Pechmann香豆素合成

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Pechmann香豆素合成   第1张

Brønstedt酸或Lewis 酸催化下酚和β-酮酯缩合得到香豆素类似物的反应,被称为 Pechmann香豆素合成反应。此反应也被称为 von Pechmann环化反应或 Pechmann缩合反应。1883年, H. von Pechmann和C. Duisberg报道了乙酰乙酸乙酯和间苯二酚在浓硫酸中反应得到4-甲基-7-羟基香豆素。次年, Pechmann发现间苯二酚和苹果酸也能发生类似反应生成7-羟基香豆素。

反应特点:1、此反应最好的底物是含有给电子基团的单、二或三酚;2、含有强吸电子取代基(e.g., NO2 or CO2H) 的酚通常不会发生此反应;3、酚的取代基位置会影响反应的活性和缩合速率;4、酚的邻位有取代基则不能发生此反应,对位取代甲基则影响不大,间位取代基反应效果最好;5、环状或直链的β-酮酸酯都可发生此反应;6、苹果酸,富马酸和马来酸也可发生此反应,但底物酚的应用范围有限;7、β-酮酸酯发生此反应会生成4位取代的香豆素,而苹果酸作为底物则生成4位无取代的产物;8、质子酸或路易斯酸的性质对反应的结果影响很大,如果一种酸结果不理想,可能另一种酸效果很好;9、早期使用的Brønsted酸为浓硫酸,但在如此苛刻的反应条件下,一系列对强酸敏感的官能团无法兼容,底物的适用范围十分受限。化学家对这一反应进行改进,使用更为温和的Lewis酸如ZnCl2、AlCl3、FeCl3等参与反应可以达到同样的效果;10、高活性的酚不用加热就可以反应,但是活性较低的酚则必须加热才能反应。11、反应缺点:a、反应需要加入过量的酸;b、在高温条件下延长反应时间会引发一些副反应,如生成色酮。

反应机理

首先在酸催化下两个底物先生成酯,然后烯醇化进行迈克尔加成,重新芳香化,酸诱导脱水得到产物。

Pechmann香豆素合成   第2张

另外一种反应历程: β-酮酸酯在Brønsted酸存在的条件下转化为相应的烯醇化物,其作为亲电试剂对苯酚邻位进行亲电芳香取代(S E Ar ),随后烯丙位的羟基质子化后离去,得到邻羟基肉桂酸酯中间体;分子内酯交换得到产物产物。

Pechmann香豆素合成   第3张



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