第五章 重排反應(yīng) 5.2.ppt

1、2020年8月26日星期三,1,藥物合成基礎(chǔ) 第五章 重排反應(yīng) 5.3 從雜原子到碳原子的重排,5.3 從雜原子到碳原子的重排,5.3.1 Stevens 重排,碳原子有活性氫原子或其它基團(tuán)的有機(jī)分子，在強(qiáng)堿的作用下，被奪去氫原子，形成帶有一對(duì)電子的過(guò)渡態(tài)，然后烴基進(jìn)行分子內(nèi)1,2遷移，生成穩(wěn)定的負(fù)離子，改變了分子的骨架,季銨鹽在強(qiáng)堿的作用下，先生成內(nèi)翁鹽過(guò)渡態(tài)，然后季氮上的一個(gè)烴基重排到鄰位的碳負(fù)例子上，生成叔胺的反應(yīng)，稱(chēng)為Stevens 重排,2020年8月26日星期三,2,兩個(gè)類(lèi)似的季銨鹽化合物在同一溶液中進(jìn)行重排，如未發(fā)現(xiàn)交叉產(chǎn)物，證明該重排為分子內(nèi)反應(yīng),季銨鹽中如果遷移基R3和吸電子

2、基Z均含芳基時(shí)，芳基上取代基影響重排速度和產(chǎn)物,2020年8月26日星期三,3,2020年8月26日星期三,4,2020年8月26日星期三,5,也可發(fā)生縮環(huán)、擴(kuò)環(huán),2020年8月26日星期三,6,5.3.2 Sommelet-Hauser 重排,芐基季銨鹽在強(qiáng)堿，如氨基鈉、烴基鋰等催化下，重排成芳環(huán)上鄰位烴基取代的芐基叔胺，此反應(yīng)稱(chēng)為Sommelet-Hauser 重排,溫度對(duì)重排的影響,2020年8月26日星期三,7,季銨鹽的結(jié)構(gòu)對(duì)重排的影響,2020年8月26日星期三,8,5.3.3 Wittig 重排,醚類(lèi)化合物在烴基鋰或氨基鈉等強(qiáng)堿作用下，醚分子中一個(gè)烷基發(fā)生轉(zhuǎn)移，生成醇的反應(yīng)，稱(chēng)為W

3、ittig 重排,2020年8月26日星期三,9,5.4 鍵遷移重排3,3遷移重排,協(xié)同反應(yīng)中，一個(gè)原子或基團(tuán)從起點(diǎn)原子上的鍵越過(guò)共軛的電子系統(tǒng)，遷移到分子內(nèi)的一個(gè)新位置上，形成新的鍵，這種重排稱(chēng)為鍵遷移重排,鍵遷移重排,2020年8月26日星期三,10,鍵通過(guò)兩個(gè)電子系統(tǒng)的兩部分，也可以發(fā)生類(lèi)似的遷移，這里用i和j表示終點(diǎn)原子的編號(hào),2020年8月26日星期三,11,5.4.1 反應(yīng)機(jī)理與立體化學(xué),1,2,3,Claisen重排和Cope重排的化合物可看作1,5-二烯系統(tǒng)，其3,3 鍵遷移可看作是兩個(gè)烯丙自由基相互作用的結(jié)果，在具有三個(gè)電子的烯丙自由基中，兩個(gè)電子占據(jù)成鍵軌道1，另一個(gè)占據(jù)非

4、成鍵軌道2。當(dāng)兩個(gè)基態(tài)烯丙自由基相互作用時(shí)， 即1和 1 ， 2和2，無(wú)論按類(lèi)船式和類(lèi)椅式接近，均是對(duì)稱(chēng)允許的。,Claisen重排和Cope重排都是3,3重排,2020年8月26日星期三,12,所以3,3 鍵遷移是通過(guò)類(lèi)椅式過(guò)渡態(tài)，按同面同面遷移，即鍵的斷裂和形成，兩端的構(gòu)型保持不變。因此，產(chǎn)物立體選擇性很高。,椅式過(guò)渡態(tài)Z,E,船式過(guò)渡態(tài)Z,Z 或E,E,2020年8月26日星期三,13,5.4.2 Claisen重排,烯丙基乙烯醚或酚的烯丙基醚，在加熱的情況下，烯丙基自氧原子遷移到碳原子上的反應(yīng)是典型的3,3 鍵遷移熱重排反應(yīng)，稱(chēng)為Claisen重排。按其結(jié)構(gòu)分為脂肪族和芳香族兩類(lèi)。,5

5、.4.2.1 脂肪族Claisen重排,含烯丙基乙烯醚結(jié)構(gòu)的化合物均可進(jìn)行Claisen重排。,2020年8月26日星期三,14,按烯丙基乙烯醚類(lèi)化合物的制備方法及熱重排可分為：,(1) 烯丙醇類(lèi)和乙烯醚類(lèi)化合物的反應(yīng)及其重排,烯丙醇類(lèi)和乙烯基醚類(lèi)化合物反應(yīng)生成的烯丙基乙烯基醚不需分離，直接進(jìn)行重排，最簡(jiǎn)單的化合物為烯丙醇和乙烯基乙醚反應(yīng)后重排，生成不飽和戊醛,2020年8月26日星期三,15,(2) 烯丙醇類(lèi)和原酸酯反應(yīng)及其重排,以原酸三乙酯，如CH3C(OC2H5)3, 3-苯硒及原丙酸三甲酯 C6H5SeCH2CH2C(OCH3)3或N,N二甲基乙酰胺二甲基縮醛Me2N-C(Me)(OC

6、H3)2 為試劑，與丙烯醇反應(yīng)后重排，可引入相應(yīng)的乙酸基、烯丙基或N取代乙酰氨基等。,2020年8月26日星期三,16,(3) 羧酸烯丙酯和鹵硅烷反應(yīng)及其重排,羧酸烯丙酯在烴基酰胺鋰存在下，與鹵硅烷氯代三甲基硅烷(TMSCl)3,氯代二甲基叔丁基硅烷(DMBSCl)反應(yīng), 是羧酸酯生成烯醇硅醚，在稍高于室溫的條件下在進(jìn)行Claisen重排。,溶劑的影響,2020年8月26日星期三,17,(4) 二烯丙醚的重排,將烯丙醇與其它烯丙氯制成不對(duì)稱(chēng)的二烯丙醚，它在二氯三苯膦鉻釕(Ph3P)3RuCl2存在下，其中一個(gè)烯丙基酰進(jìn)行氫的1，3移位成乙烯基，在進(jìn)行Claisen重排，是合成不飽和醛、酮的方法

7、之一,5.4.2.2 芳香族Claisen重排,酚的烯丙基醚經(jīng)Claisen重排形成環(huán)己二烯，因其無(wú)芳香性，即能烯醇化得到鄰烯丙基酚；另外還可以進(jìn)一步通過(guò)Cope重排，在烯醇化，則得對(duì)位烯丙基酚。因此，酚的烯丙基醚經(jīng)Claisen重排，常得/鄰、對(duì)位異構(gòu)體的混合物。又因?yàn)橄┐蓟俣却笥贑ope重排，所以產(chǎn)物以鄰位異構(gòu)體為主。,2020年8月26日星期三,18,2020年8月26日星期三,19,2020年8月26日星期三,20,5.4.2.3 硫代Claisen(thio- Claisen)重排,將Claisen重排中的醚氧原子換成硫原子，具有二烯硫化合物的結(jié)構(gòu)，也能進(jìn)行類(lèi)似的Claisen重排。,2020年8月26日星期三,21,5.4.2.4 氨基 Claisen(amino- Claisen)重排,以氨基(-NH-)置換Claisen重排中的醚氧原子， 形成的乙烯基烯丙基胺化合物也能進(jìn)行3,3 鍵遷移重排反應(yīng),2020年8月26日星期三,22,5.4.3 Cope 重排,1,5-二烯即雙烯丙基的衍生物經(jīng)3,3 鍵遷移重排，得到另一雙烯丙基衍生物的反應(yīng)，稱(chēng)為Cope 重排。,反應(yīng)可逆,2020年8月26日星期三,23,2020年8月26日星期