《药物合成重排反应》PPT课件

1、重排反应,Chapter5:RearrangementReaction,定义：受试剂或介质的影响，同一有机分子内的一个基团或原子从一个原子迁移到另一个原子上,使分子构架发生改变而形成一个新的分子的反应称为重排反应。A:重排起点原子,B:重排终点原子,W:重排基团,重排反应类型(按终点原子电荷分)缺电子重排富电子重排自由基重排离子型机理（亲核重排,亲电重排）周环机理重排（-键迁移重排）,第一节从碳原子到碳原子的重排,Wagner-Meerwein重排Pinacol重排苯偶酰-二苯乙醇酸型重排Favorski重排Wolff重排,Wagner-Meerwein重排：终点碳原子上羟基、卤原子或重氮基等

2、，在质子酸或Lewis酸催化下离去形成碳正离子，其邻近的基团作1,2-迁移至该碳原子，同时形成更稳定的起点碳正离子，后经亲核取代或质子消除而生成新化合物的反应.醇或卤代烃在酸催化下进行亲核取代或消除反应时；烯烃进行亲电加成时发生的重排.,1形成C+形式,2迁移基团迁移顺序,二频纳醇重排（Pinacol）Pinacol重排：邻二醇类化合物在酸催化下，失去一分子水重排生成醛或酮的反应（邻二醇或邻二官能团合成酮的方法）。,Pinacol重排-碳正离子1,2-迁移的立体化学,迁移基团相同位相，同面迁移保留构型为主终点碳原子迁移基团在离去基团离子之前发生迁移构型反转迁移基团与离去基团邻位交叉，且碳正离子

3、寿命很短构型保留。,1四取代乙二醇：,1四取代乙二醇：（b）对称的邻乙二醇,1四取代乙二醇：（C）不对称的邻乙二醇,1四取代乙二醇：（C）不对称的邻乙二醇,2Semipinacol重排：Tiffeneau环扩大反应：1-氨基甲基环烷醇用亚硝酸处理，经重排形成多一个碳的环烷酮的反应，称为Tiffeneau环扩大反应。,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】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。,特点：,迁移能力：吸电子基取代的芳环供电子基取代的芳环,四Favorski（法沃尔斯基）重排定义：-卤代酮在亲核碱(NaOH,RONa等

4、)条件下，发生重排，-基团迁移到卤素位置，得到羧酸盐、酯或酰胺的反应称为Favorski卤化酮重排反应。,机理：,五Wolff（沃尔夫）重排重氮酮在银、银盐或铜存在条件下，或用光照射或热分解都消除氮分子而重排为烯酮，生成的烯酮进一步与羟基或胺类化合物作用得到酯类、酰胺或羧酸的反应称为Wolff重排反应。,84%,阿恩特-埃斯特尔特（Arndt-Eistert）合成,第二节由碳原子到杂原子的重排,Beckmann重排Hofmann酰胺重排为胺类Curtius重排Schmidt羰基化合物的降解反应Baeyer-Villiger氧化重排,一Beckmann重排1催化剂:,2肟的结构:,二Hofman

5、n重排定义：【酰胺】用【溴(或氯)+碱】或【次卤酸盐】处理，重排后继而水解，生成【少一个碳原子的伯胺】的反应称为【Hofmann酰胺重排为胺类反应】或称为【Hofmann降级反应】。,机理:,当酰胺基的-碳上有羟基、氨基、卤素、烯键时:,当酰胺基的-碳上有手性，重排后，构型不变:,芳环酰胺邻位有-NH2,-OH等亲核试剂时，可成新环,二元酸的酰亚胺:,三Curtius(库尔悌斯)反应酰基叠氮化合物在惰性溶液中加热分解为异氰酸酯的反应称为Curtius重排反应。,烃基迁移与脱氮同时发生；重排不影响迁移基的光学活性,机理：,四Schmidt（施密特）反应羧酸、醛或酮分别与等摩尔的叠氮酸(HN3)在

6、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、腈及酰胺的反应。包括三类反应：(一)羧酸和叠氮酸在硫酸或Lewis酸的催化下，得到比原来羧酸少一个碳原子伯胺（机理与Curtuis重排类似）。(二)醛类和叠氮酸在硫酸的催化作用下生成腈类和胺类的甲酰基衍生物。(三)酮类和叠氮酸在硫酸的催化作用下生成酰胺。,Schmidt反应机理:与Hofmann重排、Curtius反应和Lossen反应机理相似，也是形成异氰酸酯中间体。,酮类用过氧酸(如过氧乙酸、过氧三氟醋酸等)氧化，在烃基与羰基之间插入氧原子而成酯的反应称为Baeyer-Villiger反应。,五、Baeyer-Villiger

7、氧化重排机理：,第三节从杂原子到碳原子的重排,Steven重排Sommelet-Hauser重排Wittig重排,一、Stevens重排季铵盐分子中连于氮原子的碳原子上具有吸电子的基团（-位有吸电子基），在强碱性条件下，可重排生成叔胺的反应称为Stevens重排反应，即连有活泼亚甲基的季铵盐的重排。,【苯甲基季铵盐】经【氨基钠或钾】处理后，重排生成【邻甲基苯甲基叔胺】的反应称为Sommelet-Hauser苯甲基季铵盐重排反应。,二、Sommelet-Hauser重排机理,9095%,三、Witting重排【醚类】在【烷基锂或氨基钠等强碱】作用下，【醚的一个烷基】发生位移，重排生成【醇】的反应，称为Wittig醚重排反应。,第四节键迁移重排,定义：协同反应中，一个原子或基团从起点原子上的-键越过共轭的电子系统，迁移到分子内的一个新位置上，形成新的键称为-迁移重排。,迁移重排的命名：迁移重排可用数字i，j予以分类，i，j分别代表迁移起点原子和终点原子的编号，称作i，j键迁移重排。,迁移重排的命名：,一、Claisen重排定义：【烯醇或酚的烯丙基醚】当加热到足够高的温度时发生重排而形成【C-烯丙基衍生物（羰基）】的反应称Claisen重排。,二、Cope重排定义：1,5-二烯类化合物受热时发生3,3键迁移重排，得到另一双烯丙基衍生物的反应