人名反應 · 反應機構

Curtius 重排

在 Curtius 重排中,醯基疊氮化物受熱失去氮氣,同時其 R 基由碳移到氮上,生成異氰酸酯。醇可把異氰酸酯捕捉成胺甲酸酯(Boc 與 Cbz 保護的胺),水則在失去 CO₂ 後生成少一個碳的胺。

Curtius 重排機構:苯甲醯基疊氮化物(N⁻–N⁺≡N 共振式)在苯基遷移到氮上時失去 N₂;甲醇加成到異氰酸酯上,生成 N-苯基胺甲酸甲酯。
Curtius 重排:總反應、每一步彎箭頭與重點。點一下即可在 MolDraw 中開啟並編輯。

總反應

R–CON₃ →(加熱)R–N=C=O + N₂ →(R′OH)R–NH–COOR′

醯基疊氮失去 N₂ 並重排成異氰酸酯,再被捕捉成胺甲酸酯。

逐步反應機構

  1. 共振式。醯基疊氮化物寫成 N⁻–N⁺≡N
  2. 重排。N₂ 離去時苯基移到 N 上(協同進行)
  3. 甲醇加成。進攻異氰酸酯的碳
  4. 質子轉移。生成胺甲酸酯

每一步都逐一核對電子:彎箭頭恰好得到圖中所畫的結構。

開啟並編輯此反應機構

重點

  • 醯基疊氮化物由醯氯與 NaN₃(或羧酸搭配 DPPA)製得。
  • 遷移時,遷移碳的構型保持不變。
  • 以水代替醇則得到胺(經由胺甲酸並失去 CO₂)。
  • 相關反應:Hofmann(N-溴醯胺)重排與 Lossen(異羥肟酸)重排。

JEE 與 NEET 考試重點

  • N₂ 的脫去與遷移協同進行;遷移基團保持原有構型。
  • 與 Hofmann 重排及 Lossen 重排有相同的異氰酸酯中間體。
  • 水 → 胺(經由胺甲酸,失去 CO₂)。
  • 醯基疊氮化物可能具爆炸性。

常見問題

Curtius 還是 Hofmann?

兩者都生成異氰酸酯。Hofmann 重排以一級醯胺搭配 Br₂/NaOH 為起點;Curtius 重排則是在中性條件下加熱醯基疊氮化物。

什麼可以捕捉異氰酸酯?

醇生成胺甲酸酯,胺生成脲,水則在失去 CO₂ 後生成胺。

遷移的碳會保持立體化學嗎?

會,遷移時構型保持不變。

在 MolDraw 中繪製

上方按鈕會把完整圖示(總反應、編號的反應機構與重點)以一般可編輯結構開啟。你可以更換取代基、替原子重新上色,或匯出 PNG、SVG 或 chemfig 程式碼用於筆記與投影片。同一張圖也收錄在「Templates」面板的「Name reactions」中。