《药物合成反应-重排》精选课件.ppt

第五章 重排反应 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。 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 重排反应的应用 形成C-C、C-N、C-O键 定向引入官能团 形成环状化合物 第五章 重排反应 从碳原子到碳原子的重排 从碳原子到杂原子的重排 从杂原子到碳原子的重排 ?-键迁移重排 第五章 重排反应 从碳原子到碳原子的重排 从碳原子到杂原子的重排 从杂原子到碳原子的重排 ?-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 一、Wagner-Meerwein重排 终点碳原子上羟基、卤原子或重氮基等，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称为Wagner-Meerwein重排。 二、Pinacol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。 Pinacol重排 机理 基团的迁移能力 Semipinacol重排 立体化学 (一)机理 (二) 基团的迁移能力 1.对称的连二乙醇 芳基烃基 供电子取代芳基吸电子取代芳基 2.不对称的连二乙醇 重排的方向决定于羟基失去的难易 羟基位于脂环?环扩大或缩小 (三) Semipinacol重排 碱性介质 仲醇选择性 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。 (四)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 三、苯偶酰-二苯乙醇酸型重排 二苯基乙二酮(苯偶酰)类化合物用碱处理，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。 迁移能力：吸电子基取代的芳环 供电子基取代的芳环 四、Favorski卤化酮重排 ?-卤代酮在亲核碱(NaOH,RONa等)存在的条件下，发生重排得到羧酸盐、酯或酰胺的反应称为Favorski卤化酮重排反应。 Favorski卤化酮重排应用 制备?碳上多烃基取代羧酸衍生物 合成有张力的脂环烃羧酸衍生物 大环类化合物的缩环 五、Wolff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。 Arndt-Eistert同系列羧酸的合成反应 Arndt-Eistert合成是将一个酸变成它的高一级同系物或转变成同系列酸的衍生物，(如酯或酰胺)的反应。该反应可应用于脂肪族酸和芳香族酸的制备。 反应包括下列三个步骤： 1.酰氯的形成； 2.酰氯和重氮甲烷作用生成重氮酮； 3.重氮酮经Wolff重排变为烯酮，再转变为羧酸或衍生物。 第二节 从碳原子 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 酮肟类化合物在酸性催化剂的作用下，重排成取代酰胺的反应称为Beckmann重排。 机理 Beckmann重排的应用 将酮转变为酰胺 确定酮的结构 扩环成内酰胺化合物 制备仲胺 二、Hofmann酰胺重排为胺类 酰胺用溴(或氯)和碱处理转变为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降解反应。 机理 Hofmann降解反应适用范围 本重排的酰胺包括脂肪、脂环、芳脂、芳香及或杂环等的单酰胺，用以制备各类伯胺。 芳环邻位有-NH2,-OH等亲核试剂时，可成新环 三、Curtius重排 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。 机理 Curtius重排的应用 引入氨基 -COOH?-NH2 四、Schmidt羰基化合物的降解反应 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。 (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。 Hofmann降解 Curtius重排 五、Baeyer-