定义
反应通式
反应溯源
1883年,E. Fischer和F. Jourdan用酒精氯化氢处理1-甲基苯腙丙酮酸,这种反应的产物后来被确定为1-甲基吲哚-2-羧酸
Fischer 于 1852 年出生于德国莱茵河附近的乌斯吉城, 1869 年毕业于波恩大学预科, 1871 年进入波恩大学。一年以后,又转入斯特拉斯堡大学学习。1874 年,他在拜耳教授指导下完成了博士论文"有色物质的荧光和苔黑索",成为该校当时最年轻的博士。 1875 年, Fischer 做出了自己在化学上的第一个重要发现,使用亚硫酸盐还原重氮苯合成了苯脐(2] 0 Fischer 对苯脐进行了大量的实验,发现糖类与苯脐作用形成苯踪和膝的反应,后者成为确定糖类的特征鉴别反应。
1881 年, Fischer 成为埃尔朗根·纽伦堡大学教授。他在对茶叶、咖啡和可可等饮料的组分进行研究中,分离并分析了茶碱、咖啡因和可可碱等,进一步阐明了这些化合物和尿酸都是嚓岭的衍生物[3.41 。 1883 年, Fischer 通过 1-甲基苯踪丙嗣酸在氯化氢乙醇中反应,首次实现了芳踪的 "sl睐化(式 1 )[1]。但是直至次年,反应产物的结构才被确证是 1- 甲基-2-"51跺竣酸[匀。虽然 100 多年过去了,Fischer 唰睐合成仍然是现代有机合成中合成昭|睐及其衍生物的最普遍选用的方法。
Emil Fischer 是 19 世纪下半叶和 20 世纪初最杰出的有机化学家之一,并因对糖类和嗦岭类有机化合物研究的杰出成就荣获 1902 年诺贝尔化学奖。
反应的一般特征
1)不需要分离芳基腙,可将醛与肼混合,在一锅内进行吲哚生成;
2)不对称酮给出两个2,3-二取代吲哚的区域异构,区域选择性取决于多种因素的组合:介质的酸度、肼的取代、酮和烯-肼的空间效应;3)在强酸介质中,不对称酮的吲哚化通常发生在取代最少的α-碳原子上,而在弱酸介质中产生另一种区域异构体;
4) α,β-不饱和酮的吲哚反应通常不成功,因为生成不反应的吡唑啉;
5) 1,2-二酮既能生成单吲哚,也能生成双吲哚,且单吲哚通常在回流醇中以强酸催化剂生成;
6) 1,3-二酮和β-酮酯不是理想底物,因为它们的芳基腙分别形成吡唑和吡唑-3-酮类;
7)由于它们的敏感性,醛被用于它们的保护形式(缩醛,胺,或亚硫酸氢盐添加产品),并产生3-取代吲哚;
8)肼常被用作HCl盐或Boc保护形式(它们在自由碱形式下不是很稳定);
9)联氨芳香环上的吸电子取代基使其吲哚反应变得低产缓;
10)邻取代芳基肼的反应速度一般比邻取代芳基肼慢;
11) Japp-Klingemann反应为从β-二羰基和芳烃重氮盐中制备芳基腙提供了一种简便的方法
机理过程
反应实例
1) Effect of Terminal Alkylation of Aryl and Heteroaryl Hydrazines in the Fischer Indole Synthesis
DOI: 10.1021/acs.joc.1c00203
2) Modular Counter-Fischer–Indole Synthesis through Radical-Enolate Coupling
DOI: 10.1021/acs.orglett.1c00003
3) Gold-Catalyzed Skeletal Rearrangement of Alkenes: Regioselective Synthesis of Skeletally Diverse Tricyclic Heterocycles and Mechanistic Investigations
DOI: 10.1021/acscatal.1c00753
4)
评述
Fischer吲哚合成反应,自从在1883年发现以来,已有一百多年历史,但是,该方法仍然是有着广泛和重要应用。在许多吲哚类型的化合物合成制备中,仍然可以看到该反应的活跃存在。
参考
1. a)László Kürti, Barbara Czakó. StrategicApplications of Named Reactions in Organic Synthesis. b)Jie Jack Li. Name Reactions: A Collection ofDetailed Mechanisms and Synthetic Applications. c) 黄培强.有机人名反应、试剂与规则
2. https://www.organic-chemistry.org/namedreactions/ugi-reaction.shtm
3. a) https://pubs.acs.org/ b) https://onlinelibrary.wiley.com/
c) https://www.sciencedirect.com/ d) https://www.rsc.org/
e) https://www.thieme-connect.com/ f) http://www.sciencemag.org/
g) https://www.nature.com/natcatal/
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