比吉内利反应

Biginelli反应（Biginelli reaction）

乙酰乙酸乙酯 (1)、芳醛 (2)（如苯甲醛）与脲 (3)生成 3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮的多组分反应。^[1][2][3][4]

反应由意大利化学家 Pietro Biginelli 于 1891 年首先报道。

反应一般在浓盐酸、酒石酸、三氟乙酸、氨基磺酸、对甲苯磺酸、甲磺酸等质子酸和／或三氟化硼、氯化铈、氯化铁、氯化镍等路易斯酸的催化下进行 。^[5]

固相^[6][7] 及不对称的 Biginelli 反应也有报道。

产物二氢嘧啶酮及其类似物具有广泛的生物活性和药理活性。^[8]

反应机理

1933年 Folkers 等认为 Biginelli 反应的机理是由一系列的双分子反应组成的。^[9]

1973年 Sweet 等提出如下机理：乙酰乙酸乙酯 (1)先与芳醛发生羟醛反应，转变为碳正离子 (2)，这一步是速控步。然后脲对 (2)发生亲核加成，再经失水，得到产物 (5)。^[10]

 

1997年 Kappe^[11][12] 通过 ¹H NMR、¹³C NMR 检测及中间体的捕获实验提出了一个新的反应机理，即在酸作用下，芳醛 (1)与脲 (2)首先缩合为酰基亚胺正离子中间体 (4)。三乙 (5)亲核进攻 (4)得到一开链酰脲 (6)，它在酸催化下再进行分子内缩合失水，最终得到二氢嘧啶酮 (7)。

 

变体

Atwal改进法

Atwal 等^[13] (1987)：用 α,β-不饱和羰基化合物与保护的脲或硫脲在近中性条件下缩合为 1,4-二氢嘧啶，然后脱保护，得到二氢嘧啶酮，一般产率较高。

参考资料

1. Biginelli, P. Ber. 1891, 24, 1317 & 2962.
2. Biginelli, P. Ber. 1893, 26, 447.
3. Zaugg, H. E.; Martin, W. B. Org. React. 1965, 14, 88.（综述）
4. Kappe, C. O. Tetrahedron 1993, 49, 6937-6963.（综述）
5. Hu, E. H.; Sidler, D. R.; Dolling, U.-H. J. Org. Chem. 1998, 63, 3453-3457.
6. Wipf, P.; Cunningham, A. Tetrahedron Lett. 1995, 36, 7819-7822.
7. Kappe, C. O. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2000, 10, 49-51.
8. Rovnyak, G. C.; Atwal, K. S.; Hedberg, A.; Kimball, S. D.; Moreland, S.; Gougoutas, J. Z.; O'Reilly, B. C.; Schwartz, J.; Malley, M. F. J. Med. Chem. 1992, 35, 3254-3263.
9. Folkers, K.; Johnson, T. B. J. Am. Chem. Soc. 1933, 55, 3784-3791.
10. Sweet, F.; Fissekis, J. D. J. Am. Chem. Soc. 1973, 95, 7841-8749.
11. Kappe, C.O. J. Org. Chem. 1997, 62, 7201-7204.
12. Folkers, K.; Harwood, H. J.; Johnson, T. B. J. Am. Chem. Soc. 1932, 54, 3751-3758.
13. O'Reilly, B. C.; Atwal, K. S. Heterocycles 1987, 26, 1185-1188 & 1189-1192.