内夫反应

更新时间:2022-09-28 20:57

内夫反应(Nef反应)是一级或二级硝基化合物负离子在酸中水解,生成一氧化二氮的反应。

简介

反应以约翰·内夫的名字命名。1894年,他用硝基乙烷的钠盐与硫酸反应,得到了85-89%产率的一氧化二氮及70%以上产率的乙醛,从而提出了这个反应。在他之前,俄国的Konovalov曾于1893年用1-苯基硝基乙烷钾盐与硫酸反应得到了二苯甲酮,发现了该反应,但没有意识到这个反应的意义。

反应机理

吸电子硝基使硝基化合物的α-氢具有一定的酸性,可以生成比较稳定的负离子。该负离子经过两次质子化,生成亚胺离子,亚胺离子被水分子进攻,发生亲核加成,生成中间体4。然后4失去质子和水,生成深蓝色的1-亚硝基醇5。5发生重排生成次硝酸(HNO)和𨦡离子7。次硝酸转化为连二次硝酸(H2N2O2)和一氧化二氮,而7失去质子,生成产物醛酮。

原料硝基化合物需要有α-氢,因此三级硝基化合物不反应。

反应还可以用臭氧过一硫酸氢钾(Oxone)作氧化剂,使C-N键断裂生成酮。臭氧的反应可以看成C=N在臭氧化反应中被氧化,接上一个双键氧;Oxone的反应机理见。也可用四氯化锡等路易斯酸催化使C=N键断裂。

应用

Nef反应是糖化学中的增碳方法之一。用醛酮与硝基化合物缩合,生成的α-羟基硝基化合物用碱处理后,经过Nef反应可以得到增加一个或多个碳的羟基醛酮。逆反应称为Wohl降解反应。

也可以用不饱和醛酮与硝基化合物发生Michael加成,用碱处理后,使其发生Nef反应。产物是一般用其他方法难以制取的1,4-二羰基化合物

如果使硝基化合物在强酸中水解,则产物是羧酸和羟胺盐。

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