药物合成反应-6重排反应.pptx

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1、第五章重排反应RearrangementReaction《药物合成反应》定义：分子内部原子的重新组合。是指分子内部一个原子或基团转移到另一个原子上，形成新分子。分类（角度？）1.根据迁移基团位置：1,2;1,3;1,4;1,5…重排A:重排起点原子；B、C、D:重排终点原子；X:重排基团第5章重排反应第5章重排反应2.根据反应机理分类:离子型机理（亲核重排）离子型机理（亲电重排）自由基型机理（自由基重排）周环化机理（σ-键迁移重排）第5章重排反应[问题]化学反应时，化学键要断裂，化学键断裂的方式？异裂（离子型反应）均裂（游离基反

2、应）环状过渡态（σ键迁移反应，又称协同反应）第一节从碳原子到碳原子的重排一、Wangner-Meerwein重排【起因】在酸催化下，“形成正碳离子”。【反应类型】醇或卤代烃进行亲核取代或消除反应时，以及烯烃进行亲电加成时发生的重排。【重排类型】离子型机理、亲核重排、1,2重排。1形成C+形式(a)卤代烃Ag+AlCl3(b)含-NH2,重氮化放氮(c)-OH,加H+(-H2O)一、Wangner-Meerwein重排关键：如何才能形成C+？？2迁移基团迁移顺序一、Wangner-Meerwein重排反应实例:苯的迁移速度为甲基的

3、3000倍一、Wangner-Meerwein重排同学们自己分析几个反应实例:一、Wangner-Meerwein重排同学们自己分析几个反应实例:邻二醇（或邻二官能团）合成酮的方法。反应机理:二、频纳醇重排（Pinacol）在酸作用下，邻二叔醇失去一分子水重排成醛或酮的反应称频纳醇重排是Wangner-Meerwein重排的一个特例。1四取代乙二醇(a)四个取代基相同,单一产物(b)对称得单一产物二、频纳醇重排（Pinacol）(C)不对称二、频纳醇重排（Pinacol）(d)不对称二、频纳醇重排（Pinacol）(e)羟基位于

4、脂环上的连乙二醇二、频纳醇重排（Pinacol）(f)不完全频纳醇重排（Semipinacol重排）二、频纳醇重排（Pinacol）反应机理：三、二苯基乙二酮-二苯乙醇酸型重排①碱（无机碱醇溶液），若有机碱（CH3ONa,t-BuOK)得酯；②酮的结构三、二苯基乙二酮-二苯乙醇酸型重排特点：应用实例：三、二苯基乙二酮-二苯乙醇酸型重排应用实例：三、二苯基乙二酮-二苯乙醇酸型重排α-基团迁移到卤素位置四Favorski(法沃尔斯基）重排反应机理:四Favorski(法沃尔斯基）重排四Favorski(法沃尔斯基）重排应用实例：四F

5、avorski(法沃尔斯基）重排α-重氮酮重排成乙烯酮五Wolff（沃尔夫）重排Arndt-Eistert重排阿恩特-埃斯特尔特（Arndt-Eistert）合成五Wolff（沃尔夫）重排Arndt-Eistert重排五Wolff（沃尔夫）重排Arndt-Eistert重排第二节由碳原子到杂原子的重排1Beckmann重排醛肟或酮肟在酸性催化剂作用下重排生成取代酰胺的反应。机理:(1)催化剂:质子酸H+,H2SO4,HCl,H3PO4非质子酸PCl5,SOCl2,TsCl,AlCl3用质子酸(极性溶剂中）催化时存在异构化问题。1

6、Beckmann重排(2)肟的结构脂环酮肟发生扩环反应生成内酰胺。芳酯酮肟不易发生异构化，得芳胺酰化产物。1Beckmann重排应用举例：1Beckmann重排酰胺在次卤酸盐（如Br2/NaOH)的作用下，重排后继而水解生成少一个碳原子的伯胺。又叫霍夫曼降解。2Hofmann重排机理:2Hofmann重排当酰胺基的α-碳上有羟基、氨基、卤素、烯键时：2Hofmann重排当酰胺基的α-碳上有手性，重排后，构型不变。2Hofmann重排当酰胺分子的适当位置有羟基、氨基存在时，可以成环。2Hofmann重排二元酸的酰亚胺：2Hofma

7、nn重排Curtius（库尔悌斯）反应酰基叠氮化物在惰性溶剂中加热分解生成异氰酸酯异氰酸酯水解则得到胺：反应机理：反应实例：Curtius（库尔悌斯）反应Schmidt（施密特）反应羧酸、醛或酮分别与等摩尔的叠氮酸(HN3)在强酸(硫酸、聚磷酸、三氯乙酸等)存在下发生分子内重排分别得到胺、腈及酰胺：其中以羧酸和叠氮酸作用直接得到胺的反应最为重要。羧酸可以是直链脂肪族的一元或二元羧酸、脂环酸、芳香酸等；与Hofmann重排、Curtius反应和相比，本反应胺的收率较高。反应机理：本反应的机理与Hofmann重排、Curtius反应

8、和Lossen反应机理相似，也是形成异氰酸酯中间体。Schmidt（施密特）反应当R为手性碳原子时，重排后手性碳原子的构型不变：Schmidt（施密特）反应反应实例：Schmidt（施密特）反应第三节从杂原子到碳原子的重排一、Stevens重排季铵盐（α-位有吸