Lossen重排

1872年, W.Lossen发现, 苯甲酰氧肟苯甲酰会热解成苯基异氰酸酯(isocya nate)和苯甲酸。经过几年的研究, 他进一步发现, 对甲氧基苯甲酰苯甲酰氧肟钾盐在热水中会迅速转化为二苯基脲、对甲氧基苯甲酸钾和二氧化碳。他的实验结果证明, 生成最终产物的关键中间体还是苯基异氰酸酯。苯基异氰酸酯的一部分与水反应生成苯胺和二氧化碳, 另一半与苯胺反应生成了二苯基脲。

活化的氧肟酸在加热或碱性条件下重排生成异氰酸酯的反应，称为Lossen重排。此反应最早由W. Lossen在1872年首先报道。1872年, W.Lossen发现, 苯甲酰氧肟苯甲酰会热解成苯基异氰酸酯(isocya nate)和苯甲酸。氧肟酸在此反应条件下不会发生重排，只有活化后的氧肟酸才会发生反应，氮原子上离去基团的离去能力对此重排反应至关重要。常见的活化方法有：O-酰基化，O-芳基化，氯化，O-磺酰基化，多聚磷酸活化，碳二酰亚胺活化，Mitsunobu反应条件，硅基化等等。反应生成的异氰酸酯，可以转化为脲或者比原来氧肟酸少一个碳的胺，或者相应的保护的胺。【】【】【】

反应机理

Lossen重排的机理与Curtius-、Hofmann-和Schmidt 重排类似。第一步是酰基氧肟酸的氮原子上脱质子化生成相应的盐，此盐相当不稳定，并迅速协同重排通过一个桥接阴离子中间体生成异氰酸酯。重排的速率很大程度上取决于取代基的电子性质，R3吸电子能力越强，R1和R2给电子能力越强，反应速率越高。

异氰酸酯在水中可以分解为相应的胺：

反应实例

【J. Org. Chem.1998, 63, 10040–10044】

【Tetrahedron Lett.2000, 41, 5291-5293】

【Phosphorous, Sulfur and Silicon 2000, 163, 55–64】

【Synlett2001, 299-301】

【Org. Lett.2013, 15, 602-605】

【Org. Lett. 2016, 18, 9, 2244–2247】

相关文献

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2. Bauer, L.; Exner, O. Angew. Chem. Int. Ed. 1974, 13, 376.

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7. Anilkumar, R.; Chandrasekhar, S.; Sridhar, M. Tetrahedron Lett. 2000, 41, 5291-5293.

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10. Choi, C.; Pfefferkorn, J. A. Lossen rearrangement. In Name Reactions for Homologations-Part II; Li, J. J., Ed.; Wiley: Hoboken, NJ, 2009, pp 200-209. (Review).

11. Yoganathan, S.; Miller, S. J. Org. Lett. 2013, 15, 602-605.

参考资料

一、Name Reactions （A Collection of Detailed Reaction Mechanisms）, Jie Jack Li, Lossen rearrangement，page 367-368.

二、Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis, LászlóKürti and Barbara Czakó, Lossen rearrangement , page 266.