Büchner扩环反应是苯环在铑催化剂催化下和重氮乙酸酯反应得到环庚-2,4,6-三烯甲酸酯的反应，又被称为Büchner(布赫纳)反应。
分子内的Büchner反应在有机合成中作用显著。其反应机理与Pfau-Plattner甘葡环烃合成反应类似。
反应定义
Reaction of a phenyl ring with alkyl diazoacetates followed by a ring expansion to give cyclohepta-2,4,6-trienecarboxylic acid esters
反应机理
铑金属配合物与重氮羧酸酯生成的铑卡宾羧酸酯，随后与芳环发生分子间[2+2]环化，接着还原消除重新生成铑催化剂，同时给出不稳定的中间体二烯环化物，最后经历分子内电环化，生成环庚三烯羧酸酯。
在 Buchner 反应的第一步,芳香环的一个π键发生环丙烷化作用，这是在金属类卡宾化合物(也是活性中间体)的催化作用下进行的。当过渡金属催化剂【例如 Rh2(OCOR)4】和重氮化合物反应生成瞬时的亲电金属卡宾时,金属类卡宾可形成。过渡金属化合物的催化活性取决于在金属中心的协调不饱和度,因这可让金属化合物作为亲电试剂和重氮化合物反应。亲电加成促使N2的离去和稳定金属卡宾的形成。卡宾向富电子底物的转移形成催化环。
在第一步，存在两种可能的情景：a)在类卡宾的a-碳原子亲电中心时，该中间体作为一个稳定的金属碳阳离子遭受亲核攻击，该攻击是链烯形成环丙烷的富电子双键发动的：b)金属类卡宾中间体形成一个铑系亚甲基环，这是由铑原子的负价电子对另一双键的一个碳原子的亲核攻击形成的。在第二步，norcaradiene 衍生物发生电环化作用以形成相应的cycloheptafiene。
反应溯源
E, Buchner 和 T. Curtius 在 1885 年首先报导这个转变，他们用乙基重氮乙酸酯和苯通过烯烃 cyclopropanation 发生热的或光化学反应,接着发生中间体 norcaradiene 的电环化打开,从而合成出环庚三烯。
最早发表：Büchner, E. Ber. 1896, 29, 106–109
该反应为合成分子内和分子间的七元碳环提供了便利的方法。
随着现代过渡金属催化剂的出现，产品混合物的复杂性大大降低或完全消除。这类催化剂起初是是以铜为基础的，然后在80年代几乎完全变为铑系(如 RhChHO，Rh(OAc)4’ Rh (I)trifiuoroacetatep。例如,用铑( III )-trifuoroacetate 催化剂制备环庚三烯的一单个异构时可得 98%的产率。
从合成上来说，三羧基铬络合芳香族环化合物在分子间和分子内均不发生布 Buchner 环扩反应。
合成应用
R.L Danheiser 及其合作者研发了合成取代甘菊环烃的一种新策略，这是在β-溴-a-重氮酮和铑的类卡宾相互作用的基础上产生的。其关键性转换涉及到以下几步：铑的类卡宾和芳烃双键的分子间加成，电环打开，β-消除反应，结构互变作用和捕获以产生 1-羟基甘菊环烃衍生物。该方法稳定可利用的苯作为开始原料，制备大范围的有五元和七元环的取代甘菊环烃。这种方法的合成功用可在乙畖仑药抗溃疡钠(antiulcer drug egualen sodium)的全合成中显示出来。
Pellicaari 等用 C60 和烃氧羰基类卡宾反应得到了关于 C60 的官能化的新颖的合成方法。该反应是由 a-重氮甲酸酯前体用 Rh(OAc)催化分解得到的。它是第一例用过渡金属类卡宾和富勒烯反应，并且观察到的产率和产物收率都比先前报导方法得到的高。该反应条件温和，且合成carboalkoxy-substituted[6,6]-methanofillerenes 的专一性很高。当同样的反应在热力学条件下进行时，重排产物([6,5]-开环富勒烯)是主要产物。
LN.Mander 完成了双萜类环庚三烯酮三尖杉酯碱的全合成。其中形成七元环的关键步骤是一个复杂的多环重氮酮中间体的 Buchner 反应。在扁桃酸铑的作用下，形成一个不稳定的加合物并立即与 DBU 反应以稳定不太稳定的环庚三烯。
反应实例
Organometallics, 2013 , vol. 32, # 11 p. 3185 - 3191
Organometallics, 2013 , vol. 32, # 11 p. 3185 - 3191
Organometallics, 2013 , vol. 32, # 11 p. 3185 - 3191
Organometallics, 2013 , vol. 32, # 11 p. 3185 - 3191
Synlett, 2011 , # 10 art. no. D05511ST, p. 1449 - 1453
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来源：碳氢数科
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