考研有用的有机人名反应(完整版)~~~机理加例题
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一、Arbuzov 反应亚磷酸三烷基酯作为亲核试剂与卤代烷作用,生成烷基膦酸二烷基酯和一个新的卤代烷:卤代烷反应时,其活性次序为:R′I >R′Br >R′Cl。
除了卤代烷外,烯丙型或炔丙型卤化物、a-卤代醚、a- 或 b-卤代酸酯、对甲苯磺酸酯等也可以进行反应。
当亚酸三烷基酯中三个烷基各不相同时,总是先脱除含碳原子数最少的基团。
本反应是由醇制备卤代烷的很好方法,因为亚磷酸三烷基酯可以由醇与三氯化磷反应制得:如果反应所用的卤代烷 R'X 的烷基和亚磷酸三烷基酯 (RO)3P 的烷基相同(即 R' = R),则Arbuzov 反应如下:这是制备烷基膦酸酯的常用方法。
除了亚磷酸三烷基酯外,亚膦酸酯 RP(OR')2和次亚膦酸酯 R2POR' 也能发生该类反应,例如:反应机理2 进行的分子内重排反应:一般认为是按 SN反应实例二、Arndt-Eister 反应酰氯与重氮甲烷反应,然后在氧化银催化下与水共热得到酸。
反应机理重氮甲烷与酰氯反应首先形成重氮酮(1),(1)在氧化银催化下与水共热,得到酰基卡宾(2),(2)发生重排得烯酮(3),(3)与水反应生成酸,若与醇或氨(胺)反应,则得酯或酰胺。
反应实例三、Baeyer----Villiger反应反应机理过酸先与羰基进行亲核加成,然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子迁移到-O-O-基团中与羰基碳原子直接相连的氧原子上,同时发生O-O键异裂。
因此,这是一个重排反应具有光学活性的3---苯基丁酮和过酸反应,重排产物手性碳原子的枸型保持不变,说明反应属于分子内重排:不对称的酮氧化时,在重排步骤中,两个基团均可迁移,但是还是有一定的选择性,按迁移能力其顺序为:醛氧化的机理与此相似,但迁移的是氢负离子,得到羧酸。
反应实例酮类化合物用过酸如过氧乙酸、过氧苯甲酸、间氯过氧苯甲酸或三氟过氧乙酸等氧化,可在羰基旁边插入一个氧原子生成相应的酯,其中三氟过氧乙酸是最好的氧化剂。
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12.Darzens反应反应机理反应实例13.Dieckmann缩合反应机理反应实例14.Demjanov重排环烷基甲胺或环烷基胺与亚硝酸反应,生成环扩大与环缩小的产物。
如环丁基甲胺或环丁胺与亚硝酸反应,除得到相应的醇外,还有其它包括重排的反应产物:这是一个重排反应,在合成上意义不大,但可以了解环发生的一些重排反应。
反应机理15.Favorskii重排α-卤代酮在氢氧化钠水溶液中加热重排生成含相同碳原子数的羧酸;如为环状α-卤代酮,则导致环缩小。
如用醇钠的醇溶液,则得羧酸酯此法可用于合成张力较大的四元环。
反应机理反应实例16.Favorskii反应炔烃与羰基化合物在强碱性催化剂如无水氢氧化钾或氨基钠存在下于乙醚中发生加成反应,得到炔醇液氨、乙二醇醚类、四氢呋喃、二甲亚砜、二甲苯等均能作为反应的溶剂。
反应机理反应实例17.Friedel-Crafts烷基化反应芳烃与卤代烃、醇类或烯类化合物在Lewis催化剂(如AlCl3,FeCl3, H2SO4, H3PO4, BF3, HF 等)存在下,发生芳环的烷基化反应。
卤代烃反应的活泼性顺序为:RF > RCl > RBr > RI ; 当烃基超过3个碳原子时,反应过程中易发生重排。
反应机理首先是卤代烃、醇或烯烃与催化剂如三氯化铝作用形成碳正离子:所形成的碳正离子可能发生重排,得到较稳定的碳正离子:碳正离子作为亲电试剂进攻芳环形成中间体 络合物,然后失去一个质子得到发生亲电取代产物:反应实例18.Friedel-Crafts酰基化反应芳烃与酰基化试剂如酰卤、酸酐、羧酸、烯酮等在Lewis酸(通常用无水三氯化铝)催化下发生酰基化反应,得到芳香酮:这是制备芳香酮类最重要的方法之一,在酰基化中不发生烃基的重排。
反应机理反应实例19.Fries重排酚酯在Lewis酸存在下加热,可发生酰基重排反应,生成邻羟基和对羟基芳酮的混合物。
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。
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一、Arbuzov 反应亚磷酸三烷基酯作为亲核试剂与卤代烷作用,生成烷基膦酸二烷基酯与一个新得卤代烷:卤代烷反应时,其活性次序为:R′I >R′Br 〉R′Cl.除了卤代烷外,烯丙型或炔丙型卤化物、a-卤代醚、a—或b-卤代酸酯、对甲苯磺酸酯等也可以进行反应。
当亚酸三烷基酯中三个烷基各不相同时,总就是先脱除含碳原子数最少得基团。
本反应就是由醇制备卤代烷得很好方法,因为亚磷酸三烷基酯可以由醇与三氯化磷反应制得:如果反应所用得卤代烷R’X得烷基与亚磷酸三烷基酯(RO)3P得烷基相同(即R'=R),则Arbuzov反应如下:这就是制备烷基膦酸酯得常用方法。
除了亚磷酸三烷基酯外,亚膦酸酯RP(OR')2与次亚膦酸酯R2POR'也能发生该类反应,例如:反应机理一般认为就是按SN2 进行得分子内重排反应:反应实例二、Arndt—Eister 反应酰氯与重氮甲烷反应,然后在氧化银催化下与水共热得到酸。
反应机理重氮甲烷与酰氯反应首先形成重氮酮(1),(1)在氧化银催化下与水共热,得到酰基卡宾(2),(2)发生重排得烯酮(3),(3)与水反应生成酸,若与醇或氨(胺)反应,则得酯或酰胺。
反应实例三、Baeyer——--Villiger反应反应机理过酸先与羰基进行亲核加成,然后酮羰基上得一个烃基带着一对电子迁移到—O-O-基团中与羰基碳原子直接相连得氧原子上,同时发生O-O键异裂.因此,这就是一个重排反应具有光学活性得3-—-苯基丁酮与过酸反应,重排产物手性碳原子得枸型保持不变,说明反应属于分子内重排:不对称得酮氧化时,在重排步骤中,两个基团均可迁移,但就是还就是有一定得选择性,按迁移能力其顺序为:醛氧化得机理与此相似,但迁移得就是氢负离子,得到羧酸。
反应实例酮类化合物用过酸如过氧乙酸、过氧苯甲酸、间氯过氧苯甲酸或三氟过氧乙酸等氧化,可在羰基旁边插入一个氧原子生成相应得酯,其中三氟过氧乙酸就是最好得氧化剂。
这类氧化剂得特点就是反应速率快,反应温度一般在10~40℃之间,产率高。
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考研有机经典人名反应14.Demjanov 重排环烷基甲胺或环烷基胺与亚硝酸反应,生成环扩大与环缩小的产物。
如环丁基甲胺或环丁胺与亚硝酸反应,除得到相应的醇外,还有其它包括重排的反应产物:这是一个重排反应,在合成上意义不大,但可以了解环发生的一些重排反应。
反应机理15.Favorskii 重排卤代酮在氢氧化钠水溶液中加热重排生成含相同碳原子数的羧酸;如为环状卤代酮,则导致环缩小。
如用醇钠的醇溶液,则得羧酸酯此法可用于合成张力较大的四元环。
反应机理反应实例16.Favorskii 反应炔烃与羰基化合物在强碱性催化剂如无水氢氧化钾或氨基钠存在下于乙醚中发生加成反应,得到炔醇液氨、乙二醇醚类、四氢呋喃、二甲亚砜、二甲苯等均能作为反应的溶剂。
反应机理反应实例17.Friedel -Crafts 烷基化反应芳烃与卤代烃、醇类或烯类化合物在Lewis 催化剂(如AlCl 3 ,FeCl 3 , H 2 SO 4 , H 3 PO 4 , BF 3 ,HF等)存在下,发生芳环的烷基化反应。
卤代烃反应的活泼性顺序为:RF RCl RBr RI ; 当烃基超过 3 个碳原子时,反应过程中易发生重排。
反应机理首先是卤代烃、醇或烯烃与催化剂如三氯化铝作用形成碳正离子:所形成的碳正离子可能发生重排,得到较稳定的碳正离子:碳正离子作为亲电试剂进攻芳环形成中间体络合物,然后失去一个质子得到发生亲电取代产物:反应实例18.Friedel-Crafts 酰基化反应芳烃与酰基化试剂如酰卤、酸酐、羧酸、烯酮等在Lewis 酸(通常用无水三氯化铝)催化下发生酰基化反应,得到芳香酮:这是制备芳香酮类最重要的方法之一,在酰基化中不发生烃基的重排。
反应机理反应实例19.Fries重排酚酯在Lewis 酸存在下加热,可发生酰基重排反应,生成邻羟基和对羟基芳酮的混合物。
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。
邻、对位产物的比例取决于酚酯的结构、反应条件和催化剂等。
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一、Arbuzov 反应亚磷酸三烷基酯作为亲核试剂与卤代烷作用,生成烷基膦酸二烷基酯和一个新的卤代烷:卤代烷反应时,其活性次序为:R′I 〉R′Br〉R′Cl。
除了卤代烷外,烯丙型或炔丙型卤化物、a—卤代醚、a- 或b-卤代酸酯、对甲苯磺酸酯等也可以进行反应.当亚酸三烷基酯中三个烷基各不相同时,总是先脱除含碳原子数最少的基团。
本反应是由醇制备卤代烷的很好方法,因为亚磷酸三烷基酯可以由醇与三氯化磷反应制得:如果反应所用的卤代烷R’X的烷基和亚磷酸三烷基酯(RO)3P 的烷基相同(即R' = R),则Arbuzov 反应如下:这是制备烷基膦酸酯的常用方法。
除了亚磷酸三烷基酯外,亚膦酸酯RP(OR')2和次亚膦酸酯R2POR' 也能发生该类反应,例如:反应机理一般认为是按S N2 进行的分子内重排反应:反应实例二、Arndt-Eister反应酰氯与重氮甲烷反应,然后在氧化银催化下与水共热得到酸.反应机理重氮甲烷与酰氯反应首先形成重氮酮(1),(1)在氧化银催化下与水共热,得到酰基卡宾(2),(2)发生重排得烯酮(3),(3)与水反应生成酸,若与醇或氨(胺)反应,则得酯或酰胺。
反应实例三、Baeyer--—-Villiger反应反应机理过酸先与羰基进行亲核加成,然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子迁移到-O-O-基团中与羰基碳原子直接相连的氧原子上,同时发生O—O键异裂.因此,这是一个重排反应具有光学活性的3-—-苯基丁酮和过酸反应,重排产物手性碳原子的枸型保持不变,说明反应属于分子内重排:不对称的酮氧化时,在重排步骤中,两个基团均可迁移,但是还是有一定的选择性,按迁移能力其顺序为:醛氧化的机理与此相似,但迁移的是氢负离子,得到羧酸.反应实例酮类化合物用过酸如过氧乙酸、过氧苯甲酸、间氯过氧苯甲酸或三氟过氧乙酸等氧化,可在羰基旁边插入一个氧原子生成相应的酯,其中三氟过氧乙酸是最好的氧化剂。
这类氧化剂的特点是反应速率快,反应温度一般在10~40℃之间,产率高。
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一、Arbuzov 反应之阿布丰王创作亚磷酸三烷基酯作为亲核试剂与卤代烷作用,生成烷基膦酸二烷基酯和一个新的卤代烷:卤代烷反应时,其活性次第为:R′I >R′Br >R′Cl.除卤代烷外,烯丙型或炔丙型卤化物、a-卤代醚、a- 或 b-卤代酸酯、对甲苯磺酸酯等也可以进行反应.当亚酸三烷基酯中三个烷基各不相同时,总是先脱除含碳原子数最少的基团.本反应是由醇制备卤代烷的很好方法,因为亚磷酸三烷基酯可以由醇与三氯化磷反应制得:如果反应所用的卤代烷 R'X 的烷基和亚磷酸三烷基酯(RO)3P 的烷基相同(即 R' = R),则Arbuzov 反应如下:这是制备烷基膦酸酯的经常使用方法.除亚磷酸三烷基酯外,亚膦酸酯 RP(OR')2和次亚膦酸酯R2POR' 也能发生该类反应,例如:反应机理一般认为是按 S N2 进行的分子内重排反应:反应实例二、Arndt-Eister 反应酰氯与重氮甲烷反应,然后在氧化银催化下与水共热获得酸.反应机理重氮甲烷与酰氯反应首先形成重氮酮(1),(1)在氧化银催化下与水共热,获得酰基卡宾(2),(2)发生重排得烯酮(3),(3)与水反应生成酸,若与醇或氨(胺)反应,则得酯或酰胺.反应实例三、Baeyer----Villiger反应反应机理过酸先与羰基进行亲核加成,然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子迁移到-O-O-基团中与羰基碳原子直接相连的氧原子上,同时发生O-O键异裂.因此,这是一个重排反应具有光学活性的3---苯基丁酮和过酸反应,重排产物手性碳原子的枸型坚持不变,说明反应属于分子内重排:分歧毛病称的酮氧化时,在重排步伐中,两个基团均可迁移,可是还是有一定的选择性,按迁移能力其顺序为:醛氧化的机理与此相似,但迁移的是氢负离子,获得羧酸.反应实例酮类化合物用过酸如过氧乙酸、过氧苯甲酸、间氯过氧苯甲酸或三氟过氧乙酸等氧化,可在羰基旁边拔出一个氧原子生成相应的酯,其中三氟过氧乙酸是最好的氧化剂.这类氧化剂的特点是反应速率快,反应温度一般在10~40℃之间,产率高.四、Beckmann重排肟在酸如硫酸、多聚磷酸以及能发生强酸的五氯化磷、三氯化磷、苯磺酰氯、亚硫酰氯等作用下发生重排,生成相应的取代酰胺,如环己酮肟在硫酸作用下重排生成己内酰胺:反应机理在酸作用下,肟首先发生质子化,然后脱去一分子水,同时与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上,所形成的碳正离子与水反应获得酰胺.迁移基团如果是手性碳原子,则在迁移前后其构型不变,例如:反应实例五、Birch还原芳香化合物用碱金属(钠、钾或锂)在液氨与醇(乙醇、异丙醇或仲丁醇)的混合液中还原,苯环可被还原成非共轭的1,4-环己二烯化合物.反应机理首先是钠和液氨作用生成溶剂化点子,然后苯获得一个电子生成自由基负离子(Ⅰ),这是苯环的л电子体系中有7个电子,加到苯环上那个电子处在苯环分子轨道的反键轨道上,自由基负离子仍是个环状共轭体系,(Ⅰ)暗示的是部份共振式.(Ⅰ)不稳定而被质子化,随即从乙醇中篡夺一个质子生成环己二烯自由基(Ⅱ).(Ⅱ)在取得一个溶剂化电子转酿成环己二烯负离子(Ⅲ),(Ⅲ)是一个强碱,迅速再从乙醇中篡夺一个电子生成1,4-环己二烯.环己二烯负离子(Ⅲ)在共轭链的中间碳原子上质子化比末端碳原子上质子快,原因尚不清楚.反应实例取代的苯也能发生还原,而且通过获得单一的还原产物.例如六、Bouveault---Blanc还原脂肪族羧酸酯可用金属钠和醇还原得一级醇.α,β-不饱和羧酸酯还原得相应的饱和醇.芳香酸酯也可进行本反应,但收率较低.本法在氢化锂铝还原酯的方法发现以前,广泛地被使用,非共轭的双键可不受影响.反应机理首先酯从金属钠获得一个电子还原为自由基负离子,然后从醇中篡夺一个质子转酿成自由基,再从钠得一个电子生成负离子,消除烷氧基成为醛,醛再经过相同的步伐还原成钠,再酸化获得相应的醇.反应实例醛酮也可以用本法还原,获得相应的醇:七、Bucherer反应萘酚及其衍生物在亚硫酸或亚硫酸氢盐存在下和氨进行高温反应,可得萘胺衍生物,反应是可逆的.反应时如用一级胺或二级胺与萘酚反应则制得二级或三级萘胺.如有萘胺制萘酚,可将其加入到热的亚硫酸氢钠中,再加入碱,经煮沸除去氨而得.反应机理本反应的机理为加成消除过程,反应的第一步(无论从哪个方向开始)都是亚硫酸氢钠加成到环的双键上获得烯醇(Ⅱ)或烯胺(Ⅵ),它们再进行下一步互变异构为酮(Ⅲ)或亚胺(Ⅳ):反应实例八、苯基羟胺(N-羟基苯胺)和稀硫酸一起加热发生重排成对-氨基苯酚:在H2SO4-C2H5OH(或CH3OH)中重排生成对-乙氧基(或甲氧基)苯胺:其他芳基羟胺,它的环上的o-p位上未被取代者会起类似的重排.例如,对-氯苯基羟胺重排成2-氨基-5-氯苯酚:反应机理反应实例九、Berthsen,A.Y 吖啶合成法二芳基胺类与羧酸在无水ZnCl2存在下加热起缩合作用,生成吖啶类化合物.反应机理反应机理不详反应实例十、Cannizzaro 反应凡α位碳原子上无活泼氢的醛类和浓NaOH或KOH水或醇溶液作用时,不发生醇醛缩合或树脂化作用而起歧化反应生成与醛相当的酸(成盐)及醇的混合物.此反应的特征是醛自身同时发生氧化及还原作用,一分子被氧化成酸的盐,另一分子被还原成醇:脂肪醛中,只有甲醛和与羰基相连的是一个叔碳原子的醛类,才会发生此反应,其他醛类与强碱液,作用发生醇醛缩合或进一步酿成树脂状物质.具有α-活泼氢原子的醛和甲醛首先发生羟醛缩合反应,获得无α-活泼氢原子的β-羟基醛,然后再与甲醛进行交叉Cannizzaro反应,如乙醛和甲醛反应获得季戊四醇:反应机理醛首先和氢氧根负离子进行亲核加成获得负离子,然后碳上的氢带着一对电子以氢负离子的形式转移到另一分子的羰基不能碳原子上.反应实例十一、Chichibabin 反应杂环碱类,与碱金属的氨基物一起加热时发生胺化反应,获得相应的氨基衍生物,如吡啶与氨基钠反应生成2-氨基啶,如果α位已被占据,则得γ-氨基吡啶,但产率很低.本法是杂环上引入氨基的简便有效的方法,广泛适用于各种氮杂芳环,如苯并咪唑、异喹啉、丫啶和菲啶类化合物均能发生本反应.喹啉、吡嗪、嘧啶、噻唑类化合物较为困难.氨基化试剂除氨基钠、氨基钾外,还可以用取代的碱金属氨化物:反应机理反应机理还不是很清楚,可能是吡啶与氨基首先加成,(Ⅰ),(Ⅰ)转移一个负离子给质子给予体(AH),发生一分子氢气和形成小量的2-氨基吡啶(Ⅱ),此小量的(Ⅱ)又可以作为质子的给予体,最后的产物是2-氨基吡啶的钠盐,用水分解获得2-氨基吡啶:反应实例吡啶类化合物不容易进行硝化,用硝基还原法制备氨基吡啶甚为困难.本反应是在杂环上引入氨基的简便有效的方法,广泛适用于各种氮杂芳环,如苯并咪唑、异喹啉、吖啶和菲啶类化合物均能发生本反应.十二、Claisen酯缩合反应含有α-氢的酯在醇钠等碱性缩合剂作用下发生缩合作用,失去一分子醇获得β-酮酸酯.如2分子乙酸乙酯在金属钠和少量乙醇作用下发生缩合获得乙酰乙酸乙酯.二元羧酸酯的分子内酯缩合见Dieckmann缩合反应.反应机理乙酸乙酯的α-氢酸性很弱(pK a-24.5),而乙醇钠又是一个相对较弱的碱(乙醇的pK a~15.9), 因此,乙酸乙酯与乙醇钠作用所形成的负离子在平衡体系是很少的.但由于最后产物乙酰乙酸乙酯是一个比力强的酸,能与乙醇钠作用形成稳定的负离子,从而使平衡朝产物方向移动.所以,尽管反应体系中的乙酸乙酯负离子浓度很低,但一形成后,就不竭地反应,结果反应还是可以顺利完成.经常使用的碱性缩合剂除乙醇钠外,还有叔丁醇钾、叔丁醇钠、氢化钾、氢化钠、三苯甲基钠、二异丙氨基锂(LDA)和Grignard试剂等.反应实例如果酯的α-碳上只有一个氢原子,由于酸性太弱,用乙醇钠难于形成负离子,需要用较强的碱才华把酯酿成负离子.如异丁酸乙酯在三苯甲基钠作用下,可以进行缩合,而在乙醇钠作用下则不能发生反应:两种分歧的酯也能发生酯缩合,理论上可获得四种分歧的产物,称为混合酯缩合,在制备上没有太年夜意义.如果其中一个酯分子中既无α-氢原子,而且烷氧羰基又比力活泼时,则仅生成一种缩合产物.如苯甲酸酯、甲酸酯、草酸酯、碳酸酯等.与其它含α-氢原子的酯反应时,都只生成一种缩合产物.实际上这个反应不限于酯类自身的缩合,酯与含活泼亚甲基的化合物都可以发生这样的缩合反应,这个反应可以用下列通式暗示:十三、Claisen—Schmidt反应一个无氢原子的醛与一个带有氢原子的脂肪族醛或酮在稀氢氧化钠水溶液或醇溶液存在下发生缩合反应,并失水获得不饱和醛或酮:反应机理反应实例十四、Claisen 重排烯丙基芳基醚在高温(200°C)下可以重排,生成烯丙基酚.当烯丙基芳基醚的两个邻位未被取代基占满时,重排主要获得邻位产物,两个邻位均被取代基占据时,重排获得对位产物.对位、邻位均被占满时不发生此类重排反应.交叉反应实验证明:Claisen重排是分子内的重排.采纳 g-碳14C 标识表记标帜的烯丙基醚进行重排,重排后 g-碳原子与苯环相连,碳碳双键发生位移.两个邻位都被取代的芳基烯丙基酚,重排后则仍是a-碳原子与苯环相连.反应机理Claisen 重排是个协同反应,中间经过一个环状过渡态,所以芳环上取代基的电子效应对重排无影响.从烯丙基芳基醚重排为邻烯丙基酚经过一次[3,3]s 迁移和一次由酮式到烯醇式的互变异构;两个邻位都被取代基占据的烯丙基芳基酚重排时先经过一次[3,3]s 迁移到邻位(Claisen 重排),由于邻位已被取代基占据,无法发生互变异构,接着又发生一次[3,3]s 迁移()到对位,然后经互变异构获得对位烯丙基酚.取代的烯丙基芳基醚重排时,无论原来的烯丙基双键是Z-构型还是E-构型,重排后的新双键的构型都是E-型,这是因为重排反应所经过的六员环状过渡态具有稳定椅式构象的缘故.反应实例Claisen 重排具有普遍性,在醚类化合物中,如果存在烯丙氧基与碳碳相连的结构,就有可能发生Claisen 重排.十五、Clemmensen 还原醛类或酮类分子中的羰基被锌汞齐和浓盐酸还原为亚甲基:此法只适用于对酸稳定的化合物.对酸不稳定而对碱稳定的化合物可用还原.反应机理本反应的反应机理较复杂,目前尚不很清楚.反应实例十六、Combes 喹啉合成法Combes合成法是合成喹啉的另一种方法,是用芳胺与1,3-二羰基化合物反应,首先获得高产率的β-氨基烯酮,然后在浓硫酸作用下,羰基氧质子化后的羰基碳原子向氨基邻位的苯环碳原子进行亲电进攻,关环后,再脱水获得喹啉.反应机理在氨基的间位有强的邻、对位定位基团存在时,关环反应容易发生;但当强邻、对位定位基团存在于氨基的对位时,则不容易发生关环反应.反应实例十七、Cope消除反应叔胺的N-氧化物(氧化叔胺)热解时生成烯烃和N,N-二取代羟胺,产率很高.实际上只需将叔胺与氧化剂放在一起,不需分离出氧化叔胺即可继续进行反应,例如在干燥的二甲亚砜或四氢呋喃中这个反应可在室温进行.此反应条件温和、副反应少,反应过程中不发生重排,可用来制备许多烯烃.当氧化叔胺的一个烃基上二个β位有氢原子存在时,消除获得的烯烃是混合物,可是 Hofmann产物为主;如获得的烯烃有顺反异构时,一般以 E-型为主.例如:反应机理这个反应是E2顺式消除反应,反应过程中形成一个平面的五员环过度态,氧化叔胺的氧作为进攻的碱:要发生这样的环状结构,氨基和β-氢原子必需处于同一侧,而且在形成五员环过度态时,α,β-碳原子上的原子基团呈重叠型,这样的过度态需要较高的活化能,形成后也很不稳定,易于进行消除反应.反应实例十八、Cope重排1,5-二烯类化合物受热时发生类似于 O-烯丙基重排为 C-烯丙基的重排反应()反应称为Cope重排.这个反应30多年来引起人们的广泛注意.1,5-二烯在150—200℃独自加热短时间就容易发生重排,而且产率非常好.Cope重排属于周环反应,它和其它周环反应的特点一样,具有高度的立体选择性.例如:内消旋-3,4-二甲基-1,5-己二烯重排后,获得的产物几乎全部是(Z, E)-2,6辛二烯:反应机理Cope重排是[3,3]s-迁移反应,反应过程是经过一个环状过渡态进行的协同反应:在立体化学上,暗示为经过椅式环状过渡态:反应实例十九、Curtius 反应酰基叠氮化物在惰性溶剂中加热分解生成异氰酸酯:异氰酸酯水解则获得胺:反应机理反应实例二十、Crigee,R 反应1,2-二元醇类的氧化产物因所用的氧化剂的种类而分歧.用K2Cr2O7或KMnO4氧化时生成酸类.用特殊氧化剂四乙醋酸铅在CH3COOH或苯等不活泼有机溶剂中缓和氧化,生成二分子羰基化合物(醛或酮).氧化反应也可以在酸催化剂(三氯醋酸)存在下进行.本反应被广泛地应用于研究醇类结构及制备醛、酮类,产率很高.反应机理反应过程中先生成环酯中间产物,进一步C--C键裂开成醛或酮.酸催化的场所,反应历程可以用下式暗示:反应实例二十一、Dakin反应酚醛或酚酮类用H2O2在NaOH存在下氧化时,可将分子中的-CHO基或CH3CO-基被-OH基所置换,生成相对应的酚类.本反应可利用以制备多远酚类.反应机理反应实例二十二、Elbs反应羰基的邻位有甲基或亚甲基的二芳基酮,加热时发生环化脱氢作用,生成蒽的衍生物:由于这个反应通常是在回流温度或高达400-450 °C的温度范围内进行,不用催化剂和溶剂,直到反应物没有水放出为止,在这样的高温条件下,一部份原料和产物发生碳化,部份原料酮被释放出的水所裂解,烃基发生消除或降解以及分子重排等副反应,致使产率不高.反应机理本反应的机理尚不清楚.反应实例二十三、Edvhweiler-Clarke 反应在过量甲酸存在下,一级胺或二级胺与甲醛反应,获得甲基化后的三级胺:甲醛在这里作为一个甲基化试剂.反应机理反应实例二十四、将一元酚类或类似化合物用过硫酸钾在碱性溶液中氧化羟基引入在原有羟基的对位或邻位,生成二元酚类.分子中的醛基或双键等都不影响.产率约20~48%.过硫酸钾的水溶液在加热时放出氧:芳伯胺类如用本试剂氧化时,酿成硝基化合物.反应机理反应实例二十五、Favorskii重排a-卤代酮在氢氧化钠水溶液中加热重排生成含相同碳原子数的羧酸;如为环状a-卤代酮,则招致环缩小.如用醇钠的醇溶液,则得羧酸酯:此法可用于合成张力较年夜的四员环.反应机理反应实例二十六、Friedel-Crafts烷基化反应芳烃与卤代烃、醇类或烯类化合物在Lewis催化剂(如AlCl3,FeCl3, H2SO4, H3PO4, BF3, HF等)存在下,发生芳环的烷基化反应.卤代烃反应的活泼性顺序为:RF > RCl > RBr > RI ; 当烃基超越3个碳原子时,反应过程中易发生重排.反应机理首先是卤代烃、醇或烯烃与催化剂如三氯化铝作用形成碳正离子:所形成的碳正离子可能发生重排,获得较稳定的碳正离子:碳正离子作为亲电试剂进攻芳环形成中间体s-络合物,然后失去一个质子获得发生亲电取代产物:反应实例二十七、Friedel-Crafts酰基化反应芳烃与酰基化试剂如酰卤、酸酐、羧酸、烯酮等在Lewis酸(通经常使用无水三氯化铝)催化下发生酰基化反应,获得芳香酮:这是制备芳香酮类最重要的方法之一,在酰基化中不发生烃基的重排.反应机理反应实例二十八、Fries 重排酚酯在Lewis酸存在下加热,可发生酰基重排反应,生成邻羟基和对羟基芳酮的混合物.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.邻、对位产物的比例取决于酚酯的结构、反应条件和催化剂等.例如,用多聚磷酸催化时主要生成对位重排产物,而用四氯化钛催化时则主要生成邻位重排产物.反应温度对邻、对位产物比例的影响比力年夜,一般来讲,较高温度(如室温)下重排有利于形成对位异构产物(动力学控制),较高温度下重排有利于形成邻位异构产物(热力学控制).反应机理反应实例二十九、Fischer,O-Hepp,E重排N-亚硝基芳胺用盐酸或氢溴酸或其乙醇溶液处置时氨基氮上的亚硝基转移到芳核上去形成p-亚硝基芳胺(对位重排):通常发生对位重排,但在奈系化合物中如N-亚硝基-N-加基-2-奈胺则发生邻位重排成1-亚硝基化合物:反应机理在HCl存在下,N-亚硝基化合物首先解离成仲胺及NOCl然后进行亚硝基化:三十、Gabriel合成法邻苯二甲酰亚胺与氢氧化钾的乙醇溶液作用转酿成邻苯二甲酰亚胺盐,此盐和卤代烷反应生成N-烷基邻苯二甲酰亚胺,然后在酸性或碱性条件下水解获得一级胺和邻苯二甲酸,这是制备纯洁的一级胺的一种方法.有些情况下水解很困难,可以用肼解来取代:反应机理邻苯二甲酰亚胺盐和卤代烷的反应是亲核取代反应,取代反应产物的水解过程与酰胺的水解相似.反应实例三十一、Gattermann反应重氮盐用新制的铜粉取代亚铜盐(见)作催化剂,与浓盐酸或氢溴酸发生置换反应获得氯代或溴代芳烃:本法优点是把持比力简单,反应可在较高温度下进行,缺点是其产率一般较低.反应机理见反应实例三十二、Gattermann-Koch 反应芳香烃与等分子的一氧化碳及氯化氢气体在加压和催化剂(三氯化铝及氯化亚铜)存在下反应,生成芳香醛:反应机理反应实例三十三、Gomberg-Bachmann 反应芳香重氮盐在碱性条件下与其它芳香族化合物偶联生成联苯或联苯衍生物:反应机理反应实例三十四、Hantzsch 合成法两分子b-羰基酸酯和一分子醛及一分子氨发生缩合反应,获得二氢吡啶衍生物,再用氧化剂氧化获得吡啶衍生物.这是一个很普遍的反应,用于合成吡啶同系物.反应机理反应过程可能是一分子b-羰基酸酯和醛反应,另一分子b-羰基酸酯和氨反应生成b-氨基烯酸酯,所生成的这两个化合物再发生Micheal加成反应,然后失水关环生成二氢吡啶衍生物,它很溶液脱氢而芳构化,例如用亚硝酸或铁氰化钾氧化获得吡啶衍生物:反应实例三十五、Haworth 反应萘和丁二酸酐发生然后按标准的方法还原、关环、还原、脱氢获得多环芳香族化合物.反应机理见反应实例三十六、Hell-Volhard-Zelinski 反应羧酸在催化量的三卤化磷或红磷作用下,能与卤素发生a-卤代反应生成a-卤代酸:本反应也可以用酰卤作催化剂.反应机理反应实例三十七、Hinsberg反应伯胺、仲胺分别与对甲苯磺酰氯作用生成相应的对甲苯磺酰胺沉淀,其中伯胺生成的沉淀能溶于碱(如氢氧化钠)溶液,仲胺生成的沉淀则不溶,叔胺与对甲苯磺酰氯不反应.此反应可用于昆季叔胺的分离与鉴定.三十八、Hofmann烷基化卤代烷与氨或胺发生烷基化反应,生成脂肪族胺类:由于生成的伯胺亲核性通常比氨强,能继续与卤代烃反应,因此本反应不成防止地发生仲胺、叔胺和季铵盐,最后获得的往往是多种产物的混合物.用年夜过量的氨可防止多取代反应的发生,从而可获得良好产率的伯胺.反应机理反应为典范的亲核取代反应(S N1或S N2)反应实例三十九、Hofmann消除反应季铵碱在加热条件下(100--200°C)发生热分解,当季铵碱的四个烃基都是甲基时,热分解获得甲醇和三甲胺:如果季铵碱的四个烃基分歧,则热分解时总是获得含取代基最少的烯烃和叔胺:反应实例四十、Hofmann重排(降解)酰胺用溴(或氯)在碱性条件下处置转酿成少一个碳原子的伯胺:反应机理反应实例四十一、Houben-Hoesch 反应酚或酚醚在氯化氢和氯化锌等Lewis酸的存在下,与腈作用,随后进行水解,获得酰基酚或酰基酚醚:反应机理反应机理较复杂,目前尚未完全说明反应实例四十二、Hunsdieecker 反应干燥的羧酸银盐在四氯化碳中与卤素一起加热放出二氧化碳,生成比原羧酸少一个碳原子的卤代烃:X = Br ,Cl , I反应机理反应实例四十三、Kiliani氯化增碳法糖在少量氨的存在下与氢氰酸加成获得a-羟基腈,经水解获得相应的糖酸,此糖酸极易转酿成内酯,将此内酯在含水的乙醚或水溶液中用钠汞齐还原,获得比原来的糖多一个碳原子的醛糖.反应实例四十四、Knoevenagel 反应含活泼亚甲基的化合物与醛或酮在弱碱性催化剂(氨、伯胺、仲胺、吡啶等有机碱)存在下缩合获得a,b-不饱和化合物.反应机理反应实例四十五、Koble 反应脂肪酸钠盐或钾盐的浓溶液电解时发生脱羧,同时两个烃基相互偶联生成烃类:如果使用两种分歧脂肪酸的盐进行电解,则获得混合物:反应机理反应实例四十六、Koble-Schmitt 反应酚钠和二氧化碳在加压下于125-150 ºC反应,生成邻羟基苯甲酸,同时有少量对羟基苯甲酸生成:反应产物与酚盐的种类及反应温度有关,一般来讲,使用钠盐及在较低的温度下反应主要获得邻位产物,而用钾盐及在较高温度下反应则主要得对位产物:邻位异构体在钾盐及较高温度下加热也能转酿成对位异构体:反应机理反应机理目前还不太清楚.反应实例四十七、Kolbe,H.Syntbexis of Nitroparsffini合成将含等摩尔的α-卤代羧酸与亚硝酸钠或钾的水溶液加热时,生成-硝基脂肪酸钠中间体,继续加热起分解作用,失去CO2转酿成硝基烷类及NaHCO3.本方法仅可适用于小量制备碳原子数在以下的硝基烷类(特别适宜于制备硝基甲烷及硝基乙烷).而b-卤代羧酸与亚硝酸钾作用生成产物不能放出CO2,故不能发生此反应.反应机理反应实例四十八、Leuckart 反应醛或酮在高温下与甲酸铵反应得伯胺:除甲酸铵外,反应也可以用取代的甲酸铵或甲酰铵.反应机理反应中甲酸铵一方面提供氨,另一方面又作为还原剂.反应实例四十九、Lossen 反应或其酰基化物在独自加热或在碱、脱水剂(如五氧化二磷、乙酸酐、亚硫酰氯等)存在下加热发生重排生成异氰酸酯,再经水解、脱羧得伯胺:。
常见人名反应及机理
1. Aldol Condensation:羟醛缩合是一种有机反应:烯醇或烯醇负离子和羰基化合物反应形成β-羟基醛或者β-羟基酮,然后发生脱水得到共轭烯酮。
反应第一步为羟醛反应,第二部反应为脱水反应。
酸催化碱催化图例使用OCH3 做碱2.Baeyer –Villiger Oxidation酮在过氧化物如过氧化氢、过氧化羧酸等氧化下,在羰基和一个邻近烃基之间引入一个氧原子,得到相应的酯的化学反应。
醛可以进行同样的反应,氧化的产物是相应的羧酸。
2.Baylis –Hillman Reactionαβ-不饱和化合物与亲电试剂(醛、酮)在合适的催化剂作用下,生成烯烃α-位加成产物的反应。
催化剂一般采用DABCO(14-二氮双环222辛烷的缩写形式,俗称:三亚乙基二胺),生成物为烯丙基醇1。
贝里斯-希尔曼反应经历叔胺与活化烯烃的Michael 加成反应启动的加成-消除反应历程4. Beckmann Rearrangement是一个由酸催化的重排反应,反应物肟在酸的催化作用下重排为酰胺。
若起始物为环肟,产物则为内酰胺。
α-二酮、α-酮酸、α-叔烃基酮反式、α-二烷基氨基酮、α-羟基酮和β-酮醚生成的肟在路易,又斯酸或质子酸的作用下断裂为腈及相应的官能团化合物。
这个反应称为―异常贝克曼重排‖称非正常贝克曼重排;二级贝克曼重排;贝克曼断裂反应等。
5. Benzoin Condensation 安息香缩合反应,又称苯偶姻缩合,是一个有机反应,是氰离子催化下两分子芳香醛进行缩合生成一个偶姻分子的反应。
由于生成物是安息香(Ph-CO-CHOH-Ph)的衍生物,故名??. Birch Reduction钠和醇在液氨中将芳香环还原成14-环己二烯的有机还原反应。
Birch 还原的重要性在于:尽管剩下的双键(非芳香性)更为活泼,该反应却能停留在环己双烯上,而不继续还原。
反应中的钠也可以用锂或钾取代,使用的醇通常是甲醇或叔丁醇。
有机化学人名反应机理全解
人名反应1.Arbuzov反应(Michaelis-Arbuzov重排)2.Arndt-Eistert反应3.Baeyer-Villiger氧化重排4.Beckmann重排5.Birch还原6.Bischler-Napieralski合成法7.Bouveault-Blanc还原8.Bucherer反应9.Cannizzaro反应10.Chichibabin反应11.Chugaev反应12.Claisen重排13.Claisen缩合反应14.Claisen-Schmidt反应15.Clemmensen还原bes合成法17.Cope重排18.Cope消除19.Corey-House合成法20.Cristol反应21.Curtius重排22.Darzen反应23.Demjanov重排24.Dieckmann反应25.Diels-Alder反应26.Döebner-Miller合成法27.Edman降解法28.Eschweiler-Clarke反应29.Favorski重排30.Fischer吲哚合成法31.Friedel-Crafts烷基化反应32.Friedel-Crafts酰基化反应33.Fries重排34.Gabriel合成法35.Gatterman反应(1)36.Gatterman反应(2)37.Gatterman-Koch反应38.Gomberg-Bachmann反应39.Hantzsch吡啶合成法40.Hantzsch吡咯合成法41.Haworth反应42.Hell-Volhard-Zelinsky反应43.Hell-Volhard-Zelinskyα-溴化法44.Henry反应45.Hinsberg反应46.Hofmann重排(Hofmann降解)47.Hofmann烷基化48.Hofmann消除反应49.Houben-Hoesch反应50.Hunsdiecker反应51.Knoevenagel反应52.Knorr合成法53.Kochi反应54.Kolbe反应55.Kolbe-Schmidt反应56.Kucherov反应57.Leuckart反应58.Lossen重排59.Mannich反应60.McMurry反应61.Meerwein-Ponndorf-Verley还原62.Michael加成反应tkin重排64.Nazarov反应65.Oppenauer氧化66.Paal-Knorr合成法67.Perkin反应68.Pschorr反应69.Reformatsky反应70.Reimer-Tiemann反应71.Ritter反应72.Robinson增环反应73.Rosenmund还原74.Sandmeyer反应75.Schiemann反应76.Schmidt重排77.Shapiro反应78.Simmons-Smith反应79.Skraup合成法80.Smiles重排81.Stephen还原82.Stevens重排83.Strecker氨基酸合成法84.Tiffeneau-Demjanov重排85.Ullmann反应86.Vilsmeier反应87.von Richter重排88.Wacker氧化反应89.Wagner-Meerwein重排90.Williamson合成法91.1,2-Wittig重排92.Wittig反应93.Wittig-Horner反应(Emmons反应、Horner-Emmons反应、Wadsworth-Emmons反应)94.Wolff重排95.Wolff-Kisher-黄鸣龙还原96.Wurtz反应97.Wurtz-Fittig反应Arbuzov反应亚磷酸三烷基酯与卤代烷或其衍生物反应生成烷基膦酸酯和一个新的卤代烷的反应称为Arbuzov反应,也称Michaelis-Arbuzov重排。
常见人名反应及其机理
常见人名反应及其机理1.Arbuzov 反应卤代烷反应时,其活性次序为:R'I >R'Br >R'Cl。
除了卤代烷外,烯丙型或炔丙型卤化物、a-卤代醚、a- 或b-卤代酸酯、对甲苯磺酸酯等也可以进行反应。
当亚酸三烷基酯中三个烷基各不相同时,总是先脱除含碳原子数最少的基团。
本反应是由醇制备卤代烷的很好方法,因为亚磷酸三烷基酯可以由醇与三氯化磷反应制得:一般认为是按S N2 进行的分子内重排反应:2.Arndt-Eister 反应酰氯与重氮甲烷反应,然后在氧化银催化下与水共热得到酸。
重氮甲烷与酰氯反应首先形成重氮酮(1,(1在氧化银催化下与水共热,得到酰基卡宾(2,(2发生重排得烯酮(3,(3与水反应生成酸,若与醇或氨(胺反应,则得酯或酰胺。
3.Baeyer-Villiger 反应过酸先与羰基进行亲核加成,然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子迁移到-O-O-基团中与羰基碳原子直接相连的氧原子上,同时发生O-O键异裂。
因此,这是一个重排反应具有光学活性的3-苯基丁酮和过酸反应,重排产物手性碳原子的枸型保持不变,说明反应属于分子内重排:不对称的酮氧化时,在重排步骤中,两个基团均可迁移,但是还是有一定的选择性,按迁移能力其顺序为:4. Beckmann 重排肟在酸如硫酸、多聚磷酸以及能产生强酸的五氯化磷、三氯化磷、苯磺酰氯、亚硫酰氯等作用下发生重排,生成相应的取代酰胺,如环己酮肟在硫酸作用下重排生成己内酰胺:在酸作用下,肟首先发生质子化,然后脱去一分子水,同时与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上,所形成的碳正离子与水反应得到酰胺。
迁移基团如果是手性碳原子,则在迁移前后其构型不变。
5.Bouveault-Blanc 还原脂肪族羧酸酯可用金属钠和醇还原得一级醇。
α,β-不饱和羧酸酯还原得相应的饱和醇。
芳香酸酯也可进行本反应,但收率较低。
本法在氢化锂铝还原酯的方法发现以前,广泛地被使用,非共轭的双键可不受影响。
有机化学人名反应大全
一、Arbuzov 反应亚磷酸三烷基酯作为亲核试剂与卤代烷作用,生成烷基膦酸二烷基酯和一个新的卤代烷:卤代烷反应时,其活性次序为:R′I >R′Br >R′Cl。
除了卤代烷外,烯丙型或炔丙型卤化物、a-卤代醚、a- 或 b-卤代酸酯、对甲苯磺酸酯等也可以进行反应。
当亚酸三烷基酯中三个烷基各不相同时,总是先脱除含碳原子数最少的基团。
本反应是由醇制备卤代烷的很好方法,因为亚磷酸三烷基酯可以由醇与三氯化磷反应制得:如果反应所用的卤代烷 R'X 的烷基和亚磷酸三烷基酯 (RO)3P 的烷基相同(即 R' = R),则Arbuzov 反应如下:这是制备烷基膦酸酯的常用方法。
除了亚磷酸三烷基酯外,亚膦酸酯 RP(OR')2和次亚膦酸酯 R2POR' 也能发生该类反应,例如:反应机理一般认为是按 S2 进行的分子内重排反应:N反应实例二、Arndt-Eister 反应酰氯与重氮甲烷反应,然后在氧化银催化下与水共热得到酸。
反应机理重氮甲烷与酰氯反应首先形成重氮酮(1),(1)在氧化银催化下与水共热,得到酰基卡宾(2),(2)发生重排得烯酮(3),(3)与水反应生成酸,若与醇或氨(胺)反应,则得酯或酰胺。
反应实例三、Baeyer----Villiger反应反应机理过酸先与羰基进行亲核加成,然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子迁移到-O-O-基团中与羰基碳原子直接相连的氧原子上,同时发生O-O键异裂。
因此,这是一个重排反应具有光学活性的3---苯基丁酮和过酸反应,重排产物手性碳原子的枸型保持不变,说明反应属于分子内重排:不对称的酮氧化时,在重排步骤中,两个基团均可迁移,但是还是有一定的选择性,按迁移能力其顺序为:醛氧化的机理与此相似,但迁移的是氢负离子,得到羧酸。
反应实例酮类化合物用过酸如过氧乙酸、过氧苯甲酸、间氯过氧苯甲酸或三氟过氧乙酸等氧化,可在羰基旁边插入一个氧原子生成相应的酯,其中三氟过氧乙酸是最好的氧化剂。
有机人名反应大全
亚磷酸三烷基酯作为亲核试剂与卤代烷作用,生成烷基膦酸二烷基酯和一个新的卤代烷:卤代烷反应时,其活性次序为:R'I >R'Br >R'Cl。
除了卤代烷外,烯丙型或炔丙型卤化物、α-卤代醚、α-或β-卤代酸酯、对甲苯磺酸酯等也可以进行反应。
当亚磷酸三烷基酯中三个烷基各不相同时,总是先脱除含碳原子数最少的基团。
本反应是由醇制备卤代烷的很好方法,因为亚磷酸三烷基酯可以由醇与三氯化磷反应制得:如果反应所用的卤代烷R'X的烷基和亚磷酸三烷基酯(RO)3P的烷基相同(即R' = R),则Arbuzov反应如下:这是制备烷基膦酸酯的常用方法。
除了亚磷酸三烷基酯外,亚膦酸酯RP(OR')2和次亚膦酸酯R2POR'也能发生该类反应,例如:反应机理反应实例反应机理反应实例肟在酸如硫酸、多聚磷酸以及能产生强酸的五氯化磷、三氯化磷、苯磺酰氯、亚硫酰氯等作用下发生重排,生成相应的取代酰胺,如环己酮肟在硫酸作用下重排生成己内酰胺:反应机理在酸作用下,肟首先发生质子化,然后脱去一分子水,同时与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上,所形成的碳正离子与水反应得到酰胺。
迁移基团如果是手性碳原子,则在迁移前后其构型不变,例如:反应实例反应机理反应实例反应机理反应实例反应机理反应实例反应机理反应实例反应机理反应实例吡啶类化合物不易进行硝化,用硝基还原法制备氨基吡啶甚为困难。
本反应是在杂环上引入氨基的简便有效的方法,广泛适用于各种氮杂芳环,如苯并咪唑、异喹啉、吖啶和菲啶类化合物均能发生本反应。
烯丙基芳基醚在高温(200°C)下可以重排,生成烯丙基酚。
当烯丙基芳基醚的两个邻位未被取代基占满时,重排主要得到邻位产物,两个邻位均被取代基占据时,重排得到对位产物。
对位、邻位均被占满时不发生此类重排反应。
交叉反应实验证明:Claisen重排是分子内的重排。
采用 γ-碳14C标记的烯丙基醚进行重排,重排后 γ-碳原子与苯环相连,碳碳双键发生位移。
有机化学人名反应机理(比较完整)
有机化学人名反应机理(比较完整)1.arbuzov反应卤代烷反应时,其活性次序为:r'i>r'br>r'cl。
除了卤代烷外,烯丙型或炔丙型卤化物、a-卤代醚、a-或b-卤代酸酯、对甲苯磺酸酯等也可以进行反应。
当亚酸三烷基酯中三个烷基各不相同时,总是先脱除含碳原子数最少的基团。
本反应就是由醇制取卤代烷的较好方法,因为亚磷酸三烷基酯可以由醇与三氯化磷反应制取:一般认为是按sn2进行的分子内重排反应:2.arndt-eister反应酰氯与重氮甲烷反应,然后在氧化银催化下与水共热得到酸。
重氮甲烷与酰氯反应首先构成重氮酮(1),(1)在氧化银催化剂下与水共热,获得酰基卡宾(2),(2)出现重排得烯酮(3),(3)与水反应分解成酸,若与醇或氨(胺)反应,则得酯或酰胺。
3.baeyer----villiger反应过酸先与羰基展开亲核差率,然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子搬迁至-o-o-基团中与羰基碳原子轻易相连的氧原子上,同时出现o-o键异裂。
因此,这就是一个重排反应具有光学活性的3---苯基丁酮和过酸反应,重排产物手性碳原子的枸型保持不变,说明反应属于分子内重排:不等距的酮水解时,在重排步骤中,两个基团均可搬迁,但是还是存有一定的选择性,按搬迁能力其顺序为:4.beckmann重排肟在酸例如硫酸、磷酸酯磷酸以及能够产生强酸的五氯化磷、三氯化磷、苯磺酰氯、亚硫酰氯等促进作用下出现重排,分解成适当的替代酰胺,例如环己酮肟在硫酸促进作用下重排分解成己内酰胺:在酸作用下,肟首先发生质子化,然后脱去一分子水,同时与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上,所形成的碳正离子与水反应得到酰胺。
搬迁基团如果就是手性碳原子,则在搬迁前后其构型维持不变。
5.bouveault---blanc还原脂肪族羧酸酯需用金属钠和醇还原成得一级醇。
α,β-不饱和羧酸酯还原成得适当的饱和状态醇。
芳香酸酯也可以展开本反应,但收率较低。
有机人名反应及其机理
本文整理出常见的有机人名反应80多个,共计约100页,大部分内容在竞赛考察范围之内。
全国初赛有机难度虽然有所降低,但有能力冲刺决赛的选手对于有机反应必须熟练掌握,熟记反应实例与机理。
熟记有机人名反应不仅是化学竞赛的要求,也是考研的重要内容,更是对化学先驱们的尊重与缅怀。
索引:Arbuzov反应Arndt-Eister反应Baeyer-Villiger 氧化Beckmann 重排Birch 还原Bischler-Napieralski 合成法Bouveault-Blanc还原Bucherer 反应Cannizzaro 反应Chichibabin 反应Claisen 酯缩合反应Claisen-Schmidt 反应Clemmensen 还原Combes 合成法Cope 重排Cope 消除反应Curtius 反应Dakin 反应Darzens 反应Demjanov 重排Dieckmann 缩合反应Elbs 反应Eschweiler-Clarke 反应Favorskii 反应Favorskii 重排Friedel-Crafts烷基化反应Friedel-Crafts酰基化反应Fries 重排Gabriel 合成法Gattermann 反应Gattermann-Koch 反应Gomberg-Bachmann 反应Hantzsch 合成法Haworth 反应Hell-V olhard-Zelinski 反应Hinsberg 反应Hofmann 烷基化Hofmann 消除反应Hofmann 重排(降解) Houben-Hoesch 反应Hunsdiecker 反应Kiliani 氰化增碳法Knoevenagel 反应Knorr 反应Koble 反应Koble-Schmitt 反应Leuckart 反应Lossen反应Mannich 反应Meerwein-Ponndorf 反应Meerwein-Ponndorf 反应Michael 加成反应Norrish I和II 型裂解反应Oppenauer 氧化Paal-Knorr 反应Pictet-Spengler 合成法Pschorr 反应Reformatsky 反应Reimer-Tiemann 反应Reppe 合成法Robinson 缩环反应Rosenmund 还原Ruff 递降反应Sandmeyer 反应Schiemann 反应Schmidt反应Skraup 合成法Sommelet-Hauser 反应Stephen 还原Stevens 重排Strecker 氨基酸合成法Tiffeneau-Demjanov 重排Ullmann反应Vilsmeier 反应Wagner-Meerwein 重排Wacker 反应Williamson 合成法Wittig 反应Wittig-Horner 反应Wohl 递降反应Wolff-Kishner-黄鸣龙反应Yurév 反应Zeisel 甲氧基测定法亚磷酸三烷基酯作为亲核试剂与卤代烷作用,生成烷基膦酸二烷基酯和一个新的卤代烷:卤代烷反应时,其活性次序为:R'I >R'Br >R'Cl。
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有机人名反应及机理索引:Arbuzov反应Arndt-Eister反应Baeyer-Villiger 氧化Beckmann 重排Birch 还原Bischler-Napieralski 合成法Bouveault-Blanc还原Bucherer 反应Cannizzaro 反应Chichibabin 反应Claisen 酯缩合反应Claisen-Schmidt 反应Clemmensen 还原Combes 合成法Cope 重排Cope 消除反应Curtius 反应Dakin 反应Darzens 反应Demjanov 重排Dieckmann 缩合反应Elbs 反应Eschweiler-Clarke 反应Favorskii 反应Favorskii 重排Friedel-Crafts烷基化反应Friedel-Crafts酰基化反应Fries 重排Gabriel 合成法Gattermann 反应Gattermann-Koch 反应Gomberg-Bachmann 反应Hantzsch 合成法Haworth 反应Hell-V olhard-Zelinski 反应Hinsberg 反应Hofmann 烷基化Hofmann 消除反应Hofmann 重排(降解) Houben-Hoesch 反应Hunsdiecker 反应Kiliani 氰化增碳法Knoevenagel 反应Knorr 反应Koble 反应Koble-Schmitt 反应Leuckart 反应Lossen反应Mannich 反应Meerwein-Ponndorf 反应Meerwein-Ponndorf 反应Michael 加成反应Norrish I和II 型裂解反应Oppenauer 氧化Paal-Knorr 反应Pictet-Spengler 合成法Pschorr 反应Reformatsky 反应Reimer-Tiemann 反应Reppe 合成法Robinson 缩环反应Rosenmund 还原Ruff 递降反应Sandmeyer 反应Schiemann 反应Schmidt反应Skraup 合成法Sommelet-Hauser 反应Stephen 还原Stevens 重排Strecker 氨基酸合成法Tiffeneau-Demjanov 重排Ullmann反应Vilsmeier 反应Wagner-Meerwein 重排Wacker 反应Williamson 合成法Wittig 反应Wittig-Horner 反应Wohl 递降反应Wolff-Kishner-黄鸣龙反应Yurév 反应Zeisel 甲氧基测定法亚磷酸三烷基酯作为亲核试剂与卤代烷作用,生成烷基膦酸二烷基酯和一个新的卤代烷:卤代烷反应时,其活性次序为:R'I >R'Br >R'Cl。
除了卤代烷外,烯丙型或炔丙型卤化物、α-卤代醚、α-或β-卤代酸酯、对甲苯磺酸酯等也可以进行反应。
当亚磷酸三烷基酯中三个烷基各不相同时,总是先脱除含碳原子数最少的基团。
本反应是由醇制备卤代烷的很好方法,因为亚磷酸三烷基酯可以由醇与三氯化磷反应制得:如果反应所用的卤代烷R'X 的烷基和亚磷酸三烷基酯(RO)3P 的烷基相同(即R' = R),则Arbuzov 反应如下:这是制备烷基膦酸酯的常用方法。
除了亚磷酸三烷基酯外,亚膦酸酯RP(OR')2和次亚膦酸酯R2POR'也能发生该类反应,例如:反应机理一般认为是按S N2进行的分子内重排反应:反应实例Arndt-Eister反应反应机理反应实例Baeyer-Villiger氧化反应机理反应实例Beckmann重排肟在酸如硫酸、多聚磷酸以及能产生强酸的五氯化磷、三氯化磷、苯磺酰氯、亚硫酰氯等作用下发生重排,生成相应的取代酰胺,如环己酮肟在硫酸作用下重排生成己内酰胺:反应机理在酸作用下,肟首先发生质子化,然后脱去一分子水,同时与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上,所形成的碳正离子与水反应得到酰胺。
迁移基团如果是手性碳原子,则在迁移前后其构型不变,例如:反应实例Birch还原反应机理反应实例Bischler-Napieralski合成法反应机理反应实例Bouveault-Blanc还原反应机理反应实例Bucherer反应反应机理反应实例Cannizzaro反应反应机理反应实例Chichibabin反应反应机理反应实例吡啶类化合物不易进行硝化,用硝基还原法制备氨基吡啶甚为困难。
本反应是在杂环上引入氨基的简便有效的方法,广泛适用于各种氮杂芳环,如苯并咪唑、异喹啉、吖啶和菲啶类化合物均能发生本反应。
Claisen酯缩合反应二元羧酸酯的分子内酯缩合见Dieckmann 缩合反应反应机理反应实例Claisen-Schmidt反应一个无α-氢原子的醛与一个带有α-氢原子的脂肪族醛或酮在稀氢氧化钠水溶液或醇溶液存在下发生缩合反应,并失水得到α,β-不饱和醛或酮:反应机理反应实例Clemmensen还原醛类或酮类分子中的羰基被锌汞齐和浓盐酸还原为亚甲基:此法只适用于对酸稳定的化合物。
对酸不稳定而对碱稳定的化合物可用Wolff-Kishner-黄鸣龙反应还原。
反应机理本反应的反应机理较复杂,目前尚不很清楚反应实例Combes合成法在氨基的间位有强的邻、对位定位基团存在时,关环反应容易发生;但当强邻、对位定位基团存在于氨基的对位时,则不易发生关环反应。
反应实例Cope重排1,5-二烯类化合物受热时发生类似于O-烯丙基重排为C-烯丙基的重排反应(Claisen 重排)反应称为Cope 重排。
这个反应30多年来引起人们的广泛注意。
1,5-二烯在150—200℃单独加热短时间就容易发生重排,并且产率非常好。
Cope重排属于周环反应,它和其它周环反应的特点一样,具有高度的立体选择性。
例如:内消旋-3,4-二甲基-1,5-己二烯重排后,得到的产物几乎全部是(Z, E)-2,6辛二烯:反应机理Cope重排是[3,3] -迁移反应,反应过程是经过一个环状过渡态进行的协同反应:在立体化学上,表现为经过椅式环状过渡态:反应实例Cope消除反应反应机理反应实例Curtius反应酰基叠氮化物在惰性溶剂中加热分解生成异氰酸酯:异氰酸酯水解则得到胺:反应机理反应实例Dakin反应反应机理反应实例Darzens反应反应机理反应实例Demjanov重排环烷基甲胺或环烷基胺与亚硝酸反应,生成环扩大与环缩小的产物。
如环丁基甲胺或环丁胺与亚硝酸反应,除得到相应的醇外,还有其它包括重排的反应产物:这是一个重排反应,在合成上意义不大,但可以了解环发生的一些重排反应。
反应机理反应实例1 氨甲基环烷醇也能发生类似的重排反应,详见Tiffeneau-Demjanov重排Dieckmann缩合反应反应机理反应实例Elbs反应羰基的邻位有甲基或亚甲基的二芳基酮,加热时发生环化脱氢作用,生成蒽的衍生物:由于这个反应通常是在回流温度或高达400-450 °C的温度范围内进行,不用催化剂和溶剂,直到反应物没有水放出为止,在这样的高温条件下,一部分原料和产物发生碳化,部分原料酮被释放出的水所裂解,烃基发生消除或降解以及分子重排等副反应,致使产率不高。
反应机理本反应的机理尚不清楚反应实例Eschweiler-Clarke反应在过量甲酸存在下,一级胺或二级胺与甲醛反应,得到甲基化后的三级胺甲醛在这里作为一个甲基化试剂。
反应机理反应实例Favorskii反应炔烃与羰基化合物在强碱性催化剂如无水氢氧化钾或氨基钠存在下于乙醚中发生加成反应,得到炔醇液氨、乙二醇醚类、四氢呋喃、二甲亚砜、二甲苯等均能作为反应的溶剂。
反应机理反应实例Favorskii重排α-卤代酮在氢氧化钠水溶液中加热重排生成含相同碳原子数的羧酸;如为环状α-卤代酮,则导致环缩小。
如用醇钠的醇溶液,则得羧酸酯此法可用于合成张力较大的四员环。
反应机理反应实例Friedel-Crafts烷基化反应芳烃与卤代烃、醇类或烯类化合物在Lewis催化剂(如AlCl3,FeCl3, H2SO4, H3PO4, BF3, HF等)存在下,发生芳环的烷基化反应。
卤代烃反应的活泼性顺序为:RF > RCl > RBr > RI ; 当烃基超过3个碳原子时,反应过程中易发生重排。
反应机理首先是卤代烃、醇或烯烃与催化剂如三氯化铝作用形成碳正离子:所形成的碳正离子可能发生重排,得到较稳定的碳正离子:碳正离子作为亲电试剂进攻芳环形成中间体 络合物,然后失去一个质子得到发生亲电取代产物:反应实例Friedel-Crafts酰基化反应芳烃与酰基化试剂如酰卤、酸酐、羧酸、烯酮等在Lewis酸(通常用无水三氯化铝)催化下发生酰基化反应,得到芳香酮:这是制备芳香酮类最重要的方法之一,在酰基化中不发生烃基的重排。
反应机理反应实例Fries重排酚酯在Lewis酸存在下加热,可发生酰基重排反应,生成邻羟基和对羟基芳酮的混合物。
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。
邻、对位产物的比例取决于酚酯的结构、反应条件和催化剂等。
例如,用多聚磷酸催化时主要生成对位重排产物,而用四氯化钛催化时则主要生成邻位重排产物。
反应温度对邻、对位产物比例的影响比较大,一般来讲,较低温度(如室温)下重排有利于形成对位异构产物(动力学控制),较高温度下重排有利于形成邻位异构产物(热力学控制)。
反应机理反应实例Gabriel合成法邻苯二甲酰亚胺与氢氧化钾的乙醇溶液作用转变为邻苯二甲酰亚胺盐,此盐和卤代烷反应生成N-烷基邻苯二甲酰亚胺,然后在酸性或碱性条件下水解得到一级胺和邻苯二甲酸,这是制备纯净的一级胺的一种方法。
有些情况下水解很困难,可以用肼解来代替:反应机理邻苯二甲酰亚胺盐和卤代烷的反应是亲核取代反应,取代反应产物的水解过程与酰胺的水解相似。
反应实例Gattermann反应重氮盐用新制的铜粉代替亚铜盐(见Sandmeyer反应)作催化剂,与浓盐酸或氢溴酸发生置换反应得到氯代或溴代芳烃:本法优点是操作比较简单,反应可在较低温度下进行,缺点是其产率一般较Sandmeyer反应低。
反应机理见Sandmeyer反应反应实例Gattermann-Koch反应芳香烃与等分子的一氧化碳及氯化氢气体在加压和催化剂(三氯化铝及氯化亚铜)存在下反应,生成芳香醛:反应实例Gomberg-Bachmann反应芳香重氮盐在碱性条件下与其它芳香族化合物偶联生成联苯或联苯衍生物:反应机理Hantzsch合成法两分子β-羰基酸酯和一分子醛及一分子氨发生缩合反应,得到二氢吡啶衍生物,再用氧化剂氧化得到吡啶衍生物。