[理化生]有机合成 第四章 酸性条件反应.ppt

反应的应用——制备特殊的酯，尤其是内酯： 王鹏 迁移基团优先 为主要产物 八、氢过氧化物重排 类似于Baeyer-Villiger重排，烃氧化得到的氢过氧化物可以发生O-O键断裂，重排得到酮醛 反应与Baeyer-Villiger相同，也是过氧化物两侧的烃基迁移，迁移顺序为 伯碳过氧化物的重排可能得到醛+水，也可能得到甲醛+醇 王鹏 叔烷基环己基、仲烷基、苄基、苯基伯烷基甲基 九、Fries重排 酚酯在Lewis酸催化下可以得到邻对位酰基苯酚： 反应的应用是可以简化合成酰基苯酚的步骤： 合成外消旋肾上腺素： 王鹏 十、 Wagner-Meerwein重排 醇羟基的β-碳原子是仲碳或叔碳原子时，在酸催化下常会发生重排，得到烯烃或移位的醇 1899年Wagner发现该反应，Meerwein加以发展 王鹏 重排过程 脱水过程 其他形成C+的方式： 卤代烃与Ag+反应： 含-NH2，经重氮化放氮： 烯烃的加氢： 王鹏 这些反应都可能发生Wagner-Meerwein重排 反应的迁移基团顺序与Pinacol重排相同 反应举例： 王鹏 反应尤其在多环化合物的合成中应用广泛： 王鹏 迁移的结果是叔碳变为仲碳，但由四元环扩为五元环，缓解了张力，因而更稳定 总结 酸性条件下的反应通常由H+或缺电子中心加成到电负性大的原子或基团开始，如氧原子、π键等 酸性下的反应可能存在重排问题，得到内能最低的产物，一般供电子基团优先迁移 反应需考虑重排的可能： 制定合成路线时需避免重排带来的副产物 利用重排的合成需考虑重排产率及纯度问题 王鹏 作业 3-1 单数题 3-2 双数题 王鹏 由邻甲基环己酮制备2-甲基-6-苯甲基环己酮 合成的两种路线 王鹏 五、α－皮考啉反应 甲基吡啶也称为皮考啉， α－皮考啉在Lewis酸（ZnCl2）作用下可以得到类似烯醇化合物，可以与醛作用脱水得到α－取代乙烯吡啶 皮考啉的实质是类似烯胺的N-C=C稳定结构 王鹏 六、Prins反应 Prins反应是甲醛在酸催化下与烯烃加成得到1，3－二醇或1，3－二氧六环等的反应 产物的结构取决于烯烃的结构和反应条件 王鹏 Prins反应是制备多一个碳的醇的有效方法，如氯霉素的合成： 王鹏 4.2 酸催化分子重排 重排的概念： 分子中的一个基团或原子（W）从一个原子（A）转移到另一个原子（B）上形成新分子的反应，按机理可分为离子型重排（亲核、亲电），自由基重排和周环（σ-键迁移）重排 重排包括分子间和分子内重排两类 分子间重排是迁移基团先脱离后加入的过程，溶剂等外界作用可影响重排过程 分子内重排是迁移基团不脱离仅转移的过程，与外界因素关系不大 王鹏 一、嚬哪醇重排（邻二醇重排） 连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，称为Pinacol重排反应 反应的动力是生成更稳定的碳正离子 王鹏 反应的催化剂 ： 酸性物质是该反应的催化剂，最常用的是硫酸。盐酸、草酸、醋酸、碘－醋酸、乙酰氯、二氧化硅－磷酸、磺酸等也可得到相同结果 温度 ： 低温下用酸处理时，重排反应优先于单纯的脱水反应；较高温度和强酸条件下，可以发生脱水反应，生成二烯烃 王鹏 反应的关键步骤是碳正离子的转变，即由叔碳正离子变为仲碳正离子，这与正离子稳定顺序是否矛盾？ 仲碳正离子存在羟基的供电子作用，因此其稳定性强于普通的叔碳正离子 Pinacol重排的副反应是生成二烯烃的反应，应注意防止高温和强酸性条件 王鹏 举例： 王鹏 ? 谁多 迁移基团电荷密度越高越有利于迁移，因此供电子能力越强的基团越容易迁移，吸电子能力越强越难迁移 思考：当两个羟基连在两个不同的碳上时，哪个基团迁移？ 下面化合物的重排得到什么产物？ 王鹏 ? 谁多 重排的方向决定于羟基失去的难易，羟基离去后碳正离子的稳定性越强该产物含量越多 更稳定 Pinacol重排中催化剂对产物有着重要的影响，Lewis酸催化剂可能使产物完全相反。 Pinacol重排的应用： 常在扩环反应中使用 王鹏 该反应的机理： 原因是苯基为供电子基团，碳正离子更稳定 王鹏 也可以用于缩小环数 Pinacol重排迁移顺序：供电子苯环 烷基 氢 王鹏 王鹏 二、呐咵重排 类似于邻二醇，邻氨基醇在HNO2作用下也可以发生类似的重排过程，称为呐咵重排 反应的第一步是氨基在HNO2作用下脱离生成碳正离子，随后的重排与Pinacol重排相同 王鹏 醇酸性脱水生成取代多的烯烃，新戊醇脱水重排过程与Pinacol和呐咵重排相反，如何解释？ 脱水所得碳正离子不存在其他基团，因此由伯碳正离子生成叔碳正离子，也称反呐咵重排 王鹏 甲基迁移 伯碳变叔碳 三、Beckmann重排