슈미트 반응(Schmidt 반응)은 아자이드(azide, 보통 히드라조닉산 HN₃ 또는 알킬 아자이드)가 강산 존재 하에 카르보닐 화합물(알데하이드, 케톤, 카복시산, 아마이드 등)과 반응하여 질소 기체(N₂)를 방출하며 아민 또는 아마이드 유도체를 생성하는 유기 화학 반응이다. 1923년 독일의 화학자 카를 프리드리히 슈미트(Karl Friedrich Schmidt)에 의해 처음 보고되었다.
주요 특징과 메커니즘은 다음과 같다.
-
반응 유형 및 기질
- 카복시산과의 반응: 카르보닐 탄소로의 아자이드 첨가, 재배열, 질소 분자 탈리 과정을 거쳐 아민(1차 아민)을 생성한다. 이는 커티우스 재배열(Curtius 재배열)과 유사한 경로를 거친다.
- 케톤 및 알데하이드와의 반응: 옥심 유사 중간체를 거쳐 아마이드(락탐) 또는 아민을 생성한다. 비대칭 케톤의 경우, 이동 적성(migratory aptitude)에 따라 생성물 분포가 결정된다(일반적으로 더 치환된 기가 잘 이동함).
- 아마이드와의 반응: 이미도일 아자이드 중간체를 거쳐 질소 원자가 하나 삽입된 새로운 아마이드나 이미드를 생성할 수 있다.
-
반응 조건
- 일반적으로 진한 황산(H₂SO₄), 인산(H₃PO₄) 또는 루이스 산(BF₃·OEt₂ 등) 같은 강산 촉매가 사용된다.
- 히드라조닉산(HN₃)은 독성과 폭발 위험이 높으므로, 현장에서 생성하여 사용하거나 비교적 안전한 트라이메틸실릴 아자이드(TMSN₃) 같은 대체 시약을 루이스 산과 함께 사용하는 변법이 발달되어 있다.
-
합성적 용도
- 카르보닐 기를 아민 또는 아마이드 기로 전환하는 데 유용하다.
- 고리 확장 반응(케톤을 락탐으로 전환)이나 천연물 합성에서 골격 재배열 단계로 빈번히 활용된다.
-
관련 반응
- 커티우스 재배열(Curtius rearrangement), 호프만 재배열(Hofmann rearrangement), 로삼 재배열(Lossen rearrangement)과 함께 '질소 분자 탈리를 동반한 카르보닐 기의 아민/아마이드 전환 반응' 계열로 분류된다.
