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| ネフ反応 | |
|---|---|
| 名前の由来 | ジョン・ウルリック・ネフ |
| 反応タイプ | 置換反応 |
| 識別子 | |
| 有機化学ポータル | nef反応 |
| RSCオントロジー ID | RXNO:0000157 |
有機化学において、ネフ反応は、第一級または第二級ニトロアルカン（R−NO 2 ）の塩をアルデヒド（ R − CH = O ）またはケトン（R 2 C=O）と亜酸化窒素（N 2 O）に酸加水分解する有機反応である。この反応はいくつかの文献レビューの対象となっている。[1] [2] [3]
1. ニトロアルカンの塩3.ケトン4.亜酸化窒素
この反応は1894年に化学者ジョン・ウルリック・ネフ[4]によって報告され、彼はニトロエタンのナトリウム塩を硫酸で処理して、85～89%の収率で亜酸化窒素と少なくとも70%の収率でアセトアルデヒドを生成した。しかし、この反応は1年前の1893年にコノバロフ[5]によって初めて実現され、彼は1-フェニルニトロエタンのカリウム塩を硫酸でアセトフェノンに変換した。
反応メカニズム
共鳴構造1aおよび1bとしてのニトロネート塩から始まる反応機構を以下に示します。
塩はプロトン化されてニトロン酸 2 を形成し（場合によってはこれらのニトロネートは単離されている）、さらにイミニウムイオン3となる。この中間体は水による求核付加反応で攻撃され4 を形成し、これがプロトンを失い、次に水が 1-ニトロソアルカノール5となる。これが多くの Nef 反応で反応混合物の濃い青色の原因であると考えられている。この中間体は次亜硝酸 6（亜酸化窒素 6cから6bを形成）とオキソニウムイオン 7に転位し、これがプロトンを失ってカルボニル化合物を形成する。
ニトロ化合物からニトロ酸塩を形成するにはアルファ水素原子が必要であるため、三級ニトロ化合物では反応が失敗することに注意してください。
範囲
Nef型反応は、ヘンリー反応をβ位とγ位の官能基化に便利な方法に変えるため、有機合成で頻繁に使用されます。 [6]例えば、この反応は、シクロペンテノン中間体であるγ-ケトカルボニルメチル3-アセチル-5-オキソヘキサノエートの合成においてマイケル反応と組み合わされています。[7] [8]
炭水化物化学では、 D-アラビノースとC 14-ニトロメタンからC 14 - D-マンノースとC 14 - D-グルコースを同位体標識する場合のように、アルドースの鎖延長法です（ここでの最初のステップはヘンリー反応です）。
反対の反応はウォル分解です。
バリエーション
濃硫酸を使用する Nef のオリジナルのプロトコルは「激しい」と評されている。[9]中間塩段階を経ない強酸加水分解ではカルボン酸とヒドロキシルアミン塩が形成されるが[要出典] 、塩化スズ(IV) [10]や塩化鉄(III) [11]などのルイス酸はきれいな加水分解を与える。あるいは、オキソン [12] 、オゾン、過マンガン酸塩などの強力な酸化剤はニトロネート互変異性体を二重結合で切断し、カルボニルと硝酸塩を形成する。 チタン塩などの好酸素性還元剤はニトロネートを加水分解を受けやすいイミンに還元するが、選択性の低い還元剤は代わりにアミンを与える。[9]
参考文献
- ^ Noland, Wayland E. (1955). 「NEF反応」.化学レビュー. 55 (1): 137–155. doi :10.1021/cr50001a003.
- ^ Pinnick, Harold W. (1990). 「The Nef Reaction」. Paquette, Leo A. (ed.). Organic Reactions Volume 38 (第 1 版). New York: Wiley. pp. 655–792. doi :10.1002/0471264180.or038.03. ISBN 9780471515944。
- ^ Grierson, David S.; Husson, Henri-Philippe (1991). 「4.7 – Polonovski 型および Pummerer 型反応と Nef 反応」。Trost, Barry、Fleming, Ian (編)。包括的有機合成: 現代有機合成における選択性、戦略、効率、第 6 巻(第 1 版)。ニューヨーク: Pergamon。pp. 909–947。doi :10.1016/B978-0-08-052349-1.00175- X。ISBN 9780080359298。
- ^ ネフ、ジョン・ウルリック (1894)。 「ウーバーはニトロパラフィンの憲法を廃止せよ」。ユストゥス・リービッヒの化学アナレン。280 (2-3): 263-291。土井：10.1002/jlac.18942800209。
- ^ Konovalov.,: J. Russ. Phys. Chem. Soc. 2 1893 , 6(I) , 509.
- ^ ウォーレン＆ワイアット 2008年、161ページ。
- ^ γ官能基化シクロペンテノンの簡便合成Nour Lahmar、Taïcir Ben Ayed、Moncef Bellassoued、Hassen Amri Beilstein Journal of Organic Chemistry 2005、1:11 doi :10.1186/1860-5397-1-11
- ^ McMurry, John E.; Melton, Jack (1977). 「ニトロネートのオゾン分解によるニトロからカルボニルへの変換: 2,5-ヘプタンジオンの合成」.有機合成. 56:36 . doi :10.15227/orgsyn.056.0036.
- ^ ab Warren, Stuart; Wyatt, Paul (2008).有機合成: 切断アプローチ(第2版). Wiley. pp. 161–164.
- ^ 宮下正明; 八波哲治; 吉越明 (1981). 「シリルエノールエーテルとニトロオレフィンからの1,4-ジケトンの合成：2-(2-オキソプロピル)シクロヘキサノン」.有機合成. 60 :117. doi :10.15227/orgsyn.060.0117.
- ^ Heinzelman, RV (1955). 「o-メトキシフェニルアセトン」.有機合成. 35:74 . doi :10.15227/orgsyn.035.0074.
- ^ チェッケレッリ、パオロ;クリニア、マッシモ。マルコトゥリオア、マリア・カルラ。エピファノア、フランチェスコ。ロザティア、オルネリオ（1998）。 「オキソンは Nef 反応を促進しました。ニトロ基のカルボニルへの単純な変換」。総合的なコミュニケーション。28 (16): 3057–3064。土井：10.1080/00397919808004885。