人名反应 · 机理

库尔提斯重排

在库尔提斯重排中,酰基叠氮受热失去氮气,同时其 R 基从碳迁移到氮上,生成异氰酸酯。醇将异氰酸酯捕获为氨基甲酸酯(Boc 和 Cbz 保护的胺),水则在失去 CO₂ 后生成少一个碳的胺。

库尔提斯重排机理:苯甲酰叠氮(N⁻–N⁺≡N 共振式)失去 N₂,同时苯基迁移到氮上;甲醇加成到异氰酸酯上,生成 N-苯基氨基甲酸甲酯。
库尔提斯重排:总反应、每一步弯箭头机理及要点。点击即可在 MolDraw 中打开并编辑。

总反应

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

酰基叠氮失去 N₂ 并重排为异氰酸酯,再被捕获为氨基甲酸酯。

分步反应机理

  1. 共振式。酰基叠氮写成 N⁻–N⁺≡N 形式
  2. 重排。N₂ 离去的同时苯基迁移到 N 上(协同进行)
  3. 甲醇加成。进攻异氰酸酯的碳原子
  4. 质子转移。生成氨基甲酸酯

每一步都逐个电子核对过:弯箭头所示的电子转移正好得到图中画出的结构。

打开并编辑此机理

要点

  • 酰基叠氮由酰氯与 NaN₃ 制得(或由羧酸与 DPPA 制得)。
  • 迁移时迁移碳的构型保持不变。
  • 用水代替醇会得到胺(经氨基甲酸中间体并失去 CO₂)。
  • 相关反应:霍夫曼重排(N-溴代酰胺)和洛森重排(异羟肟酸)。

考试要点(JEE / NEET)

  • N₂ 的离去与迁移协同进行;迁移基团保持其构型。
  • 与霍夫曼重排和洛森重排具有相同的异氰酸酯中间体。
  • 水 → 胺(经氨基甲酸,失去 CO₂)。
  • 酰基叠氮具有潜在的爆炸性。

常见问题

库尔提斯重排还是霍夫曼重排?

两者都生成异氰酸酯。霍夫曼重排以伯酰胺为原料,使用 Br₂/NaOH;库尔提斯重排以酰基叠氮为原料,在中性条件下加热进行。

用什么捕获异氰酸酯?

醇生成氨基甲酸酯,胺生成脲,水则在失去 CO₂ 后生成胺。

迁移碳的立体化学会保持吗?

会,迁移时构型保持。

在 MolDraw 中绘制

点击上方按钮,即可将完整图示——总反应、编号的机理步骤和要点——作为普通的可编辑结构打开。你可以更换取代基、给原子重新着色,或导出 PNG、SVG 或 chemfig 代码用于笔记和幻灯片。同一图示也可在“Templates”(模板)面板的“Name reactions”(人名反应)中找到。