第五章 重排反應 5.2.ppt

1、2020年8月26日星期三,1,藥物合成基礎 第五章 重排反應 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的有機分子，在強堿的作用下，被奪去氫原子，形成帶有一對電子的過渡態(tài)，然后烴基進行分子內1,2遷移，生成穩(wěn)定的負離子，改變了分子的骨架,季銨鹽在強堿的作用下，先生成內翁鹽過渡態(tài)，然后季氮上的一個烴基重排到鄰位的碳負例子上，生成叔胺的反應，稱為Stevens 重排,2020年8月26日星期三,2,兩個類似的季銨鹽化合物在同一溶液中進行重排，如未發(fā)現(xiàn)交叉產物，證明該重排為分子內反應,季銨鹽中如果遷移基R3和吸電子

2、基Z均含芳基時，芳基上取代基影響重排速度和產物,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，此反應稱為Sommelet-Hauser 重排,溫度對重排的影響,2020年8月26日星期三,7,季銨鹽的結構對重排的影響,2020年8月26日星期三,8,5.3.3 Wittig 重排,醚類化合物在烴基鋰或氨基鈉等強堿作用下，醚分子中一個烷基發(fā)生轉移，生成醇的反應，稱為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)同反應中，一個原子或基團從起點原子上的鍵越過共軛的電子系統(tǒng)，遷移到分子內的一個新位置上，形成新的鍵，這種重排稱為鍵遷移重排,鍵遷移重排,2020年8月26日星期三,10,鍵通過兩個電子系統(tǒng)的兩部分，也可以發(fā)生類似的遷移，這里用i和j表示終點原子的編號,2020年8月26日星期三,11,5.4.1 反應機理與立體化學,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烯丙自由基相互作用的結果，在具有三個電子的烯丙自由基中，兩個電子占據(jù)成鍵軌道1，另一個占據(jù)非

4、成鍵軌道2。當兩個基態(tài)烯丙自由基相互作用時， 即1和 1 ， 2和2，無論按類船式和類椅式接近，均是對稱允許的。,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 鍵遷移是通過類椅式過渡態(tài)，按同面同面遷移，即鍵的斷裂和形成，兩端的構型保持不變。因此，產物立體選擇性很高。,椅式過渡態(tài)Z,E,船式過渡態(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是典型的3,3 鍵遷移熱重排反應，稱為Claisen重排。按其結構分為脂肪族和芳香族兩類。,5

5、.4.2.1 脂肪族Claisen重排,含烯丙基乙烯醚結構的化合物均可進行Claisen重排。,2020年8月26日星期三,14,按烯丙基乙烯醚類化合物的制備方法及熱重排可分為：,(1) 烯丙醇類和乙烯醚類化合物的反應及其重排,烯丙醇類和乙烯基醚類化合物反應生成的烯丙基乙烯基醚不需分離，直接進行重排，最簡單的化合物為烯丙醇和乙烯基乙醚反應后重排，生成不飽和戊醛,2020年8月26日星期三,15,(2) 烯丙醇類和原酸酯反應及其重排,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，與丙烯醇反應后重排，可引入相應的乙酸基、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, 是羧酸酯生成烯醇硅醚，在稍高于室溫的條件下在進行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稱的二烯丙醚，它在二氯三苯膦鉻釕(Ph3P)3RuCl2存在下，其中一個烯丙基酰進行氫的1，3移位成乙烯基，在進行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Claisen重排形成環(huán)己二烯，因其無芳香性，即能烯醇化得到鄰烯丙基酚；另外還可以進一步通過Cope重排，在烯醇化，則得對位烯丙基酚。因此，酚的烯丙基醚經Claisen重排，常得/鄰、對位異構體的混合物。又因為烯醇化速度大于Cope重排，所以產物以鄰位異構體為主。,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構，也能進行類似的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行3,3 鍵遷移重排反應,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3,3 鍵遷移重排，得到另一雙烯丙基衍生物的反應，稱為Cope 重排。,反應可逆,2020年8月26日星期三,23,2020年8月26日星期