药物合成教学资料 重排反应ppt课件.ppt

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1、第五章重排反应RearrangementReactionA:重排起点原子,B:重排终点原子,W:重排基团在同一分子内，一个基团从一个原子迁移至另一个原子而形成一个新分子的反应称为重排反应离子型机理亲核重排亲电重排自由基重排σ-键迁移重排周环机理重排按反应历程分类根据起点原子与终点原子的相对位置分类1,2-迁移1,3-迁移1,4-迁移1,5-迁移3,3-迁移σ-迁移，实例少从碳原子到碳原子的重排从碳原子到杂原子的重排从杂原子到碳原子的重排-键迁移重排按起点原子和终点原子的种类分类重排反应机理复杂多样，规律性不强，在此就不罗列讲解了，后续课程会结合具体的重排反应进行讲解，此部分内容仅供参

2、考第一节重排反应机理一、Wagner-Meerwein重排第二节从碳原子到碳原子的重排(如果R4=H)(如果R2含一个α-氢)R=烷基、芳基或氢1.反应通式(如果R4=H)(如果R2含一个α-氢)R=烷基、芳基或氢1.反应通式L2、反应机理3.影响因素(1)碳正离子的稳定性正常反应的中间体碳正离子已是最稳定了，不重排由仲碳正离子重排成叔碳正离子，更稳定由仲碳正离子重排成苄位碳正离子，更稳定重排生成更稳定的碳正离子是Wagner-Meerwein重排的驱动力①由卤代烃获取碳正离子(2)碳正离子的形成卤代烃溶于强的极性溶剂，或加入Lewis酸，如银离子夺取卤素，形成碳正离子②醇与酸作用形成

3、碳正离子③烯烃经质子加成后形成碳正离子④胺与亚硝酸作用形成碳正离子4.应用特点(1)卤代烃Wagner-Meerwein重排(2)醇类化合物Wagner-Meerwein重排(3)烯烃化合物Wagner-Meerwein重排(4)胺化合物Wagner-Meerwein重排连二醇类化合物用酸处理时重排生成醛或酮的反应，称为Pinacol重排反应。二、Pinacol重排1.反应通式R=烷基、芳基或氢2.反应机理重排的方向哪个碳上的羟基更容易离去成为正碳离子？羟基离去后形成的碳正离子越稳定越有利于重排3.影响因素(1)碳正离子的稳定性(2)立体化学因素的影响迁移基与离去基互成反应式才能迁移(

4、3)反应条件的影响(4)迁移基团的迁移能力芳基≈氢≈乙烯基>叔丁基>>环丙基>仲烷基>伯烷基使正电荷稳定（好的供电性）的取代基迁移倾向大(94%)(6%)4.应用特点(1)Pinacol重排制备Pinacolone(2)Semipinacol重排制备酮类化合物X=Cl、Br、I、SR、OTs、OMs①β-氨基醇类②β-卤代醇类③制备环状酮三、二苯基乙二酮——二苯乙醇酸型重排二苯基乙二酮(苯偶酰)类化合物用碱处理，生成二苯基-羟基酸(二苯乙醇酸)的反应称为苯偶酰-二苯乙醇酸型重排反应。1.反应通式2.反应机理4.应用特点(1)制备二芳基乙醇酸(2)制备环状酮缩小一个碳1.反应通式四、F

5、avorskii重排-卤代酮在亲核碱(NaOH,RONa等)存在的条件下，发生重排得到羧酸盐、酯或酰胺的反应称为Favorski重排2.反应机理重排产物的羧羰基保留在哪个α碳上？PK稳定性3.影响因素(1)反应物α-卤代酮的影响中间体环丙酮开环后形成的负碳离子稳定性较高的，导向重排产物共轭结构有利于碳负离子的稳定取代基少的碳负离子较稳定重排产物碱NaOH,KOHNaOR,KORNaNH2,KNH2HNR2(2)催化剂的影响4.应用特点(1)由α-卤代酮制备羧酸衍生物(2)由α,α’-二卤代酮制备α,β-不饱和羧酸衍生物(3)由α-卤代环酮制备少一个碳原子的环状羧酸衍生物五、Wolff

6、重排和Arndt-Eistert合成在光、热或金属化合物催化下，α-重氮酮重排生成烯酮的反应称为Wolff重排。Wolff重排1.反应通式Arndt-Eistert合成2.反应机理3.影响因素4.应用特点(1)由羧酸制备多一个碳原子的酸或其衍生物(2)由α-重氮酮制备缩环产物第三节从碳原子到杂原子的重排一、Beckmann重排肟类化合物在酸性催化剂作用下，烃基向氮原子迁移，生成取代酰胺的反应，称为Beckmann重排1.反应通式2.反应机理(1)催化剂的影响3.影响因素质子酸(H+)，使肟生成羊离子（羊盐），以促进羟基消除常用的质子酸：H2SO4,HCl,H3PO4，多聚磷酸非质子酸，

7、将肟羟基转化为易于脱离的基团(离去性强的基团)常用非质子酸：POCl3,PCl5,SOCl2,MeSO2Cl,PhSO2Cl(2)溶剂的影响(3)酮肟结构的影响4.应用特点(1)脂环酮肟生成扩环内酰胺(2)立体专一性Beckmann重排中，与离去羟基处于反位的基团发生迁移，具立体专一性(3)制备苯并噁唑或苯并咪唑衍生物二、Hofmann重排未取代的酰胺与次溴酸钠(或溴与氢氧化钠)作用，得到少一个碳原子的伯胺的反应称为Hofmann重排1.反应通