第五章 重排反应

第五章重排反应一、重排反应的概念和分类1.定义：指在同一分子内，某一原子或基团从一个原子迁移至另一个原子而形成新分子的反应。2.分类：按反应机理亲核重排

亲电重排

自由基重排

按迁移起点和终点的元素种类二、重排反应在药物合成中的应用重排是一种复杂的有机化学现象。在药物合成中，一些重排是所需反应的竟争反应，合成中应加以避免；也有一些重排则可提供巧妙的合成途径，应尽量加以应用。碳原子到碳原子的重排碳原子到杂原子的重排杂原子到碳原子的重排磺胺类药磺胺甲恶唑中间体抗高血压药胍乙啶中间体第一节从碳原子到碳原子的重排一、Wagner-Meerwein重排Wagner-Meerwein重排：在质子酸或Lewis酸催化下生成的碳正离子中，烷基、芳基或氢从一个原子通过过度态，迁移至相邻带正电荷碳原子的反应称。何时重排？醇或卤代烃在酸催化下进行亲核取代或消除反应时、烯烃进行亲电加成反应时发生的重排。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)2.迁移基团迁移顺序苯基的迁移速度为甲基的3000倍。动力：①转变成更稳定的碳正离子；②转变成中性化合物。）二、Pinacol重排（邻二醇合成酮的方法）通式：机理：1.四取代乙二醇（a）四个取代基相同，得单一产物。（b）对称邻二叔醇重排，得单一产物。一般迁移能为：芳基>烃基（c）不对称的邻二叔醇重排碳正离子的稳定性：叔碳>仲碳>伯碳。2.三取代邻二叔醇重排三取代邻二叔醇在酸性条件下重排时，叔羟基先质子化后离去，仲碳上所连的氢原子或基团发生迁移。

3.羟基位于脂环上的邻二叔醇重排

羟基位于脂环上的邻二叔醇化合物在酸或Lewis酸的催化下发生重排，生成三类酮：即扩环脂肪酮、螺环酮或与骨架结构相对应的酮。4.Semipinacol重排凡能生成相同β位碳正离子中间体的叔醇类化合物，均可进行类似的pinacol重排，得到酮类化合物，这类重排称为Semipinacol重排。三、二苯基乙二酮－二苯基乙醇酸型重排1.通式：机理：该重排是制备二芳基乙醇酸的常用方法，所用原料－芳二酮是由芳醛经安息香缩合，并进一步氧化制备。2.影响因素碱：主要是无机碱醇溶液，若用有机碱（如醇钠或钾）易得酯。若用醇盐需满足两个条件a、羟基α位不宜有氢原子，以避免该醇盐提供氧负离子将芳基乙二酮还原成α－羟基酮类。b、不能使用酚盐（ArOM），因为其碱性不足以使α－芳二酮发生重排。②α－二酮的结构a、对称芳基乙二酮进行重排，产品比较单一。b、取代或不对称芳基乙二酮类的重排，取决于中间体的形成。应用：第二节从碳原子到杂原子的重排一、Beckmann重排定义：醛肟或酮肟在酸性催化剂作用下重排成取代酰胺的反应称Beckmann重排。通式：1.反应机理2.主要影响因素①催化剂酮肟重排常用的催化剂有：质子酸、Lewis酸、氯化剂或酰氯等，它们的作用是使肟羟基转变成活性离去基团，以利于氮－氧键的断裂。若酮肟结构中含有酸敏感基团时，可选用酰氯、吡啶（或三乙胺）或Lewis酸催化剂进行下列重排。

②溶剂重排反应中的溶剂，在反应过程中既起到反应介质的作用，也起催化剂的作用，其催化作用与溶剂的质子亲和力呈正相关。在极性质子性溶剂中，若用质子酸催化，常使不对称肟发生异构化，重排后得酰胺混合物。为防止异构化的发生，可选用非极性或极性小的非质子溶剂。如：当溶剂中含有亲核性化合物或溶剂本身为亲核性化合物（如醇、酚、硫醇、胺或叠氮、偏磷酸酯）时，重排中间体与其结合得到相应化合物，而不能异构化成酰胺。

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