Ciamician-Dennstedt 重排反应

Ciamician-Dennstedt 重排反应

重要性 机理 合成应用

重要性

[开创性文献^1,2；理论研究^3-5]

Ciamician-Dennstedt 重排反应描述了吡咯在卤仿（CHX₃, X = Cl, Br, I）和强碱作用下重排为 3-卤代吡啶的过程。该反应最早由 G.L. Ciamician 于 1881 年报道¹，随后 M. Dennstedt 扩展了该方法，利用甲叉碘与吡咯在甲醇钠存在下反应生成吡啶⁶。后来，该方法也被扩展到吲哚类化合物的环扩展反应，用于合成取代喹啉^7-9。此反应也被称为“异常”Reimer-Tiemann 反应。

机理^10-19

反应从 α-消除生成的二卤卡宾开始，通过插入吡咯中最富电子的 π 键形成 6,6-二卤-2-氮双环[3.1.0]己烷中间体。随后，该中间体在吡咯氮去质子化作用下发生环扩展，生成 3-卤代吡啶衍生物。在吲哚体系中，二卤环丙烷中间体与开环的吲哚基二卤甲基负离子互变，从而形成两种不同的产物：3H-吲哚和喹啉。

合成应用

1. Pyridinophane 衍生物的合成：C.B. Reese 等人利用二卤卡宾处理 4,5,6,7,8,9-六氢-1H-环辛并[b]吡咯，制备了 [6](2,4)pyridinophane 衍生物²⁰。二卤卡宾优先插入吡咯环中更富电子的双键，产率从中等到较低。

2. Calix[4]pyridine 衍生物的制备：在 J.L. Sessler 的实验室中，利用二氯卡宾与 meso-八甲基-calix[4]pyrrole 反应，实现了 pyrrole 环扩展到 calix[m]pyridine-[n]pyrrole 和 calix[4]pyridine 衍生物的高效制备²¹。该方法提供了非金属催化的简单合成策略，产率介于 26-65%。

3. Indole 插入反应：F. De Angelis 等人首次报道了电生成二氯卡宾插入取代吲哚的实例¹⁹。通过还原 CCl₄ 生成二氯卡宾，2,3-二甲基吲哚被转化为 3-氯-2,4-二甲基喹啉和 3-(二氯甲基)-2,3-二甲基-3H-吲哚，产率中等。