第二章 第三节有机合成策略0901.ppt

例如 二苯基乙二酮（苯偶酰）类化合物用碱处理时，重排成二苯基－α－羟基酸（二苯乙醇酸）型化合物的反应称为二苯基乙二酮－二苯基乙醇酸型重排。如下反应： 二苯基乙二酮－二苯乙醇酸型重排 1．反应机理 2．影响因素  （1）碱 该反应所用的碱主要是苛性碱。 将α-二酮类化合物与KOH共熔，或与浓KOH醇溶液共热，或与70％NaOH的水溶液共热，均可引起该重排反应。 （2）α-二酮的结构 芳香族α-二酮 对位或间位有吸电子基，有利于反应进行； 对位和间位有给电子基时，不利于反应进行； 邻位取代基，立体位阻较大，使反应速度减慢。 脂肪环的α-二酮类化合物通过该重排反应，可以发生缩环 3．应用 制备二芳基乙醇酸的常用方法，所用原料经α-芳酮是由芳醛安息香缩合，并进一步氧化制备。如抗癫痫药苯妥英钠的合成即是用该方法。 若用醇盐取代苛性碱，其重排产物为相应的酯。如在干燥苯中将二苯基乙二酮用Me3COK/Me3COH处理，得到93％的二苯基乙醇酸叔丁酯。 涉及缺电子氮的重排 （一)Backmann重排 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为Backmann重排。  1．反应机理2．影响因素及反应条件 （1）酮肟的结构  由于醛肟在重排条件下易失水形成腈，所以很少用醛肟制备甲酰胺。  芳脂酮肟较为稳定，不易异构化，而且芳基比烷基优先迁移，重排后主要得芳胺酰化的产物。 脂环酮肟进行Backmann重排反应，则发生扩环，生成内酰胺类化合物。如环己酮肟的重排，产物为七元环的己内酰胺，它是合成尼龙－6的原料。 （2）催化剂  酮肟重排常用的催化剂为酸性试剂，如矿物酸、有机酸、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。 （3）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，其催化剂作用与溶剂的质子亲和力呈正相关。  Hofmann重排 酰胺用卤素（溴或氯）及碱处理，失去酰胺中的羰基，生成伯胺的反应称为Hofmann重排。由于产物比反应物少一个碳原子，故此类反应又称Hofmann降解反应。  1．反应机理Hofmann重排反应机理如下： 2．影响因素（1）酰胺的结构  脂肪、脂环、芳香、杂环的单酰胺、双酰胺、酰亚胺都可以进行Hofmann重排。 苯环的对位或间位有给电子基取代时，可促进卤负离子脱离而加速重排；  对位或间位的吸电子基则不利于卤负离子的脱离，使重排速度减慢。 （2）溶剂  Hofmann重排反应的溶剂有两大类，水和醇类。 若酰胺形成的卤代酰胺盐可溶于水时，多采用氢氧化钠的水溶液进行反应。 碳原子数大于8的脂肪酰胺，重排生成的异氰酸酯在氢氧化钠水溶液中的溶解度较小，改用醇作溶剂，以醇钠代替氢氧化钠。 3．应用（1）制备伯胺、氨基甲酸酯及脲 酰胺经Hofmann重排可转变成比酰胺少一个原子的伯胺。 如磺胺甲噁唑中间体3-氨基-5-甲基异噁唑（5），就是由Hofmann重排而制得。 （2）制备醛、酮、腈  当酰胺基的α-碳原子上有羟基、卤素、烯键时，重排生成不稳定的胺或烯胺，进一步水解，则生成醛或酮。 涉及缺电子氧的重排 （一）Baeyer-Villiger（拜耳—维利格）重排 酮类经过氧酸氧化，发生重排生成酯，称Baeyer-Villege重排。  + CH3COOOH CH3COOC2H5 40oC + CH3COOH 常用的过酸有： （1）一般过酸 + 无机强酸（H2SO4） （2）强酸的过酸 ：CF3COOOH （3）一般酸 + 一定浓度的过氧化氢（产生的过酸立即反应） 反应机理 H+ O-O键断裂 -R′′COO- , -H+ R′重排 R3C- R2CH- , RCH2- CH3- （二）烃基氢过氧化物重排 该法以丙烯和苯为起始原料，首先苯和丙烯在三氯化铝的作用下，产生异丙苯，异丙苯三级碳原子上的氢比较活泼，在空气的直接作用下，氧化生成过氧化物，过氧化物在酸的作用下，失去一分子水，形成一个氧正离子，苯环带着一对电子转移到氧上，发生所谓的缺少电子的氧所引起的重排反应，得到“碳正”离子，“碳正”离子再和水结合，去质子分解成丙酮及苯酚。由异丙苯经氧化、重排直至生成丙酮及苯酚的过程