内夫反应

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内夫反应（Nef反应）是一级或二级硝基化合物负离子在酸中水解，生成醛酮和一氧化二氮的反应。^[1][2][3]

Nef反应

反应以约翰·内夫的名字命名。1894年，他用硝基乙烷的钠盐与硫酸反应，得到了85-89%产率的一氧化二氮及70%以上产率的乙醛，从而提出了这个反应。^[4]在他之前，俄国的Konovalov曾于1893年用1-苯基硝基乙烷钾盐与硫酸反应得到了二苯甲酮，发现了该反应，但没有意识到这个反应的意义。^[5]

反应机理

吸电子硝基使硝基化合物的α-氢具有一定的酸性，可以生成比较稳定的负离子。该负离子经过两次质子化，生成亚胺离子，亚胺离子被水分子进攻，发生亲核加成，生成中间体4。然后4失去质子和水，生成深蓝色的1-亚硝基醇5。5发生重排生成次硝酸（HNO）和𨦡离子7。次硝酸转化为连二次硝酸（H₂N₂O₂）和一氧化二氮，而7失去质子，生成产物醛酮。

原料硝基化合物需要有α-氢，因此三级硝基化合物不反应。

The Nef reaction mechanism

反应还可以用臭氧和过一硫酸氢钾（Oxone）^[6]作氧化剂，使C-N键断裂生成酮。臭氧的反应可以看成C=N在臭氧化反应中被氧化，接上一个双键氧；Oxone的反应机理见[1] （页面存档备份，存于互联网档案馆）。也可用四氯化锡等路易斯酸催化使C=N键断裂。^[7]

应用

Nef反应是糖化学中的增碳方法之一。用醛酮与硝基化合物缩合，生成的α-羟基硝基化合物用碱处理后，经过Nef反应可以得到增加一个或多个碳的羟基醛酮。逆反应称为Wohl降解反应。

Nef反应 碳链增长

也可以用不饱和醛酮与硝基化合物发生Michael加成，用碱处理后，使其发生Nef反应。产物是一般用其他方法难以制取的1,4-二羰基化合物。^[8][9]

Nef反应+Michael加成

如果使硝基化合物在强酸中水解，则产物是羧酸和羟胺盐。

参见

• 化学反应列表

参考资料

1. The Nef Reaction Wayland E. Noland Chem. Rev. 1955, 55(1), 137 - 155. doi:10.1021/cr50001a003（综述）
2. Pinnick, H. W. Org. React. 1990, 38, 655-792.（综述）
3. Grierson, D. S.; Husson, H.-P. Comp. Org. Syn. 1991, 6, 937-944.（综述）
4. Nef, J. U. Liebigs Ann. Chem. 1894, 280.
5. Konovalov.,: J. Russ. Phys. Chem. Soc. 2 1893, 6(I), 509.
6. Ceccherelli, P.; Curini, M.; Marcotullio, M. C.; Epifano, F.; Rosati, O. Synth. Commun. 1998, 28, 3057-3064.
7. Miyashita, M.; Yanami, T.; Yoshikoshi, A. Organic Syntheses, Coll. Vol. 7, p.414 (1990); Vol. 60, p.117 (1981). 链接 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
8. A convenient synthesis of γ-functionalized cyclopentenones Nour Lahmar, Taïcir Ben Ayed , Moncef Bellassoued and Hassen Amri Beilstein Journal of Organic Chemistry 2005, 1:11 doi:10.1186/1860-5397-1-11
9. McMurry, J. E.; Melton, J. Organic Syntheses, Coll. Vol. 6, p.648 (1988); Vol. 56, p.36 (1977). 链接 （页面存档备份，存于互联网档案馆）