有機合成第3章

1、第第 3 章章 酸催化縮合與分子重排酸催化縮合與分子重排 一般來說，縮合系指兩個或兩個以上分子經(jīng)由失去某一簡單分子(如H2O, HX, ROH, NH3, N2等)形成較大的單一分子的反應。酸催化縮合反應包括芳烴、烯烴、醛、酮和醇等在催化劑無機酸或路易士酸催化下，生成正離子并與親核試劑作用，從而生成碳碳或碳氮等鍵的反應。3.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 1. Friedel-Crafts 烷基化反應烷基化反應芳烴的烷基化可以用鹵代烴、烯烴、醇、醚、醛和酮等作烷基化試劑，常用的芳烴的烷基化可以用鹵代烴、烯烴、醇、醚、醛和酮等作烷基化試劑，常用的催化劑是無機酸催化劑是無機酸(如硫酸，鹽

2、酸等如硫酸，鹽酸等)和和Lewis酸酸(如無水如無水AlCl3、BF3、FeCl3、ZnCl2、SnCl4等等)，該反應常稱為芳環(huán)上的親電取代反應。，該反應常稱為芳環(huán)上的親電取代反應。 CMe2CH2CMe3FeCl3HF/BF3+89%NH2H2C CH2NH2EtEt2+Et2AlCl300 C, 6.57MPa, 115mino97.9%CCl3CHOCl+H2SO4CCl3CH()2Cl+H2O2CH3CCH3OOHCH3CH3H2O2+OHHO+CH2SO4HCHOHCl+H3PO4CH3COOHCH2ClH2O+77%3.1.1 FriedelCrafts 反應反應 Friedel

3、-Carfts烷基化反應易生成多取代物。當所用的烷基化反應易生成多取代物。當所用的烷基化試劑的碳原子數(shù)為烷基化試劑的碳原子數(shù)為3個以上時，烷基往往發(fā)生異構(gòu)化，個以上時，烷基往往發(fā)生異構(gòu)化，其原因是碳正離子發(fā)生重排的結(jié)果。此外，當芳環(huán)上連有其原因是碳正離子發(fā)生重排的結(jié)果。此外，當芳環(huán)上連有吸電子基團吸電子基團(如如NO2、CN、COCH3等等)時，烷基化反時，烷基化反應很難發(fā)生甚至不發(fā)生。應很難發(fā)生甚至不發(fā)生。 3.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 3.1.1 FriedelCrafts 反應反應 1. Friedel-Crafts 烷基化反應烷基化反應分子內(nèi)分子內(nèi)F FC C烴基化反應

4、可用于芳環(huán)稠合烴基化反應可用于芳環(huán)稠合 H2SO4+H2O88%CH3CH2OOCH3Ph(CH2)4OHH3PO4H2C50%H3COHCH3CH3H3CSiO2, H3PO4CH2Cl2, 25 oC, 2h82%3.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 3.1.1 FriedelCrafts 反應反應 1. Friedel-Crafts 烷基化反應烷基化反應類似于芳烴，烯烴也能發(fā)生類似于芳烴，烯烴也能發(fā)生F FC C烴基化反應烴基化反應 (CH3)3CCl(CH3)3CCH2CH2ClAlCl3-10 oC+CH2=CH2反應機理可能為反應機理可能為(CH3)3CClAlCl3(CH

5、3)3CAlCl4+(CH3)3C+(CH3)3CCH2CH2CH2=CH2(CH3)3CCH2CH2Cl+AlCl4(CH3)3CCH2CH2+AlCl33.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 3.1.1 FriedelCrafts 反應反應 1. Friedel-Crafts 烷基化反應烷基化反應類似于芳烴，烯烴也能發(fā)生FC烴基化反應 H3CC=CH2H3C+CHCH3CH3CH3濃H2SO4或HF010 oC(CH3)3CHCH2C(CH3)3制備高辛烷值汽油的一個較便宜的方法 (CH3)3C(CH3)3CCH2C (CH3)2H(CH3)2C=CH2(CH3)2C=CH2+(CH

6、3)3CCH2C (CH3)2HC(CH3)3(CH3)3CCH2CH(CH3)2+(CH3)3C反應首先經(jīng)過異丁烯二聚，最后一步是碳正離子從叔丁烷奪取負氫離子 3.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 3.1.1 FriedelCrafts 反應 1. Friedel-Crafts 烷基化反應2. FC?；磻；磻?) 1) 用用FriedelFriedelCraftsCrafts反應合成酮反應合成酮 COCl+AlCl3CO82%+AlCl3OOOCOCH2CH2COOH92%95%CH3COOHCH3COOHP2O5P2O5OCH3OCH3COCH3OCH3COCH3COCH

7、3CH3COClAlCl3OCH3NO2OCH3NO2COCH33.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 3.1.1 FriedelCrafts 反應反應 1) 1) 用用FriedelFriedelCraftsCrafts反應合成酮反應合成酮 A lC l3(C H3C O )2O+CS2， 回 流69 % 79%B rB rC O C H3+CH3C NZnCl2, HCl(C2H5)2OHClH2O回流.OHHOOHOHHOOHNHH3COHHOOHCOCH374% 87%PO Cl3,100125 oCN (C H3)2(H3C )2NNP hPhH2OHCl(H3C )2NOPh

8、PhCO NHPh2. FC?；磻；磻?.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 3.1.1 FriedelCrafts 反應反應 1) 1) 用用FriedelFriedelCraftsCrafts反應合成酮反應合成酮 OOOH2SO4OCOOH57%+AlCl3COCH2CH2CHOOOZn-Hg/HClH2SO4,H2SO4OOOOO2. FC?；磻；磻?.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 3.1.1 FriedelCrafts 反應反應 1) 1) 用用FriedelFriedelCraftsCrafts反應合成酮反應合成酮 (CH2)5COClAlCl3

9、, CS225oCCO(CH2)567%AlCl3AlCl4C ClORCOR+COR(CH3)2C=CH2+(CH3)2C CH2COR2. FC?；磻；磻?.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 3.1.1 FriedelCrafts 反應反應 1) 1) 用用FriedelFriedelCraftsCrafts反應合成酮反應合成酮 CH3CO+COCH3COCH3COCH3ClHAlCl4Me2NHHCl2. FC?；磻；磻?.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 3.1.1 FriedelCrafts 反應反應 2) Freidel2) FreidelCra

10、ftsCrafts反應合成醛反應合成醛 一氧化碳和氯化氫的等摩爾混合物可由甲酸和氯磺酸作用制得一氧化碳和氯化氫的等摩爾混合物可由甲酸和氯磺酸作用制得 HCOOH+ClSO3HHClCOH2SO4+HClCO+AlCl3HCOClHCO+AlCl4HC lCO+A lC l3-C u2C l220oHCOCHOHC H OC82.8%C6H6CH3+CO+HClAlCl3-Cu2Cl220oCH3CHO50%55%C2. FC?；磻；磻?.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 3.1.1 FriedelCrafts 反應反應 2) Freidel2) FreidelCraftsCr

11、afts反應合成醛反應合成醛 + +F FC C H H O OB B F F3 3, , 0 0 1 10 0 C C H H3 3H H3 3C CC C H H3 3C C H H3 3H H3 3C CC C H H3 3C C H H O OOCH3HCN, HCl, AlCl3, 45oCH2OOCH3CHO+Cl2CHOCH3TiCl4CH2Cl2ClCHOCH3CH3H3CCH3CH3H3CCH3CHOCH3ClH2O02581% 89%CH3H3CCH3CH3H3CCH3CHO2. FC?；磻；磻?.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 3.1.1 Friede

12、lCrafts 反應反應 2) Freidel2) FreidelCraftsCrafts反應合成醛反應合成醛 H3COHCH(CH3)2H3COHCH(CH3)2Zn(CN)2, HCl, AlCl3H3O+CHOHClHCNHN=C HCl+AlCl3RAlCl3HN=HCRH2OOHCR + NH32. FC?；磻；磻?.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 3.1.1 FriedelCrafts 反應反應 3.1.2 3.1.2 醛或酮及其衍生物的反應醛或酮及其衍生物的反應 1. 1. 自身縮合自身縮合 2CH3CHOCH3CH(OH)CH2CHOHH2OCH3CH=CH

13、CHOHCH3CHOCH3C HOHCH3CH=O HHC H3C H OC H =O HC H2HHC H2= C H O HCH=CH2C H3C H OHOH:+CH CH2CH OHCH3O HCH3CH CH2CHOO HHHCH3CHCH2CHOOHCH3CHCH2CHOOH2H3OCH3CH=CHCHO3.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 HCH3COCH3(C H3)2C=C HC O C H32C H3C O C H3(C H3)2C =C HC O C H=C (C H3)2HCH3COCH3CH3CCH3O HCH3C CH3OHHHC H3C OC H3O HC

14、 H3CC H2HCH3C =C H2O HCH3C=CH2OH:+CH3C CH3OHCH3CCH2C(CH3)2O HOHH3O(CH3)2C=CHCOCH3HO HC H3C C H = C (C H3)2HC H2= C C H = C (C H3)2O H(C H3)2C = C H C O C H3+H3OCH2=CCH=C(CH3)2O HCH3CCH3OH(CH3)2C=CH CCH2C(CH3)2O HO H(CH3)2C=CH COCH =C(CH3)23.1.2 3.1.2 醛或酮及其衍生物的反應醛或酮及其衍生物的反應 1. 1. 自身縮合自身縮合 3.1 3.1 酸催化

15、縮合反應酸催化縮合反應 H2SO4H3CCHCHCHOOOCH3CH33CH3CHOH2SO4H3CCHOCH3O CHCH3CHOCHOCH34CH3CHO3.1.2 3.1.2 醛或酮及其衍生物的反應醛或酮及其衍生物的反應 1. 1. 自身縮合自身縮合 3.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 2.2. 交叉縮合交叉縮合 C H OO H+C H3CO無 水H C lOC HCC HH3COH2CHOHH2CHOH+H+-CHOOHHOHCHOH=OHCH OHOHCCHOHOHCCHOH2OHC CHH+-H2O-H+3.1.2 3.1.2 醛或酮及其衍生物的反應醛或酮及其衍生物的反

16、應 3.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 HOOOHXXP roline,acetoneSolvent, r.tX ArCHO+CH3NO2HOAc + NH4OAc100, 3h, 或70, overnightX ArCH=CHNO2ArCH OH2CC NX+N H4O A c36m inCNArCH=CX88% 97%X: CF3, MeO, F, Cl X: CN, CONH2 2.2. 交叉縮合交叉縮合 3.1.2 3.1.2 醛或酮及其衍生物的反應醛或酮及其衍生物的反應 3.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 3. 3. 酮與酰鹵或酸酐的縮合酮與酰鹵或酸酐的縮合 CH

17、3COCH3CH3CCH2OHCH3C=CH2BF3B F3BF3=HOOH3COH3COOH3COH3COB-F3BF3CH3C =OCH3COOBF3+CH3C =OCH3C=CH2B F3O+CH3COCH2COCH3BF3+CH3COCH2RBF3+(CH3CO)2OCH3COCHCOCH3R3.1.2 3.1.2 醛或酮及其衍生物的反應醛或酮及其衍生物的反應 3.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 CH3COCH3CH3CCH2OHCH3C=CH2BF3B F3BF3=HOOH3COH3COOH3COH3COB-F3BF3CH3C =OCH3COOBF3+CH3C =OCH3C

18、=CH2B F3O+CH3COCH2COCH3BF3+CH3COCH2RBF3+(CH3CO)2OCH3COCHCOCH3R3. 3. 酮與酰鹵或酸酐的縮合酮與酰鹵或酸酐的縮合 3.1.2 3.1.2 醛或酮及其衍生物的反應醛或酮及其衍生物的反應 3.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 1. Mannich reaction3.1.3 Mannich reaction3.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 具有烯醇式或潛在烯醇式結(jié)構(gòu)的化合物具有烯醇式或潛在烯醇式結(jié)構(gòu)的化合物(如某些炔類化合物如某些炔類化合物)與醛與醛(通常為甲醛通常為甲醛)，在酸催化下，與第一、第二胺反應，生成胺甲

19、基化衍，在酸催化下，與第一、第二胺反應，生成胺甲基化衍生物的反應，叫做生物的反應，叫做Mannich reaction或曼氏反應。該反應廣泛用于有或曼氏反應。該反應廣泛用于有機合成。機合成。 1. Mannich reaction3.1.3 Mannich reaction3.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 +RCOCH3CH2OEt2N H2ClH2O+.室溫水或乙醇RCOCH2CH2NEt2 HCl.NaOHRCOCH2CH2NEt2RCOCH2CH2NEt2 HClOH+CH2OMe2NH+HOHCH2NMe2CH2NMe2Me2NCH286%NH+CH2OMe2NH+HNHC

20、H2NMe297%(CH3)2CHCHO CH2OMe2NH+H(CH3)2CCH2NMe2CHO1. Mannich reaction3.1.3 Mannich reaction3.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 CH3CH(CO2H)2CH2OMe2NH+HH2O(CH3)2C(COOH)2CH2NMe2NCH2OMe2NH+CH3HNCH2CH2NMe2PhC=PhCCH=CH2OMe2NH+HH2OCCH2NMe2CH2OH+H2CCH2=O HOHMe2NH:+-H2OMe2N =CH2Me2NC H2CH2=O HMe2N HCH2OHP hC O C H3PhCO HP

21、 hC = C H2HH=CH2HO H1. Mannich reaction3.1.3 Mannich reaction3.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 PhC=CH2OH:+Me2N =CH2HPhCOCH2CH2NMe2Me2NH+PhCOCH=CH2RCOCH3ArCHOAr NH2+123HCl10%NaHCO30200C濃RCOCH2CH(Ar)NH(Ar )42. Mannich Reaction在合成上的應用在合成上的應用3.1.3 Mannich reaction3.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 (1) 制備制備，不飽和羰基化合物不飽和羰基化合物 +R

22、COCH2CH2N+H(CH3)2Cl-+ CH2ORCOCH3H2N+(CH3)2Cl-+RCOCH=CH2(CH3)2NH HCl.RCOCH=CH2RCOCH2CH3H2. Mannich Reaction在合成上的應用在合成上的應用3.1.3 Mannich reaction3.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 (2) 曼尼希堿或季銨鹽的轉(zhuǎn)換曼尼希堿或季銨鹽的轉(zhuǎn)換 NHCH2O+M e2NHCH3COOHH2ONHCH2N(CH3)2綠 竹 堿95%NHCH2N (CH3)2（ CH3)2SO4NHCH2N (CH3)3CNOHNHCH2CO O HNHOCH2OHNNHOH2

23、CNNHOCH3H+-H2O氫解+2. Mannich Reaction在合成上的應用在合成上的應用3.1.3 Mannich reaction3.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 (2) 曼尼希堿或季銨鹽的轉(zhuǎn)換曼尼希堿或季銨鹽的轉(zhuǎn)換 CH3CONHCH(CO2Et)2EtOHCH3CONHC (CO2Et)2 OH -?HH?H?+CH3CONHC-(CO2Et)2CH2C(CO2Et)2NHCOCH3CH2CHCO2HNH2NNHNCH2N (CH3)32. Mannich Reaction在合成上的應用在合成上的應用3.1.3 Mannich reaction3.1 3.1 酸催

24、化縮合反應酸催化縮合反應 (3) 合成生物堿合成生物堿H2CH2CCHOCHOCH3NH2N-OOCCOO-OCH3NOCH3+H2CCH2COCOO-COO-H3O+-2CO2NCH3ONCH3HOHNCH3HO COCHCHOPhZn-HIPhCH(CHO)CO2HKBH4CHCl3NCH3HO COCHCH2OHPhCH2CHOCH2CHO+CH3NH2H2CCO2-H2CCO2CH3CH2CHCH2CHCO2CH3N CH3HCO2+OOOCOPhHPhCOCl古 柯 堿 80CH2CHCH2CHCO2CH3N CH32. Mannich Reaction在合成上的應用在合成上的應用3

25、.1.3 Mannich reaction3.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 (3) 合成生物堿合成生物堿CHOH2CCHO+CH3NH2CH2CH2+H2CCO2HC=OH2CCO2H2H2O2CO2CHH2CCHCH2CH2N CH3CHCHC=O假石榴堿 68CHH2CCHCH2CH2N CH3CHCHC=OHPhCOClCHH2CCHCH2CH2N CH3CHCHOCOPhCH3COCH2CH3CH2O(CH3)2NHCH3COCHCH2N(CH3)2CH3+H2OHOCHCHCH2N(CH3)2CH3CH3還原p-H2NC6H4CO2HCOOCHCHCH2N(CH3)2CH

26、3CH3H2N土透卡因1. 烯胺的生成烯胺的生成3.1.4 烯胺烯胺 3.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 烯胺烯胺(enamines)是分子中氨基直接與雙鍵碳原子相連的化合物。烯是分子中氨基直接與雙鍵碳原子相連的化合物。烯胺也叫胺也叫，-不飽和胺，烯胺分子中氮原子上有氫原子時容易轉(zhuǎn)變?yōu)閬啺?，不飽和胺，烯胺分子中氮原子上有氫原子時容易轉(zhuǎn)變?yōu)閬啺?，與烯醇容易轉(zhuǎn)變?yōu)轸驶衔锵嗨?。與烯醇容易轉(zhuǎn)變?yōu)轸驶衔锵嗨啤?HNN1. 烯胺的生成烯胺的生成3.1.4 烯胺烯胺 3.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 制備烯胺常用醛或酮與仲胺在脫水劑制備烯胺常用醛或酮與仲胺在脫水劑( (如無水碳

27、酸鉀如無水碳酸鉀) )存在下反應，存在下反應，加苯、或甲苯、二甲苯把生成的水帶出，并加入對甲基苯磺酸等作催化加苯、或甲苯、二甲苯把生成的水帶出，并加入對甲基苯磺酸等作催化劑加熱，用共沸蒸餾法除去生成的水即可很容易的制得。近年來，在制劑加熱，用共沸蒸餾法除去生成的水即可很容易的制得。近年來，在制備烯胺時，加一個強失水劑如四氯化鈦，以迫使反應進行完全。在烯胺備烯胺時，加一個強失水劑如四氯化鈦，以迫使反應進行完全。在烯胺形成中，仲胺常為環(huán)狀化合物，它們的反應活性降低次序為：吡咯烷、形成中，仲胺常為環(huán)狀化合物，它們的反應活性降低次序為：吡咯烷、嗎啉和哌啶。它們的結(jié)構(gòu)式如下嗎啉和哌啶。它們的結(jié)構(gòu)式如下

28、四氫 吡咯嗎啉哌啶NHONHNH1. 烯胺的生成烯胺的生成3.1.4 烯胺烯胺 3.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 O+NHP-CH3-C6H4SO3HC6H6,N+H2ON-(1-環(huán)戊烯基）四氫吡咯80%90%OH+O HR2NHH ON H R2H ON R2H+N R2H2OH2OHN R2HHN R2+OH3CNH+p-CH3C6H4SO3HC6H6,NH3C+NH3C占產(chǎn)物的85占產(chǎn)物的152. 烯胺在有機合成中的應用烯胺在有機合成中的應用3.1.4 烯胺烯胺 3.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 烯胺在有機烯胺在有機合成中的應用在合成中的應用在于它的于它的-碳原碳

29、原子子( (即初始羰基即初始羰基化合物的化合物的碳碳原子原子) )上帶有部上帶有部分負電荷。因此，分負電荷。因此，可作為親核試劑可作為親核試劑與鹵代烷、酰鹵與鹵代烷、酰鹵或親電性的烯烴或親電性的烯烴反應。反應。 NR R:RCH3I, C6H6, 回流RCHNR RCRNR RRI-NR RRRCHC=CH3水解CH3R1213123CH3123123+RCH=CRCH=CRCHC=OI-2. 烯胺在有機合成中的應用烯胺在有機合成中的應用3.1.4 烯胺烯胺 3.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 NCH3I, CH3OH,NH3CI水解OCH3NH3CCH3CH2OHNH3CCH2CH

30、CNHNCH2CH2CNH3COH3CCH2CH2CN:+回流水解65%CH2=CHCNN+CH3CNH3OC2H5CHCHOCH2CH2CO2CH367%C2H5CH=CHCH2=CHCO2CH32. 烯胺在有機合成中的應用烯胺在有機合成中的應用3.1.4 烯胺烯胺 3.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 NOCH3(CH2)5CClON(C2H5)3NOHCO(CH2)5CH3NOCO(CH2)5CH3水解OCO(CH2)5CH375%RC=CHRR CO ClRNRHRR COC C=NClN(C2H5)3:C=C NR COR水解RCHCORR CO211:122123.1.5

31、-皮考啉反應（皮考啉反應（Picoline）3.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 NZnCl2, PhCHOH2ONCH=CHPhCH3ZnCl2, PhCHOH2ONCH3NCH=CHPhNCH3ZnCl2, PhCHOH2ONCH=CHPh3.1.5 -皮考啉反應（皮考啉反應（Picoline）3.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 NCH2HZnCl2NCH2ZnC l2NEtCH3I-NEtCH2NEtCH2CH(OEt)2-HICH(OEt)3-OEtNEtCH2NEtCH2CHO E tCH2NE t-EtO H-H+NEtCHCHCHNEtNEtCHCHCHNE t

32、3.1.6 Prins reaction 3.1 3.1 酸催化縮合反應酸催化縮合反應 HC H2O HC H2O H+C H2=O HCH2OHC CCH2OHC CH2OH+CH2OHC COHC H2O HC CCH2O HC CH2OH+CH2O HC CO HHCHOH2OOCCH2CO CH2C H2O+HC H3C H C H (C H3)C H2O HO HC H3C H = C H C H3+HOOPhNa-RO HP h(C H2)3O HPhC H = C H22C H2OHOBrPhCH(OH)CH2BrTsOH, KHSO4-H2OHCHOOOPhBrOOPhNH2H

33、+Ph CHOHCHNH2CH2OH拆分CHCl2COClPh CHOHCHNHCOCHCl2CH2OHD-(-)-氯霉素PhCH=CH2PhCH=CHBrPh=NO2NH33.2 酸催化分子重排酸催化分子重排 分子重排反應（molecular rearrangement reaction）是分子中的一個基團或原子從一個原子轉(zhuǎn)移到另一個原子上，形成一個新的分子的反應。分子重排可分為分子間重排和分子內(nèi)重排。在重排中，遷移原子或基團完全游離并脫離原來的分子，然后再與其它部分相連接，這種重排稱為分子間重排。在這種重排中，遷移基團也可能來自不同分子。而分子內(nèi)重排則與其它分子無關，遷移基團自始至終沒能脫

34、離原來的分子，僅從分子的一部分遷移至分子的另一部分。重排是一種復雜的有機化學現(xiàn)象。在有機合成中，一些重排經(jīng)常是所需反應的競爭反應，合成中應以避免，一些重排可提供巧妙的合成途徑，應盡量加以利用。 3.2.1 頻哪醇頻哪酮重排頻哪醇頻哪酮重排3.2 酸催化分子重排酸催化分子重排 (CH3)2C(CH3)2C C(CH3)2OHOHHH2OCCH3CH3(CH3)3C C CH3OHOH:H(CH3)3CCCH365%72%OOH OHPhCCH3CHHPhCCH2CH3OHHH2OPhCCH2OHCH3PhCHCHOHCH3PhCHCHOCH3HPh2C C(CH3)2OHOHH2SO4H2OZn

35、Cl2Ph2C C(CH3)2OHHPh2C(CH3)COCH3Ph2C C(CH3)2OHHPhCOC(CH3)2PhCPh2OHOHH2SO4OPhPh99%O HO HH2SO4O3.2.2 Beckmann重排3.2 酸催化分子重排酸催化分子重排 RNCRRNOHC RHRNOH2C RH2ORNC RH2ORNCRH2OHRNCROHNCROHRHHNOHHHNHOH110oCHHNHOHHHNHO110oCC6H5CHCH3CNCHCH3OHCH3H2SO4H NC6H5CH3O=C*NH2OHr.t.Bpy/BF4/PCl3353k, 2h轉(zhuǎn)化率100選擇性99ONHONHO3.

36、2.3 烯丙基重排烯丙基重排3.2 酸催化分子重排酸催化分子重排 CH2CH2123123HH2OCl/CH2=CHCH2OHCH2=CHCH2ClCH=CH2CH2=CHClHHH2OH2OOHH2OCH3CH=CH CH2CH3CH=CHCH2ClCH3CH=CH CH2OH2CH3CH=CH CH2OHCH3 CHCH=CH2CH3 CHCH=CH2CH3 CHCH=CH2(C2H5)2NH + CH2=CH CH CH3Cl:(C2H5)2N苯CH2CH=CHCH3苯:(C2H5)2NH+CH2ClCH=CHCH3(C2H5)2N CH2CH=CHCH33.2.4 聯(lián)苯胺重排聯(lián)苯胺重排

37、3.2 酸催化分子重排酸催化分子重排 聯(lián)苯胺（聯(lián)苯胺（Benzidine）重排是指氫化偶氮苯化合物重排成）重排是指氫化偶氮苯化合物重排成4，4-二氨基聯(lián)苯的反應。二氨基聯(lián)苯的反應。 N H N HN H2H2NH反應速度反應速度=k氫化偶氮苯氫化偶氮苯H+2NHNHH2NHHNHHNNHHHHNN.NHHNHHHH.NN.HHHHHHHHHHHHH2NNH2H2H2NNH23.2.4 聯(lián)苯胺重排聯(lián)苯胺重排3.2 酸催化分子重排酸催化分子重排 已經(jīng)知道，兩種不同的氫化偶氮苯在同一體系中發(fā)生重排時，反應已經(jīng)知道，兩種不同的氫化偶氮苯在同一體系中發(fā)生重排時，反應不發(fā)生交叉重排，這說明聯(lián)苯胺重排是分子

38、內(nèi)重排過程：不發(fā)生交叉重排，這說明聯(lián)苯胺重排是分子內(nèi)重排過程：HNHNHNHNCH3H3CH2NNH2H2NNH2H3CCH3H2NNH2H3CH+不產(chǎn)生NHNHHCH3H3CNHCH3H3CH2N 當對位有取代基封閉時，重排可以發(fā)生在氨基的鄰位。如果其中苯環(huán)只當對位有取代基封閉時，重排可以發(fā)生在氨基的鄰位。如果其中苯環(huán)只有一個對位被封閉，重排產(chǎn)物叫做對半聯(lián)苯胺，如果兩個對位都被封閉，產(chǎn)有一個對位被封閉，重排產(chǎn)物叫做對半聯(lián)苯胺，如果兩個對位都被封閉，產(chǎn)物叫做鄰半聯(lián)苯胺。物叫做鄰半聯(lián)苯胺。 NHNHH3CHNHH3CNH23.2.4 聯(lián)苯胺重排聯(lián)苯胺重排3.2 酸催化分子重排酸催化分子重排 N=

39、NN=NNH2SO3NaSO3NaNH2剛 果紅N=NN=NNH2SO3NaH3CSO3NaNH2CH3直接紅N=NN=NSO3NaNH2HONaO3SSO3NaNaO3S直接天蘭OHNH23.2.5 Schmidt重排重排3.2 酸催化分子重排酸催化分子重排 在強酸存在下，羧酸、酮、醛等與疊氮酸作用，生成伯胺、酰胺在強酸存在下，羧酸、酮、醛等與疊氮酸作用，生成伯胺、酰胺或腈反應稱為施密特（或腈反應稱為施密特（Schmidt）重排反應。）重排反應。HN3CO2N2R COOH+H2SO4C6H6R NH2+H N3H2SO4C H3(C H2)4C O O HC H3(C H2)4N H270

40、% 75%COOHNH2CH2COOHCOOHCH2HN3H2SO4C O O HN H2H N3(H2S O4)C H C l3NH2COOHCOOHCOOHHN3H2SO4NH2HN3H2SO4H3COHH3CCOOHH3COHH3C3.2.5 Schmidt重排重排3.2 酸催化分子重排酸催化分子重排 Schmidt重排反應歷程為：重排反應歷程為： RC OHOOH2SO4RC OH2ORC OHOHR C=O+H2OR C=O+HN3HORNCNN:N2R C N :R N=C=OR NH2+CO2H2O3.2.5 Schmidt重排重排3.2 酸催化分子重排酸催化分子重排 OR C

41、RR C O N H RH N3N2+H2SO4+ORCRRCONHRHN3N2+H2SO4+R CONHRORCRHN3+R C ROHNNN:N2R C ROHN:RN=CROHRCONHR重排反應速率為：重排反應速率為：二烷基酮二烷基酮烷基芳基酮烷基芳基酮二芳基酮二芳基酮3.2.5 Schmidt重排重排3.2 酸催化分子重排酸催化分子重排 芳基烷基酮重排，一般是芳基移位至氮原子上芳基烷基酮重排，一般是芳基移位至氮原子上 HN3+C6H5COCH3H2SO4C6H5NHCOCH377%OHN3HNHOOOOHN3HNHOCH3COCH3HN32+H2SO4CNNNNH3CH3C1, 5-二 甲基 四唑HN3, H2SO4N2HN3-H2OCardiazole（用作強心劑）OHNONOHNNNN若若HNHN3 3過量過量(2(2個物質(zhì)的量以上個物質(zhì)的量以上) )，則生成，則生成“四唑四唑”產(chǎn)物產(chǎn)物 3.2.5 Schmidt重排重排3.2 酸催化分子重排酸催化分子重排 醛發(fā)生醛發(fā)生SchmidtSchmidt重排反應生成腈重排反應生成腈 若若HNHN3 3過量過量(2(2個物質(zhì)的量以上個物質(zhì)的量以上) )，則生成，則生成“四唑四唑”產(chǎn)物產(chǎn)物 R