Bucherer–Bergs反應

由羰基化合物、氰化鉀(KCN)和碳酸銨[(NH4)2CO3]或者氰醇和碳酸銨制備乙內酰脲的反應被稱為Bucherer–Bergs反應。此反應屬于多組分反應(MCR)。碳酸銨在加熱條件下極易分解為二氧化碳和氨氣，不能在封管中反應；加熱時如果需要加回流管也要注意，分解生成的二氧化碳和氨氣是否在回流管狹窄處重新生成碳酸銨將反應裝置堵住，形成封閉體系，也可能引起爆炸【《有機合成安全學》，徐繼有，P442，有案例解析】。

1929年，一篇專利首次報道了用醛或酮與氰化鉀、碳酸銨、二氧化碳加壓進行反應，最終得到乙內酰脲類化合物的合成方法。從那以后，1934年，德國的化學家Bucherer也報道了類似反應，并對反應進行了改進利用氰醇和碳酸進行反應，并對反應機理進行了研究。反應通常需要兩個當量氰化鉀和四個當量碳酸銨反應或者直接用氰醇和碳酸銨進行反應。

Bucherer同時還發現了萘酚與肼、亞硫酸氫鈉共熱條件下生成咔唑的以及萘酚在亞硫酸鈉中與氨反應轉換成萘胺的另一個。

反應機理

氰根離子與羰基化合物加成為羥腈，碳酸銨釋放出的氨對羥腈發生SN2反應生成氨基腈，氨基腈的胺氮原子對二氧化碳發生親核加成，生成含氰基的氨基甲酸。然后該氨基甲酸發生分子內環化，生成5-亞氨基噁唑烷-2-酮，最后噁唑烷酮通過一個異氰酸酯中間體重排為5,5-二取代的乙內酰脲。

這個機理基本上是Bucherer與Steiner在1934年提出的機理，這個原始機理基本上就一直沿用下來。不過最初提出的機理中，錯誤地認為5-亞氨基噁唑烷-2-酮是通過一步直接重排為乙內酰脲。直到1980年代，研究才發現在上述兩個物質之間還有一個異氰酸酯中間體。(引自維基百科)

反應實例

【Eur. J. Med. Chem.1992, 27, 61–66】

【Tetrahedron: Asymmetry1997, 8, 511–514】

【J. Med. Chem.,1999, 42, 1537】

【ARKIVOC2004, iii, 11-21】

【Bioorg. Med. Chem.2008, 16, 4359–4366】

【Tetrahedron: Asymmetry2013, 24, 464–467】

利用SCO(或 CS2)可以制備得到硫代衍生物。

【Edward JT, J Org Chem.,1980, 45, 2315】

參考文獻

一、Name Reactions （A Collection of Detailed Reaction Mechanisms）, Jie Jack Li, Bucherer–Bergs reaction，page 87-88.

二、化學空間：https://cn.chem-station.com/reactions/2015/03/bucherer-bergs%e5%8f%8d%e5%ba%94bucherer-bergs-reaction.html

三、Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents, by Zerong Wang，557-559.