smile重排反应

1894年,R. Henriques报道了利用碱处理 二(2-羟基-1-萘基)硫醚得到一个异构体,2-羟基-2'-巯基-二-(1-萘基)醚。二十年后,O. Hinsberg利用相应的二芳基砜进行了相似的反应。但是直到上世纪三十年代, S. Smiles及其团队才确定了此类异构体的结构。Smiles意识到这是一种新的分子内芳香亲核重排反应。在碱性条件下,分子内的芳香亲核重排反应被称为Smiles 重排反应。

反应特点:1、底物的芳环的邻位或对位必须有吸电子基团(EWG)活化反应;2、如果不只一个活化基团(R 2 =EWG)重排速率加快;3、间位的吸电子基团通常不能充分活化反应;4、当没有活化基团时,或者R1和R2为给电子基团时重排很慢或不反应;5、对于底物除了苯环外,像吡啶或嘧啶等杂环也能发生此反应;6、在强碱条件下,当 Y=SO2,XH=CH3,并且没有活化基团时,进行的重排反应被称为Smiles-Truce重排;7、XH基团的亲核性和 Y 基团的离去性两个因素互相作用对重排的速度有显著影响;8、当XH=NH2 时,不加碱,Y不是好的离去基团,反应都能进行;9、Y基团的负离子的稳定性越好反应速率越快(e.g., Y = SO 2 > SO > S);10、当Z基团是芳环的一部分时 (双芳环体系),Z芳环上有吸电子取代基也可以加速反应;11、双芳环体系下,非Z芳基的6-位(Y的邻位)的取代基可以加速反应,在反应构象下,它可以迫使迁移芳环和另一个芳环处在垂直位置,有利于反应进行;12、当Y基团和XH基团具有相似的负离子稳定性时,Smiles重排为可逆反应。

此反应有很多改进反应:1、Smiles-Truce重排,利用碳负离子(X=C)作为亲核基团,碳负离子可以通过强碱(如烷基锂或叔丁醇钾)生成;2、光催化的Smiles重排反应;3、膦参与的重排等

反应机理

分子内的芳香亲核取代得到螺环阴离子中间体(Meisenheimer络合物),重排得到产物。

反应实例

Org. Lett. 2005, 7, 3629-􀀐3631】

Tetrahedron Lett. 2008, 49, 1832-1835】

 Tetrahedron Lett. 2008, 49, 6835-6837】

【 Aust. J. Chem1989, 42, 987-994】

J. Med. Chem. 1991, 34, 2231-2241】

【 J. Heterocycl. Chem. 1997, 34, 1857-1860】

Org. Biomol. Chem. 2013, 11, 4102–4108】

Samuel Smiles最开始在伦敦大学国王学院出任助理教授,后来又升任教授。1918年当选英国皇家学会会员(FRS)

参考文献

一、Name Reactions (A Collection of Detailed Reaction Mechanisms), Jie Jack Li, Smiles rearrangement,page 564-565.

二、Strategic Applications of Named Reactions in OrganicSynthesis, László Kürti and Barbara Czakó,  Smiles rearrangement, page 416-417.







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Meisenheimer络合物

Meisenheimer络合物也被称为MeisenheimerJackson 盐,由于此中间体的稳定存在,所以可以发生 。胺对Sanger试剂(DNFB)进行原位进攻,得到原位取代物---Meisenheimer络合物。

反应中Sanger试剂反应速率比相应的Cl,Br和I硝基苯要快好多,这主要是因为F的强吸电子效应,F-Meisenheimer络合物是最稳定的,而SNAr反应的定速步骤是第一步生成络合物,离去基团的离去很快,对反应速率基本没有影响。

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