《Strecker反应》PPT课件.ppt

Strecker反应,无机化学 崔婷婷,Strecker反应 反应过程、机理 影响反应的因素 不对称Strecker反应 用途,Strecker反应,1850年,Strecker首次用乙醛,氨水和氢氰酸(或等价物)混合得到a-氨基氰,然后水解就得到a-氨基酸。这是迄今为止发现的最早的一锅法、原子经济性好的多组分反应之一,也是有机合成方法学的经典反应之一,后人为了纪念他对有机化学的贡献就把这个反应命名为Strecker反应。,反应过程：,反应机理 :,影响反应的因素,醛、酮影响 胺组分影响 氰化物组分影响,醛、酮影响,亲核加成反应的活性顺序是: 醛脂肪酮 芳香酮 醛较酮活泼： 酮的羰基和两个烃基相结合, 烷基具有给电子作用, 从而增加了羰基碳原子的负电性, 降低了它的亲电能力; 另一方面两个大的烃基增大了空间位阻,不容易和亲核试剂接近。 将醛用于Strecker反应只需在常压下就可进行, 而用酮反应条件则要求较高,需在高压下进行。,醛、酮影响,脂肪酮较芳香酮较活泼： 芳香酮空间位阻较大； 苯基的离域增强了芳基碳的稳定性。,胺组分影响,Strecker反应是否容易进行不仅取决于亲电试剂醛酮的亲电活性, 还与亲核试剂胺(或氨)的亲核能力有关系： 亲和能力： 脂肪族胺芳香族胺 原因： 芳香族胺中氮上的孤对电子与苯环的电子相互作用, 形成一个均匀的共轭体系而变得稳定, 氮上的孤对电子部分地转向苯环, 因此氮原子的亲核能力降低； 与胺的空间位阻有关：空间位阻的增大, 反应活性也在降低。,氰化物组分影响,氰化物的活性对反应也很重要。 早期人们主要用HCN 或者KCN但一方面由于HCN 很不活泼且有剧毒, 给试验带来一定的困难, 所以逐渐被有机氰化物如TMSCN（三甲基硅氰）、Bu3SnCN（一种有机金属氰化物）等所代替。,不对称Strecker反应,不对称Strecker反应主要是在氰化物对亚胺的加成反应步骤。 亚胺由于其碳-氮双键具有很强的稳定性,难于发生加成反应。 碳-氮双键的断裂大部分都是氮原子上连接含有吸电子基团的活化基,基于酸性条件下的断裂碳-氮双键的反应。 要实现不对称加成，需要有催化剂的作用。即：在金属络合物或有机分子手性催化剂存在下，氢氰酸或三甲基氰化硅（或其他氰化物）对亚胺的亲核加成是实现不对称Strecker反应的途径。,金属络合物催化剂,Ti、Cr、Mn、Co、Ru、Al的手性配合物作为Lewis酸，起到催化作用。,有机分子手性催化剂,手性呱嗪二酮、双环胍、含亚胺的脲和硫脲的衍生物、手性含氮氧化物均能促进醛亚胺的羟氰化和硅氰化反应。 这类化合物具有与氮相连酸性质子和亚胺氮上孤对电子的双氢键作用，活化了亲电试剂对氰基的反应。,金属络合物催化剂实例：,以含有叔亮氨酸、苏氨酸及甘氨酸的三肽衍生物1（不代表其真实名称）为例： 1、 用其Ti配合物修饰亚胺2得到活性较高的亚胺3; 2、 1作为三齿配体，通过Shiff碱的羟基氧原子及氮原子以及叔亮氨基酸中酰基的氧原子与Ti配位，反应底物亚胺配位后形成一个六配位的活性中间体3; 3、氰基对亚胺3进行选择性亲核进攻生成Strecker反应的产物。,1,2,3,有机分子手性催化剂实例：,以含有胍基的催化剂4为例: 催化剂4,将胍基嵌入到双环骨架中，亚胺上的氮用二苯取代苄基保护。 1、胍和氰化氢生成复合物5产生氰离子； 2、亚胺参与生成复合物6； 在6中亚胺、氰化物与胍通过氢键连接并活化；催化剂中氮上的苯基取代是重要的，若改为甲基，就削弱了NH的酸性以及氢键作用，即失去了催化活性。 3