第五章 重排反應(yīng)

第五章重排反應(yīng)一、重排反應(yīng)的概念和分類1.定義：指在同一分子內(nèi)，某一原子或基團從一個原子遷移至另一個原子而形成新分子的反應(yīng)。2.分類：按反應(yīng)機理親核重排

親電重排

自由基重排

按遷移起點和終點的元素種類二、重排反應(yīng)在藥物合成中的應(yīng)用重排是一種復雜的有機化學現(xiàn)象。在藥物合成中，一些重排是所需反應(yīng)的竟爭反應(yīng)，合成中應(yīng)加以避免；也有一些重排則可提供巧妙的合成途徑，應(yīng)盡量加以應(yīng)用。碳原子到碳原子的重排碳原子到雜原子的重排雜原子到碳原子的重排磺胺類藥磺胺甲惡唑中間體抗高血壓藥胍乙啶中間體第一節(jié)從碳原子到碳原子的重排一、Wagner-Meerwein重排Wagner-Meerwein重排：在質(zhì)子酸或Lewis酸催化下生成的碳正離子中，烷基、芳基或氫從一個原子通過過度態(tài)，遷移至相鄰帶正電荷碳原子的反應(yīng)稱。何時重排？醇或鹵代烴在酸催化下進行親核取代或消除反應(yīng)時、烯烴進行親電加成反應(yīng)時發(fā)生的重排。1.形成C+形式(a)鹵代烴Ag+AlCl3(b)含-NH2,重氮化放氮

(c)-OH,加H+(-H2O)2.遷移基團遷移順序苯基的遷移速度為甲基的3000倍。動力：①轉(zhuǎn)變成更穩(wěn)定的碳正離子；②轉(zhuǎn)變成中性化合物。）二、Pinacol重排（鄰二醇合成酮的方法）通式：機理：1.四取代乙二醇（a）四個取代基相同，得單一產(chǎn)物。（b）對稱鄰二叔醇重排，得單一產(chǎn)物。一般遷移能為：芳基>烴基（c）不對稱的鄰二叔醇重排碳正離子的穩(wěn)定性：叔碳>仲碳>伯碳。2.三取代鄰二叔醇重排三取代鄰二叔醇在酸性條件下重排時，叔羥基先質(zhì)子化后離去，仲碳上所連的氫原子或基團發(fā)生遷移。

3.羥基位于脂環(huán)上的鄰二叔醇重排

羥基位于脂環(huán)上的鄰二叔醇化合物在酸或Lewis酸的催化下發(fā)生重排，生成三類酮：即擴環(huán)脂肪酮、螺環(huán)酮或與骨架結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的酮。4.Semipinacol重排凡能生成相同β位碳正離子中間體的叔醇類化合物，均可進行類似的pinacol重排，得到酮類化合物，這類重排稱為Semipinacol重排。三、二苯基乙二酮－二苯基乙醇酸型重排1.通式：機理：該重排是制備二芳基乙醇酸的常用方法，所用原料－芳二酮是由芳醛經(jīng)安息香縮合，并進一步氧化制備。2.影響因素堿：主要是無機堿醇溶液，若用有機堿（如醇鈉或鉀）易得酯。若用醇鹽需滿足兩個條件a、羥基α位不宜有氫原子，以避免該醇鹽提供氧負離子將芳基乙二酮還原成α－羥基酮類。b、不能使用酚鹽（ArOM），因為其堿性不足以使α－芳二酮發(fā)生重排。②α－二酮的結(jié)構(gòu)a、對稱芳基乙二酮進行重排，產(chǎn)品比較單一。b、取代或不對稱芳基乙二酮類的重排，取決于中間體的形成。應(yīng)用：第二節(jié)從碳原子到雜原子的重排一、Beckmann重排定義：醛肟或酮肟在酸性催化劑作用下重排成取代酰胺的反應(yīng)稱Beckmann重排。通式：1.反應(yīng)機理2.主要影響因素①催化劑酮肟重排常用的催化劑有：質(zhì)子酸、Lewis酸、氯化劑或酰氯等，它們的作用是使肟羥基轉(zhuǎn)變成活性離去基團，以利于氮－氧鍵的斷裂。若酮肟結(jié)構(gòu)中含有酸敏感基團時，可選用酰氯、吡啶（或三乙胺）或Lewis酸催化劑進行下列重排。

②溶劑重排反應(yīng)中的溶劑，在反應(yīng)過程中既起到反應(yīng)介質(zhì)的作用，也起催化劑的作用，其催化作用與溶劑的質(zhì)子親和力呈正相關(guān)。在極性質(zhì)子性溶劑中，若用質(zhì)子酸催化，常使不對稱肟發(fā)生異構(gòu)化，重排后得酰胺混合物。為防止異構(gòu)化的發(fā)生，可選用非極性或極性小的非質(zhì)子溶劑。如：當溶劑中含有親核性化合物或溶劑本身為親核性化合物（如醇、酚、硫醇、胺或疊氮、偏磷酸酯）時，重排中間體與其結(jié)合得到相應(yīng)化合物，而不能異構(gòu)化成酰胺。

③