认识这么久,你却不知我名字:Schotten-Baumann反应

▎药明康德内容团队编辑

今天要介绍的这个人名反应可以追溯至1884年,德国化学家Carl Schotten先生将哌啶与苯甲酰氯混合于NaOH水溶液中,两者缩合并消除一分子HCl得到N-苯甲酰哌啶产物。两年后,德国化学家Eugen Baumann先生进一步发现,一分子甘油(丙三醇)与两分子苯甲酰氯同样可在NaOH水溶液中脱水缩合,形成相应的苯甲酸酯产物。

▲Carl Schotten先生与Eugen Baumann先生的早期发现(图片来源:参考资料[1])

这种在碱性水溶液的条件下,酰卤(酸酐)与醇或胺类化合物缩合形成相应酯及酰胺产物的过程称为Schotten-Baumann反应(Schotten-Baumann reaction)。该方法可用于有效构建一系列结构相对简单的酯及酰胺。随后人们还对这一反应进行了改进,反应大多使用非质子型有机溶剂,并借助有机碱(如吡啶、DMAP等)或Lewis酸推动其进行。

认识这么久,你却不知我名字:Schotten-Baumann反应

▲Schotten-Baumann反应(图片来源:参考资料[1])

Schotten-Baumann反应的机理如下:对于酰卤与胺缩合的过程,胺首先作为亲核试剂对酰卤亲核加成/取代,形成酰铵阳离子中间体,随后在碱性条件下去质子化得到酰胺产物。对于酰胺与醇缩合的过程,以吡啶作为活化剂为例,吡啶作为亲核试剂对酰氯亲核加成/取代,形成吡啶鎓阳离子中间体,随后醇作为亲核试剂再对其亲核加成/取代,最终质子转移得到酯类产物。

认识这么久,你却不知我名字:Schotten-Baumann反应

▲Schotten-Baumann反应的机理(图片来源:参考资料[1])

对于醇参与的酰化过程,位阻较大的醇反应更加缓慢。伯醇的反应效率最高,参与反应时可不加入碱,但仲醇和叔醇作为底物时必须在碱的辅助下反应方能进行。胺的反应活性则取决于其碱性,碱性越强反应速率越快,发生Schotten-Baumann反应时必须加入碱,否则胺类底物可被体系中产生的Br nsted酸副产物质子化,失去反应活性。