Heine 反應

2021-02-20 有機合成

Heine 反應

1959年H.W. Heine發現在過量的碘化鈉存在下將1-芳醯基氮雜環丙烷在丙酮中室溫或回流條件下異構化可以得到相應的2-芳基-2-噁唑啉。此異構化幾乎當量的轉化。N-取代醯基氮雜環丙烷在親核試劑 (e.g., NaI or KSCN) 的作用下擴環得到相應的取代噁唑啉的反應被稱為Heine 反應。取代氮雜環丙烷在酸性或加熱條件下異構化為相應的取代噁唑啉很常見，但Heine反應一般是在中性的溫和條件下進行的。

此反應的主要特點有：

1）只有碘離子和硫氰離子作為親核試劑可以引發異構化；2）此反應在丙酮，乙腈和異丙醇中可以很好的反應；3）此反應有立體專一性；當單一構型的氮雜環丙烷作為底物時，也會得到構型保持的單一立體構型的產物；4）3-芳基取代的N-醯基雜氮環丙烷甲酸酯(R2 = aryl)或對稱構型的C2取代的芳基N-醯基氮雜環丙烷是最好的底物，因為此種特殊結構對氮雜環丙烷的開環至關重要；5）對於不是上面提到的特殊構型的底物，得到產物是混合物；6）氮雜環丙烷的C1位置有吸電子基團時，用碘化鈉處理溶於發生二聚。


其他雜原子的N-取代的氮雜環丙烷(X = O, S, N)的擴環反應在碘離子或硫氰酸離子存在下也能很好的反應，可以得到其他的五元雜環，如噻唑，咪唑和三氮唑。

反應機理：

反應的第一步是碘離子對3位碳進行立體特異性的SN2反應使氮雜環丙烷開環，構型翻轉，接著第二步得到碘代烷烴中間體的氧負離子對3位碳再一次進行SN2反應。因為3位碳連續兩次的構型翻轉，因此反應的立體化學結果是構型保持的。


反應實例

參考文獻：

[1]. Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis, LászlóKürti and Barbara Czakó, Heine reactio., page 198-199.

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