (1998). 「フェネチルカルバメートからN-アルキル化3,4-ジヒドロイソキノロンへの環化条件が大幅に改善されました」Tetrahedron Lett . 39 (37): 6609. doi :10.1016/S0040-4039(98)01395-1.
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