【原】Strecker反应

1850年，A. Strecker利用乙醛和氨水反应后再加入氢氰酸得到氨基腈，然后在酸性水溶液中水解试图制备乳酸，但他惊奇地发现没有得到想要的乳酸而是制备得到了丙氨酸。这一发现第一次实现了在实验室中合成氨基酸，此反应也是有机化学中第一个多组分反应(MCR)。醛酮和胺(氨）缩合生成亚胺，接着利用氢氰酸（或其等价物，如氰基磷酸二乙酯，丙酮氰醇，TMSCN)进行氰化得到α-胺(氨)基腈的反应被称为Strecker反应。α-氨基腈在酸性或碱性条件下水解得到α-氨基酸的反应被称为Strecker氨基酸合成反应。

反应要点：一、此反应是一锅饭三组分反应；二、由于HCN毒性极强，通常是利用KCN或NaCN在缓冲溶液中进行反应；三、醛和酮都能很好的进行此反应；四、氨水，伯胺和仲胺都可以进行此反应；五、HCN对醛酮衍生得到的肟或腙进行加成可以得到N-取代的α-氨基腈；六、水解α-氨基腈可以得到α-氨基酸，还原α-氨基腈则可以得到1,2-二胺，当醛作为底物时，得到的α-氨基腈在强碱条件下可以脱质子得到碳负离子，可以和各种亲电试剂反应；七、在α-氨基腈在重金属盐(e.g., AgNO3)，Brönsted或Lewis酸催化下可以脱氰基得到亚胺，接着和有机金属试剂发生Bruylants反应。

不对称的Strecker反应可以通过以下方法实现：一、利用光学活性的胺（如，叔丁基亚磺酰胺）和醛酮反应得到手性亚胺，然后氰基加成得到手性的α-氨基腈；二、利用手性有机催化剂或手性金属催化剂催化实现不对称合成。

反应机理

经典的Strecker反应机理：

手性有机催化剂催化的反应：

反应实例

【Tetrahedron Lett. 1979, 20, 4663–4666】

【J. Labelled. Compd. Radiopharm. 2000, 43, 891–898】

【J. Org. Chem. 2001, 66, 7355-7364】 

【J. Org. Chem. 2002, 67, 7802-7806】

【Chem.  Eur. J. 2002, 8, 439-450】

【Tetrahedron: Asymmetry 2005, 16, 2613–2523】

【Bioorg. Med. Chem. Lett. 2006, 16, 3859–3863】

【Tetrahedron: Asymmetry 2008, 19, 2804-2815】

不对称Strecker反应合成硝酮。

【Org. Lett. 2013, 15, 2422–2425】

Adolph Strecker在160多年前发现了此反应。在它的论文中写道：“反应制备的大块甘氨酸晶体像珍珠母一样闪亮，坚硬，嚼起来嘎嘣脆。” P.S. \(^o^)/对自己的纯化水平极度自信啊，残留一点氰化钠可就挂了。

相关文献

1. Strecker, A. Ann. 1850, 75, 27-45. 

2. Harusawa, S.; Hamada, Y.; Shioiri, T. Tetrahedron Lett. 1979, 20, 4663–4666.

3. Burgos, A.; Herbert, J. M.; Simpson, I. J. Labelled. Compd. Radiopharm. 2000, 43, 891–898.

4. Ishitani, H.; Komiyama, S.; Hasegawa, Y.; Kobayashi, S. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 762–766.

5. Yet, L. Recent Developments in Catalytic Asymmetric Strecker-Type Reactions, in Organic Synthesis Highlights V, Schmalz, H.-G.; Wirth, T. eds.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2003, pp 187-193. (Review).

6. Meyer, U.; Breitling, E.; Bisel, P.; Frahm, A. W. Tetrahedron: Asymmetry 2004, 15, 2029–2037.

7. Huang, J.; Corey, E. J. Org. Lett. 2004, 6, 5027–5029.

8. Cativiela, C.; Lasa, M.; Lopez, P. Tetrahedron: Asymmetry 2005, 16, 2613–2523.

9. Wrobleski, M. L.; Reichard, G. A.; Paliwal, S.; Shah, S.; Tsui, H.-C.; Duffy, R. A.; Lachowicz, J. E.; Morgan, C. A.; Varty, G. B.; Shih, N.-Y. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2006, 16, 3859–3863.

10. Galatsis, P. Strecker Amino Acid Synthesis. In Name Reactions for Functional Group Transformations; Li, J. J., Ed.; Wiley: Hoboken, NJ, 2007, pp 477-499. (Review).

11. Belokon, Y. N.; Hunt, J.; North, M. Tetrahedron: Asymmetry 2008, 19, 2804-2815.

12. Sakai, T.; Soeta, T.; Endo, K.; Fujinami, S.; Ukaji, Y. Org. Lett. 2013, 15, 2422–2425.

不对称合成改进法：

(a) catalytic asymmetric Strecker reaction (e.g., aldehyde+amine+HCN+methylimidazole binaphthyl zirconium, aldehyde+ amine + TMSCN + praseodymium trifluoromethylsulfonate); 

(b) the addition of cyanide or its equivalent to an imine in the presence of a chiral catalyst [e.g., TMSCN +Ti(O-i-Pr)4 + chiral Schiff base, TMSCN + chiral trihydroxyl tetrahydropyran, HCN+ peptide with chiral cyclohexadiamine component, Vall´ee’s heterobimetallic catalyst, HCN + (R)-proline derived DHQD-PHAL catalyst, HCN + chiral bicyclic guanidine, HCN + chiral piperazinedione]；

(c) addition of cyanide to a sulfinimine [KCN with a chiral quaternary ammonium salt with tetranaphthyl backbone as the phase-transfer catalyst, Et2AlCN to chiral sulfinimine, ethyl aluminum cyano alkoxide (EtAl(OR)CN)+ chiral sulfinimine, TMSCN + CsF + chiral sulfinimine (good for both aliphatic andaromatic aldehyde)]；

(d) nucleophilic addition of a carbon nucleophile to an imine of

α-ketoacid or ester in the presence of a chiral catalyst (e.g., addition of enolate in the presence of l-proline)；

(e) internal rearrangement of a chiral allyl trichloroimidate;

(f ) kinetic resolution of a diasteromeric mixture (including the crystallization-induced asymmetric transformation of amino acid using (R)-phenylglycine amide as the chiral auxiliary and cinchona alkaloid catalyzed kinetic resolution of urethane protected α-amino acid).

【Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents, by Zerong Wang，P 2712】

参考资料

一、Name Reactions （A Collection of Detailed Reaction Mechanisms）, Jie Jack Li, Strecker amino acid synthesis，page 591-592.

二、Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis, László Kürti and Barbara Czakó, Streckerreaction, page 446-447.

三、Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents, by Zerong Wang，P 2712.