药物合成反应 第六章 重排反应
有机化学中的重排反应与异构反应
有机化学中的重排反应与异构反应有机化学是研究有机化合物结构、性质以及它们之间的反应的学科。
在有机化学的研究中，重排反应和异构反应是两个重要的概念。
本文将分别介绍重排反应和异构反应的定义、机理以及实际应用。
一、重排反应重排反应是指有机分子在适当的条件下，通过原子或基团的重新排列而形成新的有机分子的过程。
重排反应可以分为结构重排和环境重排两种类型。
1. 结构重排结构重排是指有机分子内部原子或基团的重新排列，从而形成具有不同结构的有机分子。
其中一个重要的结构重排反应是醇的酸催化重排反应。
以2-丁醇为例，经过酸催化，2-丁醇可以发生重排反应，生成2-异丁烯。
该重排反应的机理是先酸催化醇分子发生质子化，形成质子化的醇中间体，然后质子迁移发生，生成碳正离子，最后通过负离子并发反应形成新的碳-碳键。
这种重排反应可以用来合成具有高附加值的有机分子。
2. 环境重排环境重排是指由于溶剂、温度、氧化剂等外部条件的改变，有机分子分子内部存在的共轭体系或振动能量的变化导致碳骨架重新排列，形成新的有机分子。
一个典型的环境重排反应是尼古丁酸苄酯的加热重排反应。
尼古丁酸苄酯经过加热重排反应后，产生尼古丁酸脱羧反应，生成尼古丁酰亚胺。
这种环境重排反应也可以用来制备尼古丁酸脱羧类的药物。
二、异构反应异构反应是指有机分子由于某种外部条件的改变（如温度、光照、酸催化等）导致它们的分子结构发生改变，而形成结构相同但立体构型不同的同分异构体。
异构反应可以分为构象异构和组构异构两种类型。
1. 构象异构构象异构是指有机分子分子内原子或基团的空间排列方式改变，而结构上保持不变的异构反应。
有机化合物的构象异构可以通过旋转键角或轴向取代的旋转来实现。
以立体异构体D-葡萄糖和L-葡萄糖为例，它们的构象异构是由于羟基基团的空间取向不同，导致它们的立体构型不同。
构象异构广泛存在于有机化合物中，对于研究有机化学的立体化学具有重要的意义。
2. 组构异构组构异构是指有机分子分子内原子或基团之间的连接方式改变，而结构上保持不变的异构反应。
有机化学中的重排反应
有机化学中的重排反应重排反应是有机化学中常见的一类反应，并且在有机合成、药物合成和天然产物合成等领域中应用广泛。
重排反应是指由于分子内部的原子或基团的重新排列，导致化合物结构发生变化的反应。
本文将介绍几种有机化学中常见的重排反应及其应用。
一、烷基重排反应烷基重排反应是指有机化合物中烷基的重新排列反应。
最常见的烷基重排反应是烷基氢转位反应。
该反应可以通过催化剂的作用，将烷基的氢原子迁移到相邻碳原子上，从而形成新的骨架结构。
烷基重排反应在有机合成中具有重要的地位，可用于合成具有特定结构的有机化合物，如烷基甲基化合物和烷基化合物等。
二、羟基重排反应羟基重排反应是指有机化合物中羟基的重排反应。
最典型的羟基重排反应是震荡重排反应和羟基迁移反应。
震荡重排反应是指在酸催化下，醇分子内部羟基的氢原子通过替代反应发生迁移，形成醚化合物或碳碳双键等。
羟基迁移反应是指在酸催化下，醇分子中的羟基通过迁移反应，形成酯、醚或醛等产物。
羟基重排反应在有机合成中也具有广泛的应用，可用于制备具有特定功能团的有机化合物。
三、碳原子重排反应碳原子重排反应是指有机化合物中碳原子的重新排列反应。
最常见的碳原子重排反应是氧杂环分子中的羟基或氧原子的转位反应。
该反应通过酸或碱作用，将羟基或氧原子从一个位置迁移到另一个位置，从而形成新的环境。
碳原子重排反应在天然产物的合成和药物合成中具有重要作用，可用于合成具有特定生物活性的化合物。
四、杂环重排反应杂环重排反应是指含有杂环结构的有机化合物中原子或基团的重新排列反应。
最常见的杂环重排反应是氮杂环中的原子或基团转位反应。
该反应可以通过温度和催化剂的作用，将氮杂环中的原子或基团重新排列，从而形成新的杂环结构或环外结构。
杂环重排反应在有机合成中也具有广泛应用，可用于制备具有特定杂环结构的化合物。
综上所述，有机化学中的重排反应是一类重要的反应类型。
烷基重排反应、羟基重排反应、碳原子重排反应和杂环重排反应是其中常见的几种类型。
药物合成反应 第六章 重排反应
OO Ar C C OH 慢
Ar
OO Ar C C OH
Ar
OH O Ar C C O
Ar
第二节 重排反应及其在药物 合成中的应用
2. 影响因素及反应条件 （1）底物的影响—α-二酮的结构
芳香族α-二酮的重排方向，主要受取代基的种类 和在芳环上的位置的影响。芳环的对位或间位有吸电 子基时，使反应易于进行；反之，对位或间位有给电 子基时，使重排反应速度减慢；当取代基位于芳环邻 位时，均使重排反应速率减慢。
与史蒂文斯重排相似，在强碱的作用下，发生分子内的 亲电重排
第二节 重排反应及其在药物 合成中的应用
2. 影响因素及反应条件
（1）底物的影响—季铵盐的结构
最常用的是三甲胺的季铵盐 ，否则烃基上的氢原子在反应条件 下，会发生消除反应。
（2）溶剂和温度的影响
一般情况下，温度升高，有利于发生史蒂文斯重排；而选择极 性较大的溶剂，则有利于发生萨默莱特－豪斯重排。
第二节 重排反应及其在药物 合成中的应用
2.影响因素及反应条件
（4）温度的影响
反应温度会直接影响重排反应的收率，因此，在温 度的选择上，应对催化剂、溶剂、酮肟的结构及产物的 性质进行综合考虑
3. 应用
抗高血压药胍乙啶中间体庚内酰胺的合成：
O
H2NOH
,
1 2
H2SO4
75 80
NOH
O
H2SO4
110 140
O R C N3
-N2 R N C O
物。如
HO
O
N
O
NH2OH . HCl
N
H2SO4
第二节 重排反应及其在药物 合成中的应用
2. 影响因素及反应条件
药物合成反应》课程教学大纲
[教学目的及要求]
[了解]
1. 了解卤化反应的定义。
2. 卤素对烯烃的加成。
3. 卤代反应新试剂。
[熟悉]
1. 药物合成反应课程教授内容
2. 熟悉其它官能团化合物的卤置换反应
[掌握]
1.不饱和烃卤加成反应的立体化学及常用的卤化剂。
2.烃类、羰基化合物的卤取代反应的特点、反应类型及立体化学。
3.醇、酚、醚及羧酸的卤置换反应中常用的卤化剂、反应条件及应用特点。
[教学内容]
卤化反应：
1.不饱和烃的卤加成反应
2. 烃类的卤取代反应
3. 羰基化合物的卤取代反应
4. 醇、酚和醚的卤置换反应
5. 羧酸的卤置换反应
6. 其他官能团化合物的卤置换反应
[教学重点]
2. 氮原子上的酰化反应
3. 碳原子上的酰化反应
4. 有机金属化合物在C-酰化中的应用
[教学重点]
1.酰化反应的机理及常用酰化剂类型。
2.醇、酚羟基及氨基保护中常用的保护基以及在药物合成中保护基对选择性反应的重要性。
[教学难点]
1. 反应条件对酰化反应的影响
0.5
第七节
胺的氧化反应
0.3
第八节
其他氧化发应
0.2
第七章
还原反应
6 Βιβλιοθήκη 第一节 还原反应机理
1.5
第二节
不饱和烃的还原
1.5
第三节
羰基的还原反应。
1.0
第四节
羧酸及其衍生物的还原反应
[教学目的及要求]
1.了解烃化反应的定义、类型及其在药物合成中的重要性。
有机化学中的重排反应
有机化学中的重排反应重排反应是有机化学中一类重要的反应类型，它指的是在分子内，原子的连接方式发生改变，形成不同的同分异构体或结构异构体的化学反应。
重排反应在有机化学领域具有广泛的应用和重要的理论意义。
本文将介绍几种常见的有机化学重排反应及其机理和应用。
一、Wagner-Meerwein重排反应Wagner-Meerwein重排反应是一类重要的碳正离子重排反应，它指的是烷基或芳基正离子的骨架发生重新排列的反应。
该反应的机理是通过重排步骤使得碳正离子的位置发生变化。
例如，烷基正离子在重排反应中可以通过氢的迁移、碳骨架的迁移或者亲电自由基的捕获等方式形成不同位置的同分异构体。
Wagner-Meerwein重排反应在合成有机化合物中有着广泛的应用，可以用于构建碳骨架、生成复杂的天然产物分子以及合成药物等领域。
二、Claisen重排反应Claisen重排反应是一类重要的氧化重排反应，它经常用于合成酮或醛类化合物。
该反应是通过氧的迁移和碳骨架的重排来转化一个氧杂环底物或氧杂环中间体到另一个化合物。
Claisen重排反应在有机合成中得到了广泛的应用。
通过选择合适的底物和条件，可以有效地实现各种氧杂环化合物的合成和转化。
三、Hofmann重排反应Hofmann重排反应是一种氮杂杂环化合物的重排反应，它可以将一些含有氮杂杂环的底物转化为相应的醇、酮或醛化合物。
该反应的机理是通过化学键的断裂和重组来完成的。
Hofmann重排反应在有机合成中具有重要的应用，可以实现对氮杂杂环底物的立体和功能改变。
同时，该反应也是许多天然产物的合成关键步骤之一。
四、Beckmann重排反应Beckmann重排反应是一种重要的氮杂环重排反应，它将氮杂杂环化合物转化为酸中的相应醛或酮类化合物。
该反应的机理是通过氮杂杂环中氧原子的迁移和化学键的重组来实现的。
Beckmann重排反应在有机合成中得到了广泛的应用，可以用于合成酮和醛类化合物，为药物和天然产物的合成提供了重要的方法。
药物合成反应(全)
Fe , HCl H2N
20%NaOH COOCH2CH2N(C2H5)2 . HCl
H2N
浓盐酸
COOCH2CH2N(C2H5)2
H2N
COOCH2CH2N(C2H5)2 . HCl
二氢吡啶钙离子拮抗剂的合成
➢ 具有很强的扩血管作用，适用于冠脉痉挛、高血压、 心肌梗死等症。
➢ 本品化学名为1,4-二氢-2,6-二甲基-4-2-硝基苯基)-吡
Cl
O COOH HN NH
N
HN
C2H5
NO2 Fe , HCl
O
F
COOC2H5
Cl
N
C2H5
O
F
COOH
N
N
C2H5
合成路线 2 如下
O
F
C O OC2H5 (AcO)3B
F
Cl
N
Cl
C 2H 5
AcO OAc
B
OO
O HN
药物合成反应
药物合成反应教学内容
绪论 第1章 卤化反应 第2章 烃化反应 第3章 缩合反应 第4章 氧化反应 第5章 还原反应 第6章 重排反应 第7章 官能团保护反应 第8章 药物合成反应路线设计
Chapter 1 概论
❖ 什么是化学药物？
➢ 预防、治疗、缓解、诊断疾病及调节肌体功能的化学物质。 ➢ 分天然和合成两大类。Natural and synthetic
啶-3,5-二羧酸二乙酯
NO2
➢ 化学结构式为：
CH 3CH 2OOC
COOCH 2CH 3
H 3C
N H
CH3
合成路线如下
CHO
KNO3 H2SO4
NO2
药物合成反应(全) PPT
H2N
COOCH2CH2N(C2H5)2 . HCl
二氢吡啶钙离子拮抗剂的合成
➢ 具有很强的扩血管作用，适用于冠脉痉挛、高血压、 心肌梗死等症。
➢ 本品化学名为1,4-二氢-2,6-二甲基-4-2-硝基苯基)-吡
啶-3,5-二羧酸二乙酯
NO2
➢ 化学结构式为：
CH 3CH 2OOC
COOCH 2CH 3
药物合成反应(全) PPT
药物合成反应教学内容
绪论 第1章 卤化反应 第2章 烃化反应 第3章 缩合反应 第4章 氧化反应 第5章 还原反应 第6章 重排反应 第7章 官能团保护反应 第8章 药物合成反应路线设计
Chapter 1 概论
水杨酰苯胺（Salicylanilide）的合成
➢ 水杨酸类解热镇痛药 ➢ 用于发热、头痛、神经痛、关节痛及活动性风湿症 ➢ 作用较阿司匹林强，副作用小 ➢ 化学名为邻羟基苯甲酰苯胺 ➢ 化学结构式为：
巴比妥（Barbital）的合成
➢ 巴比妥为长时间作用的催眠药。 ➢ 主要用于神经过度兴奋、狂躁或忧虑引起的失眠。 ➢ 学名为5，5-二乙基巴比妥酸，化学结构式为：
O
C2H 5 C2H 5
O
NH O
NH
合成路线如下
H2C
COOC2H5
COOC2H5+C2H5Br
C2H5ONa
C2H5 C2H5
C
CONH
OH
合成路线如下：
OH
OH
COOH
+
PCl3
OH COO
OH COO
NH2
+
CONH OH
苯妥英钠（PHenytoin Sodium）的合成
Fries重排反应
Fries 重排反应摘要：本文从Fries 重排反应的定义、机理、催化条件方面对该反应做了简单的论述，并介绍了该重排反应在有机合成中的应用。
关键字：Fries 重排；机理；条件；应用Fries 重排反应是酚酯在Friedel-Crafts 反应的催化剂或路易斯酸催化下酰基从氧原子上迁移至苯环的邻位或对位，生成邻羟基芳酮和对羟基芳酮的重排反应。
重排可以在硝基苯、硝基甲烷等溶剂中进行，也可以不用溶剂直接加热进行，用硝基苯作溶剂能加速反应[1]。
1.反应的机理Fries 重排的反应机理还不十分清楚。
影响比较大且被广泛接受的机理是该重排属于芳香族亲电重排，迁移基作为亲电试剂进攻芳环，主要得到邻位和对位产物。
催化剂（如AlCl 3）先与酚酯形成络合物，络合物形成后，酚酯溶液呈黄绿色，如果在温度不超过20℃时，立刻进行水解，可定量地得回原来的酚酯。
但在有氢氯酸存在时，能防止水解。
由于上述络合物的生成，使酰基与氧相联的键减弱，因而在此处容易发生异裂，生成苯氧负离子(i)和酰基正碳离子(ii)。
苯氧负离子（i ）和酰基正离子（ii ）两种离子的形成产生了重排的条件，因为酰基正离子是很好的亲电试剂，可与苯氧负离子发生亲电取代。
苯氧负离子由于氧上的孤对电子可与苯环共轭，使它的邻位、对位上的电子密度增大，成为亲电试剂酰基正离子的攻击中心。
酰基正离子分别进攻苯环的邻对位生成物质（iii ）（iv ）。
（iii ）（iv ）经过水解（将反应液倒入冰水中）得了邻、对位酮基酚（也可O C R O +AlCl 3-OAlCl 3- RCO+络合物（i ）（ii ）叫酚酮）混合产物。
2.反应的条件[2]在反应中，催化剂的选择及反应温度对反应速度、收率、芳酮异构体的比例有很大影响。
2.1 酚酯结构由Fries 重排反应机理，酰基正离子作为亲电试剂，与苯氧负离子发生亲电取代，提高苯氧负离子的电子云密度有利反应的进行。
因此酚酯上苯环带有供电子基有利于重排反应，而吸电子基的存在使芳环钝化，不利于Fries 重排反应。
药物合成重排反应
RR H+
RCCR
R R C CR
OH OH
OR
机理:
RR R C C R H+
OH OH
RR R C CR
OH
R R C CR
OH R
H+
R
-H+
R
R CCR
R CCR
OH R
OR
第一节 从碳原子到碳原子的重排
▲二 频纳醇重排（Pinacol）
Pinacol重排-----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
终点碳原子 ①迁移基团在离去基团离子之前发生迁移构型反转
②迁移基团与离去基团邻位交叉，且碳正离子寿命很 短构型保留。
1 四取代乙二醇：
第一节 从碳原子到碳原子的重排
▲二 频纳醇重排（Pinacol）
NHTs
NHTs
NHTs
OH H
异冰片
-H
CH2
莰烯 CH2
反应实例：
第一节 从碳原子到碳原子的重排
▲一、 Wangner-Meerwein重排
Ph
CH3 OTs C CH CH3
PhH
CH3 *
H3C C C* Ph CH3 CH3
CH3 Ph C C*H CH2
H
CH3
Ph C C* CH3 CH3 CH3 +
R2
R1 R4 C C R5
H+(-H2O)
R3 OH
R1 R4 R2 C C R5
R3
重排
药物合成反应知识点总结
药物合成反应知识点总结
药物合成反应是化学制药领域中的重要知识点，以下是一些可能有用的药物合成反应知识点总结:
1. 卤化反应：卤化反应是药物合成中常用的反应之一，主要用于将药物分子中的醇或酮羟基转化为卤代烃。
卤代烃的优点是具有广泛的药物合成应用，可以用于制备多种药物分子。
2. 烃化反应：烃化反应是将药物分子中的羟基或酮基转化为烃基的反应。
烃化反应可以用于制备多种药物分子，例如甾体激素、抗癌药物等。
3. 缩合反应：缩合反应是药物合成中常用的反应之一，主要用于将两个或多个分子缩合成为一个分子。
缩合反应可以用于制备多种药物分子，例如甾体激素、抗生素等。
4. 氧化反应：氧化反应是药物合成中常用的反应之一，主要用于将药物分子中的不饱和键氧化为饱和键。
氧化反应可以用于制备多种药物分子，例如杀虫剂、抗生素等。
5. 还原反应：还原反应是药物合成中常用的反应之一，主要用于将药物分子中的氧化剂还原为还原剂。
还原反应可以用于制备多种药物分子，例如维生素、甾体激素等。
6. 重排反应：重排反应是药物合成中常用的反应之一，主要用于将药物分子中的官能团进行重排。
重排反应可以用于制备多种药物分子，例如甾体激素、抗癌药物等。
7. 官能团保护反应：官能团保护反应是药物合成中常用的反应
之一，主要用于保护药物分子中的某些官能团，避免在合成过程中受到破坏。
官能团保护反应可以用于制备多种药物分子，例如甾体激素、抗生素等。
药物合成反应是化学制药领域中的重要知识点，掌握这些反应可以有助于更好地理解和设计药物合成路线。
重排反应的名词解释
重排反应的名词解释重排反应是一种有机化学反应，指的是分子内的原子重新排列，形成新的化学键并生成不同的化合物。
在重排反应中，化合物的原子组成不变，但它们的排列方式发生了改变。
这种反应是有机合成中常见且重要的转化方式，可以用于合成有机化合物、药物和天然产物等。
1. 反应机制与类型重排反应根据反应机制可分为三类：分子内重排、脱分子重排和轮环化重排。
1.1 分子内重排分子内重排是指一个分子内的原子的重新排列。
这种反应通常涉及通过变换原子间的化学键来使原子重新排列。
分子内重排的一个常见例子是分子内的氢转移反应。
氢转移反应发生时，氢原子从一个原子转移到另一个原子上，从而导致新的键形成。
1.2 脱分子重排脱分子重排是指分子中的一个部分在反应中离开，并重新排列以形成新的分子。
这类重排反应中，通常会形成苯环化合物。
例如，酚可以发生脱分子重排反应，形成苯环。
1.3 轮环化重排轮环化重排是指分子中的一个链状部分与另一个部分反应，形成轮状结构。
这种反应通常涉及弯曲的链段旋转或部分染料结构的重新组装。
轮环化反应在天然产物生物合成中起着重要作用，也在制药领域广泛应用。
2. 应用领域重排反应在有机合成中有广泛应用，可用于构建复杂的有机分子骨架。
它们被广泛用于药物合成、天然产物合成、材料科学和有机化学等领域。
2.1 药物合成重排反应在药物合成中发挥着关键作用。
许多药物的核心结构通过重排反应合成，这些核心结构是药物发挥生物活性的关键。
例如，β-内酰胺抗生素类药物的合成往往涉及重排反应。
2.2 天然产物合成许多天然产物的合成依赖于重排反应。
天然产物是从生物体中提取的有机化合物，具有广泛的生物活性。
重排反应在天然产物合成中常被用于构建复杂的环状结构。
2.3 材料科学重排反应在材料科学中的应用也非常重要。
通过重排反应，可以合成出具有特殊性质的高分子材料。
例如，聚合物的重排反应可以改变其分子结构，从而改变其物理和化学性质。
3. 反应条件和催化剂重排反应的反应条件和催化剂取决于具体的反应类型和底物。
Favorskii重排反应
反应举例
1994年，H. Takeshita等人利用Diels-Alder环加成、Favorskii重排和[2π+2π]光环加成等关键性步骤 完成了六环笼状化合物hexacyclo[6.4.2.02,7.03,11.06,10.09,12]tetradecene的全合成。 桥头α-卤代酮 的Favorskii重排以88%的产率制备得到相应的桥头羧酸。接着，将酸转化为相应的过氧化叔丁酯，随后将其光环 化。最后一步是将过氧化叔丁酯在对二异丙基苯中在150°C下加热2小时来去除桥头羧酸官能团。
1971年，Wenkert, E.等人发现，不仅是α-卤代酮可以发生Favorskii重排反应，β-卤代酮经过一个四元 环中间体重排也可以发生类似于Favorskii重排反应，他们将其称为同型Favorskii重排反应(Homo-Favorskii rearrangement)。
反应内容
定义
反应特征
反应机理
Favorskii重排反应的反应机理为：首先在氯原子另一侧形成烯醇负离子，负离子进攻另一侧的碳原子，氯 离子离去，形成一个环丙酮中间体。受亲核试剂进攻，羰基打开，打开三元环，得到羧基邻位的碳负离子，最后 获得一个质子得到产物。
Favorskiபைடு நூலகம்重排反应机理
意义价值
Favorskii重排反应提供了一种制备多支链羧酸及其衍生物的重要方法，也可以通过该反应进行缩环反应， 制备出比α卤代环酮少一个碳的环状羧酸衍生物。该反应产率通常较高，由于经过环状中间体结构，化学选择性 和立体选择性均较高，在有机合成，药物研发，新材料制备方面有着广阔的应用。 例如，甾体激素类药物氢化 可的松的合成，其中一步关键性的步骤就涉及到Favorskii重排反应。
重排反应
7 重排反应重排反应指同一分子内，某一原子或基团从一个原子迁移到另一个原子形成新的分子的反应。
利用重排常常可以合成用其它方法难以合成的物质。
其反应机理不外乎亲核、亲电和自由基几种。
按其迁移的方式大致可分为从碳原子到碳原子的重排、从碳原子到杂原子的重排以及从杂原子到碳原子的重排等几种。
7.1从碳原子到碳原子的重排从碳原子到碳原子的重排使碳骨架发生变化。
其中典型的重排包括亲核1,2-重排和亲电1,2-重排。
前者包括Wagner-Meerwein重排和Pinacol重排；后者包括Wolf和Arndt-Eistert重排等。
7.1.1Wagner-Meerwein重排在质子酸或Lewis酸催化下形成的碳正离子中，烷基、芳基或氢从正离子相邻的碳原子上迁移到正离子上的反应，称为Wagner-Meerwein重排。
生成更稳定的碳正离子或产物成为重排的动力。
反应示例：双环二烯酮重排为四氢萘酚。
用质子酸处理某些环外烯烃可致重排。
7.1.2 Pinacol重排酸催化下，邻二醇脱水重排为醛或酮的反应称为Pinacol重排。
(1)四取代邻二醇的重排如果四个取代基相同，得单一产物。
如果是对称的邻二醇，产物分配主要取决于迁移基团的迁移能力。
迁移能力可能与亲核能力正相关。
一般而言，芳基>烷基>氢。
对位供电子基取代的芳基>未取代的芳基>邻位取代的芳基(空间障碍)。
如果是不对称的邻二醇，产物分配主要取决于形成的碳正离子的稳定性，与迁移基团的迁移能力关系不大。
不对称Pinacol重排的选择性不是太好，常常得到混合物，在药物合成上的意义不太大。
(2)三取代邻二醇的重排对于三取代的邻二醇，其中的叔碳上形成的碳正离子较稳定，所以一般是仲碳上的基团(或氢原子)迁移。
如果需要叔碳上的基团迁移，可采用衍生物法在碱性条件下重排。
(3)脂环上的邻二醇重排羟基位于脂环上的邻二醇的重排常导致脂环结构的变化。
螺环的形成：羟基共环的情形：如上，对于羟基共环的情形，总是处在离去的羟基反式的基团迁移，这在一定程度上说明Pinacol重排可按分子内SN2机理进行。
pummerer重排反应机理
pummerer重排反应机理简介P u mm er er重排反应是一类重要的有机合成反应，通过亲电试剂的作用，将含硫醇或硫醚的化合物转化为含硫酸酯的化合物。
本文将介绍P u mm er er重排反应的机理及其在有机合成中的应用。
1. Pu mmerer重排反应的定义P u mm er er重排反应是指一类以含硫醇或硫醚为底物，经过亲电试剂的作用，生成含硫酸酯的重排反应。
这个反应过程在有机合成中被广泛应用，可以有效地将含硫醇或硫醚转化为其他有机功能团。
2.机理P u mm er er重排反应的机理主要包含以下几个关键步骤：2.1亲电试剂的作用反应开始时，亲电试剂攻击硫醇或硫醚中的硫原子，形成阴离子中间体。
亲电试剂通常是酸性或亲电性较强的化合物，如酸氯化物或酸酐。
2.2硫醇的离去生成的硫酰中间体利用硫醇中的氢离子，使硫醇失去一个氢离子，生成相应的离子。
2.3碳氧键的形成失去氢离子后的硫醇中间体与亲电试剂中的氧原子发生反应，形成硫酸酯。
2.4重排步骤在生成硫酸酯后，发生一个重排步骤，可以将硫酸酯向邻位迁移，产生新的有机功能团。
3.应用P u mm er er重排反应在有机合成中具有广泛的应用价值，以下是几个典型的应用案例：3.1合成含硫酸酯P u mm er er重排反应可用于将含硫醇或硫醚转化为含硫酸酯，该反应在药物合成和化学品合成中具有重要的地位。
3.2生成含硫酮通过将P um me re r重排反应与其他反应结合，可将含硫醇或硫醚转化为含硫酮，从而合成特定的有机化合物。
3.3异构化反应P u mm er er重排反应还可以用于异构化反应，通过硫酸酯的重排，可以将其中的官能团转移到其他位置，从而合成具有不同结构的化合物。
结论P u mm er er重排反应是一类重要的有机合成反应，通过亲电试剂的作用，将含硫醇或硫醚转化为含硫酸酯的化合物。
本文介绍了Pu m me re r重排反应的机理及其在有机合成中的应用。
mumm重排反应机理
mumm重排反应机理一、引言Mumm重排反应是一种有机化学中的重要反应类型，它在有机合成、药物化学等领域具有广泛的应用。
了解Mumm重排反应的反应机理对于化学研究者具有重要意义。
本文将详细介绍Mumm重排反应的定义、特点、反应机理及应用，以期为读者提供实用的参考。
二、Mumm重排反应的定义和特点Mumm重排反应，又称为Mumm降解或Mumm消除，是指一类有机化合物在酸性条件下，通过脱羧和脱氢的过程，生成不饱和化合物的反应。
这类反应通常具有以下特点：1.反应发生在酸性条件下；2.反应物为含有羧基的有机化合物；3.反应过程中，羧基脱去，生成不饱和键（如烯烃、炔烃等）；4.反应通常伴随着立体化学的变化。
三、Mumm重排反应的反应机理Mumm重排反应的反应机理可分为以下几个步骤：1.羧基的质子化：在酸性条件下，羧基上的氧原子质子化，形成碳负离子。
2.亲核进攻：碳负离子作为亲核试剂，进攻另一个碳原子，形成一个新的碳负离子。
3.脱羧：第一个碳负离子失去一个碳原子，生成一个不饱和键（如烯烃、炔烃等）。
4.脱氢：第二个碳负离子失去一个氢原子，生成另一个不饱和键（如烯烃、炔烃等）。
5.立体化学变化：由于反应过程中碳负离子的空间取向变化，可能导致产物立体构型发生变化。
四、Mumm重排反应的应用Mumm重排反应在有机合成中具有广泛的应用，以下为例：1.合成不饱和化合物：通过Mumm重排反应，可以便捷地从羧酸或酯类化合物合成不饱和化合物，为进一步的有机合成提供基础。
2.药物化学：许多生物活性分子中含有不饱和键，通过Mumm重排反应，可以实现对这类分子的修饰和改造，从而改善其生物活性。
3.材料科学：某些具有特定性能的材料可通过Mumm重排反应进行合成，如高分子材料、液晶材料等。
五、结论Mumm重排反应是一种重要的有机化学反应，具有广泛的应用前景。
了解其反应机理和应用有助于化学研究者更好地利用这一反应类型进行有机合成和研究。
Fries重排反应
Fries 重排反应摘要：本文从Fries 重排反应的定义、机理、催化条件方面对该反应做了简单的论述，并介绍了该重排反应在有机合成中的应用。
关键字：Fries 重排；机理；条件；应用Fries 重排反应是酚酯在Friedel-Crafts 反应的催化剂或路易斯酸催化下酰基从氧原子上迁移至苯环的邻位或对位，生成邻羟基芳酮和对羟基芳酮的重排反应。
重排可以在硝基苯、硝基甲烷等溶剂中进行，也可以不用溶剂直接加热进行，用硝基苯作溶剂能加速反应[1]。
1.反应的机理Fries 重排的反应机理还不十分清楚。
影响比较大且被广泛接受的机理是该重排属于芳香族亲电重排，迁移基作为亲电试剂进攻芳环，主要得到邻位和对位产物。
催化剂（如AlCl 3）先与酚酯形成络合物，络合物形成后，酚酯溶液呈黄绿色，如果在温度不超过20℃时，立刻进行水解，可定量地得回原来的酚酯。
但在有氢氯酸存在时，能防止水解。
由于上述络合物的生成，使酰基与氧相联的键减弱，因而在此处容易发生异裂，生成苯氧负离子(i)和酰基正碳离子(ii)。
苯氧负离子（i ）和酰基正离子（ii ）两种离子的形成产生了重排的条件，因为酰基正离子是很好的亲电试剂，可与苯氧负离子发生亲电取代。
苯氧负离子由于氧上的孤对电子可与苯环共轭，使它的邻位、对位上的电子密度增大，成为亲电试剂酰基正离子的攻击中心。
酰基正离子分别进攻苯环的邻对位生成物质（iii ）（iv ）。
（iii ）（iv ）经过水解（将反应液倒入冰水中）得了邻、对位酮基酚（也可O C R O +AlCl 3-OAlCl 3- RCO+络合物（i ）（ii ）叫酚酮）混合产物。
2.反应的条件[2]在反应中，催化剂的选择及反应温度对反应速度、收率、芳酮异构体的比例有很大影响。
2.1 酚酯结构由Fries 重排反应机理，酰基正离子作为亲电试剂，与苯氧负离子发生亲电取代，提高苯氧负离子的电子云密度有利反应的进行。
因此酚酯上苯环带有供电子基有利于重排反应，而吸电子基的存在使芳环钝化，不利于Fries 重排反应。
curtius重排反应机理
curtius重排反应机理
Curtius重排反应是一种亲核重排反应，主要涉及羧酸与叠氮化物的反应。
反应过程如下：
1. 羧酸与叠氮化物发生反应，生成酰基叠氮化物。
2. 酰基叠氮化物在惰性溶剂中加热分解，失去氮气，形成异氰酸酯。
3. 异氰酸酯与各种亲核试剂反应，可以得到氨基甲酸酯、脲等各种N-酰基衍生物。
4. 异氰酸酯也可以直接水解，得到伯胺。
反应机理中，叠氮化物首先进攻酰氯的羰基碳原子发生亲核加成，再消去氯离子形成亲核取代产物酰基叠氮化物。
在加热条件下，酰基叠氮化物放出氮气，同时得到异氰酸酯。
异氰酸酯随后与亲核试剂反应，形成相应的衍生物。
Curtius重排反应在有机合成中具有广泛的应用，可以用于制备氨基甲酸酯、脲等化合物，为药物合成和其他有机化学领域提供了一种实用的合成方法。
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第二节 重排反应及其在药物 合成中的应用
2. 影响因素及反应条件
（1）底物的影响—连乙二醇类化合物结构
①四取代连乙二醇的重排
R2 R2 R1 C C R1 OH OH 对称的连乙二醇化合物 R1 R2 R1 C C R2 R2 R3 R1 C C R4
OH OH OH OH (1) (2) 不对称的连乙二醇化合物
c.对于不对称的连乙二醇类，重排产物主要取决于羟基失去后，所 生成的碳正离子的稳定性，稳定性顺序为叔碳＞仲碳＞伯碳。
CH3 Ph CH3 C C Ph OH OH
H H2O
CH3 Ph CH3 C C Ph OH CH3
O C
Ph C CH3 Ph
第二节 重排反应及其在药物 合成中的应用
2. 影响因素及反应条件
第二节 重排反应及其在药物 合成中的应用
2.影响因素及反应条件
（4）温度的影响 反应温度会直接影响重排反应的收率，因此，在温 度的选择上，应对催化剂、溶剂、酮肟的结构及产物的 性质进行综合考虑
3. 应用
抗高血压药胍乙啶中间体庚内酰胺的合成：
O
H2NOH 75
NOH ,
1 2
O
H2SO4
110 140
O
NH2OH . HCl
N
H2SO4
O
N
第二节 重排反应及其在药物 合成中的应用
2. 影响因素及反应条件
（2）催化剂的影响 催化剂不限于质子酸(硫酸、盐酸、多聚磷酸和三氟甲磺酸等)和Lewis 酸(三氯化铝、四氯化钛和三氟化硼等)，实际上，凡是能与肟羟基反应， 并使其成为更好的离去基团的物质，都可能成为Beckmann重排的催化剂 ，如氯化亚砜、五氯化磷、三氯氧磷和甲磺酰氯等酸酐或酰氯。 其中质子酸作催化剂在极性溶剂中重排时，顺反两种异构体可以互相 转化，使原来处于肟羟基顺位的基团在重排前转化成反位羟基，再进行迁 移，往往得到酰胺的混合物。用Lewis酸或酰氯可以避免上述副反应。 （3） 溶剂的影响 质子酸催化时，极性溶剂的存在使基团迁移的选择性降低，所以溶剂 以非极性为主。基团迁移后，形成一个碳正离子，所以使用亲核性溶剂时 ，往往得不到期望的酰胺，而是生成该溶剂的相应反应产物。
第一节 概述
重排反应的定义 同一分子内，某一原子或基 团从一个原子迁移到另一个原
W A B A
W B
子形成新的分子的反应。
重排反应的分类
W表示迁移基团（或子），A、B 分别表示迁移的起点和终点原子。
亲核重排
按反应机理分
碳原子到碳原子重排
按迁移的方式分
亲电重排 自由基重排
碳原子到杂原子重排
杂原子到碳原子重排
H2SO4
80
NH
第二节 重排反应及其在药物 合成中的应用
一、从碳原子到杂原子的重排
（二）霍夫曼（hofmann）重排反应
酰胺用卤素（溴或氯）及碱处理，失去酰胺中的羰 基，生成的伯胺的反应。 1.机理
RCONH2
Br2
O RCONHBr
OH
R
C N (1)
Br
OH /H2O
RNH2 + CO3 RNHCO2CH3
第二节 重排反应及其在药物 合成中的应用
一、从碳原子到杂原子的重排
（一） 贝克曼（beckmann）重排反应
醛肟或酮肟类化合物在酸性催化剂作用下，烃基 从碳向氮原子迁移，39; R C N
OH
HA
OH 重排
R C N R'
H2O
-H
R C N R'
异构化
O R C NHR'
R
CH
CHCONH2
R CH
CH NH2
RCH2CHO
第二节 重排反应及其在药物 合成中的应用
2. 影响因素及反应条件
（2） 溶剂的影响 霍夫曼重排的反应溶剂有水和醇类。对于能溶于氢氧化钠水溶液的 酰胺，则采用霍夫曼重排的经典操作方法； 对于某些碳原子个数大于8的脂肪酰胺若改用醇作溶剂，以醇钠代 替氢氧化钠，可以使反应速度加快，反应温度降低，从而减少酰脲的 生成，使收率提高，举例：
①四取代连乙二醇的重排
R2 R2 R1 C C R1 OH OH 对称的连乙二醇化合物 R1 R2 R1 C C R2 R2 R3 R1 C C R4
OH OH OH OH (1) (2) 不对称的连乙二醇化合物
a.如果四个取代基相同，得单一产物；
b.如果是对称的邻二醇，产物分配主要取决于迁移基团的迁移能力： 一般而言，芳基＞烃基＞H；在芳基中，迁移能力随芳环上电子云密 度的增加而增大，对位有供电子基的芳基迁移能力最强，间位的次之， 邻位取代基则抑制芳基的迁移
NaOBr,H2O
O
O
CH3(CH2)10 C NH C (CH2)10CH3 CH3(CH2)10 NH COOCH3 (90%)
CH3(CH2)10CONH2
Br2 ,CH3ONa CH3OH
月桂酰胺在不同条件下进行霍夫曼重排
第二节 重排反应及其在药物 合成中的应用
二、从碳原子到碳原子的重排
（一）频哪醇（pinacol）重排反应
第二节 重排反应及其在药物 合成中的应用
2. 影响因素及反应条件 （1）底物的影响—酮肟结构
芳脂酮肟较为稳定，不易异构化，重排时主要是芳基 发生迁移，得到具有芳酰胺结构的产物。
Ar CH3
C
O
NH2OH . HCl
Ar C CH3 N OH
催化剂
CH3
C O
NH Ar
脂环酮进行重排时，易发生扩环，生成内酰胺类化合 物。如 HO
（1）底物的影响—连乙二醇类化合物结构
②羟基位于脂环上的连乙二醇的重排
OH
OH
H2SO4/Et2O
C Ph Ph
2
R N (2)
C O
CH3OH
NaOH/H2O
RNH2 + Na2CO3 + CH3OH
第二节 重排反应及其在药物 合成中的应用
2. 影响因素及反应条件
（1）底物的影响—酰胺的结构
当酰胺的α碳原子上有羟基、氨基、卤素、烯键时 ，经霍夫曼重排，生成的胺或烯胺不稳定，易继续水 解，生成醛或酮
R CH CONH2 X R CH X X = -OH , NH2 , 卤素 NH2 RCHO
连乙二醇类化合物在酸催化下，失去一分子水，
得到醛或酮的反应。 1. 机理
R R C R C R
H
R R C
R C H R H
H2O
R R C OH
R C R
OH OH
OH O
R R H C O C R R
H
R R C O C R R
第二节 重排反应及其在药物 合成中的应用
2. 影响因素及反应条件
（1）底物的影响—连乙二醇类化合物结构