化学

ショッテン・バウマン反応: Schotten-Baumann Reaction

ショッテン・バウマン反応について

アルコールやアミンを塩基性水溶液中で酸ハロゲン化物や酸無水物と反応させ、エステルやアミドを合成する方法をSchotten-Batonann反応と言います。

ショッテン・バウマン反応の特徴

反応はとくに単純なアミドの合成に適します。アルコールの反応性の順序は第一級>第二級>第三級で、立体的に込み合った第二級アルコールや第三級アルコールはゆっくりと反応します。アミンの反応性の順序はその塩基性によって決まり、より塩基性の強いアミンがより速くアシル化を受けます。反応が上手くいくかは、酸ハロゲン化物の反応性にかかっている。一般に反応性の低い酸ハロゲン化物を用いると、水による迅速な加水分解を受けないため、よい収率で生成物を与えます。芳香族酸ハロゲン化物は脂肪族酸ハロゲン化物より含水条件下で安定なため、Schatten-Baumann反応によるアシル化に適しています。

第二級および第三級アルコールのアシル化には塩基が必要ですが、第一級アルコールのアシル化には塩基は必須ではありません。第一級アルコールのアシル化に塩基が必須ではない理由としては、副生成物であるハロゲン化水素によって生成したエステルが加水分解を受け難いためです。しかしながら第一級アルコールの場合でも塩基を使用すると高収率で生成物を得ることができます。アミンのアシル化には塩基の存在は必須で、これは酸性の副生成物がアミンをプロトン化し、アミンが不活性化されることを防ぐためです。この場合、使用する塩基は基質のアミンよりも強塩基でなければいけません。立体的に込み合った基質のアシル化のために、種々の改良法が開発されていおり、現在ではアシル化は主として非プロトン性有機溶媒中、ピリジンやDMAPなどの有機塩基やLewis酸を用いて行うのが一般的です。

反応の歴史

1884年にC. Schottenは、ピペリジンと塩化ベンゾイルを水酸化ナトリウムの存在下に水中で反応させ、N-ベンゾイル、ピぺリジンを得る効率的方法を報告した
​1886年にはE. Baumannは、この反応条件がアルコールと塩化ベンゾイルから安息香酸エステルを合成する方法として適していると報告している2・アルコールと塩化ベンゾイルを水中で混合、加熱還流し、これを水酸化ナトリウム水溶液と反応させる。得られるエステルはほとんどが結晶で高収率で単離できるE. Baumannはこの方法をグルコースやグリセロールなどのポリヒドロキシ化合物のベンゾイル化に適用し、その有用性を示した。

反応機構

 

実験手順

典型的な実験操作では、アルコールまたはアミンを過剰量の酸ハロゲン化物、または酸無水物と水酸化ナトリウム水溶液、または飽和炭酸水素ナトリウム水溶液の存在下に激しく撹拌します。

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えぬてぃー
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専門: 有機化学