高等有机化学第十章重排反应
大学有机化学反应方程式总结重排反应
大学有机化学反应方程式总结重排反应反应方程式是有机化学中非常重要的一部分，它描述了化学反应中物质的转化过程。
在大学有机化学中，我们学习了各种各样的反应方程式，其中包括重排反应。
本文将对大学有机化学中的重排反应进行总结，介绍其机理和一些典型反应。
1. 环丙烷重排反应（C1C2速度放缓）在环丙烷分子中，碳原子1和碳原子2之间为一个甲基基团，环丙烷重排反应就是指这个甲基基团发生位移，形成其他异构体的过程。
环丙烷重排反应可以发生两种类型的重排：1,2-重排和1,3-重排。
1,2-重排：环丙烷中的甲基基团发生位移，形成丙烯和丙烯烷的异构体。
1,3-重排：环丙烷中的甲基基团发生位移，并且环丙烷的碳原子2和碳原子3之间的键断裂，形成丙烯和甲烯烷的异构体。
2.1-甲基移位反应1-甲基移位反应是指分子中一个碳原子上的甲基基团在反应中发生迁移，形成另一种异构体。
这种反应在很多有机化合物中都可以观察到，例如烷烃、烯烃等。
3. α,β-不饱和酮的Knoevenagel缩合反应Knoevenagel缩合反应是α,β-不饱和酮与活性甲基化合物（如甲醛、甲基丙烯酮等）在碱的催化下进行的加成反应。
这个反应的机理涉及羰基亲核加成和酸碱中和等步骤。
4. 列维架桥异构化反应列维架桥异构化反应发生在某些烯烃和孤立的单质金属之间的反应中。
该反应可以形成由金属和碳原子构成的稳定的配位化合物。
总结：大学有机化学中的反应方程式总结重排反应，包括环丙烷重排反应、1-甲基移位反应、α,β-不饱和酮的Knoevenagel缩合反应和列维架桥异构化反应等。
这些反应在有机合成中具有重要的地位，对于理解有机反应的机理和应用具有重要意义。
在学习和运用这些反应时，我们需要深入了解它们的机理，并且掌握相应的实验操作技巧。
高等有机重排反应机理
contents
目录
• 引言 • 高等有机重排反应类型 • 高等有机重排反应机理 • 高等有机重排反应影响因素 • 高等有机重排反应在合成中的应用 • 结论与展望
01 引言
有机重排反应概述
1 2 3
有机重排反应定义
有机重排反应是指有机化合物在反应过程中，分 子中的原子或基团发生重新排列，从而生成结构 异构体的化学反应。
重排反应类型
根据反应机理和条件的不同，有机重排反应可分 为热重排、光重排、酸催化重排、碱催化重排、 自由基重排等多种类型。
反应特点
有机重排反应通常具有高度的区域选择性和立体 选择性，能够生成具有特定结构和功能的有机化 合物。
高等有机重排反应的重要性
在有机合成中的应用
高等有机重排反应能够高效地构建复杂有机 分子的骨架结构，因此在药物合成、天然产 物合成以及材料科学等领域具有广泛的应用 价值。
自由基重排在有机合成中也有 一定的应用，但相对于其他类 型的重排反应来说较少见。
周环重排
周环重排是一类特殊的有机重排 反应，涉及分子内共轭体系的电
子转移和重排。
常见的周环重排反应包括：电环 化反应、环加成反应、σ-迁移反
应等。
周环重排在有机合成中具有独特 的应用价值，可用于构建具有特
定结构和功能的有机分子。
基于高等有机重排反应的研究，发展新的 合成方法和策略，实现复杂有机分子的高 效构建。
探索新应用
促进学科交叉融合
拓展高等有机重排反应在药物合成、天然 产物合成以及材料科学等领域的应用，推 动相关领域的快速发展。
加强高等有机重排反应与其他学科的交叉融 合，推动化学、生物学、医学等相关学科的 共同发展。
有机化合物的重排反应官能团位置的重排变化
有机化合物的重排反应官能团位置的重排变化有机化合物的重排反应是有机化学中一种重要的变化方式，通过此种反应，官能团的位置可被重新排列。
这种重排的变化可以在不改变分子中原子的相对位置的情况下，改变官能团的位置。
在本文中，我们将探讨有机化合物的重排反应及官能团位置的重排变化。
一、重排反应的概述重排反应是指有机分子中的官能团或官能团中的基团，通过化学反应，改变它们在分子结构中的位置，从而得到新的有机化合物的过程。
重排反应可以是热力学或动力学控制下进行的。
热力学控制下的重排反应是指使化合物能量最低的路径，而动力学控制下的重排反应则是指在较高的能垒下形成的反应产物。
重排反应的种类繁多，包括烷基迁移、炔基迁移、脱氢重排等等。
其中，官能团位置的重排变化是一种常见的重排反应，下面将详细探讨官能团位置的重排变化的相关内容。
二、官能团位置的重排变化1. 羟基重排羟基重排是指分子中的羟基官能团发生位置变化的重排反应。
例如，1-丙醇在酸性条件下可以发生重排反应，生成丙醇的异构体2-丙醇。
这种重排反应常见于糖类化合物的代谢过程中，也是一种常见的有机化学反应。
2. 酮基重排酮基重排是指分子中的酮基官能团发生位置变化的重排反应。
例如，2-戊酮在碱性条件下可以发生重排反应，生成3-戊酮。
这种重排反应常见于β-酮酸的合成中，也是一种常见的有机化学反应。
3. 醇醚重排醇醚重排是指分子中的醇醚官能团发生位置变化的重排反应。
例如，1-甲醇醚可以经过重排反应生成2-甲醇醚。
这种重排反应常见于醇醚的合成中，也是一种常见的有机化学反应。
4. 羰基重排羰基重排是指分子中的羰基官能团发生位置变化的重排反应。
例如，γ-巴胺酸在酸性条件下可以发生重排反应，生成δ-巴胺酸。
这种重排反应常见于氨基酸的合成中，也是一种常见的有机化学反应。
三、重排反应的应用和意义重排反应在许多领域都有着广泛的应用和意义。
首先，通过重排反应可以合成出一些在天然产物中难以获得的有机化合物，从而为有机合成提供了新的途径。
有机重排反应详尽总结
有机重排反应详尽总结重排反应（rearrangement reaction）是分子的碳骨架发生重排生成结构异构体的化学反应，是有机反应中的一大类。
重排反应通常涉及取代基由一个原子转移到同一个分子中的另一个原子上的过程，现将有机重排反应进行一个详尽的总结。
（1）Amadori重排反应酸或碱催化下醛糖的N-糖苷（糖胺，glycosylamines）异构化生成1-胺基-1-脱氧酮糖的反应被称为Amadori重排反应。
此反应的底物和产物都称为“Amadori化合物”。
各种Lewis酸都已应用于此反应：CuCl2 , MgCl2 , HgBr2 , CdCl2 , AlCl3 , SnCl4 , etc。
此反应中只需催化量的酸就可以催化胺和醛糖反应，进而重排。
伯胺，仲胺，脂肪胺或芳香胺都可以发生此反应。
糖胺类化合物会发生复杂的美拉德反应（食物在烹饪或储藏过程中糖，胺，氨基酸和蛋白质等进行重排和降解）。
此反应中生成的黑色产物是由于发生了此类非酶褐变反应。
（2）Baker-Venkataraman重排贝克－文卡塔拉曼重排反应（Baker-Venkataraman重排）是2-乙酰氧基苯乙酮衍生物在碱作为催化剂之下生成1,3-二酮的反应。
这个反应常用于制造色酮和黄酮类化合物。
（3）Bamberger RearrangementN-芳基羟胺在强酸水溶液作用下重排为氨基苯酚的反应。
（4）Beckmann Rearrangement贝克曼重排反应（Beckman rearrangement）指醛肟或酮肟在酸催化下生成N-取代酰胺的亲核重排反应，反应中起催化作用的酸常用五氯化磷。
此反应是由德国化学家恩斯特·奥托·贝克曼发现并由此得名。
（5）Brook RearrangementC-Si→O-Si的离子性重排反应，从羟基硅烷到硅醚的转化。
Brook 重排反应的推动力是产物中键能较高的 Si-O 键的生成。
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。
第十章重排反应全文编辑修改
Wolff重排反应应用
二、Arndt-Eistert反应
活化的羧酸（酰氯或酸酐）与重氮甲烷反应得到的α-重氮酮 ，在金属催化剂（氧化银等）和亲核试剂（如水）作用下， 经过Wolff重排反应生成多一个碳原子的羧酸的反应称作 Arndt-Eistert反应。
三、Curtius重排反应
酰基叠氮化合物加热分解生成异氰酸酯的反应称为Curtius重 排反应
AcOH
O2N
O2N
O O
OO HO
mCPBA HO
OO O
HO H
CH2Cl2
HO
O
H
O
O T FA /H 2O 2
O O
HO H
CH2Cl2
HO H
O CO2H
第三节 自由基重排和碳烯、氮烯重排
促进反应发生的动力是新形成的自由基具有更高的稳定性， 能量更低。
另一类可发生重排反应质体为卡宾（碳烯）和乃春（氮烯） ，在重排反应中有着广泛的应用。
1. 失去质子的部位连有吸电子基团或生成的碳负离子可以通 过离域得以稳定；
2. 重排基团一般为苄基、烯丙基或吸电子取代的烷基； 3. 若重排基团存在手性中心，该基团在重排前后的构型保持
不变。
Stevens重排反应的规律
三、Wittig重排反应
醚类化合物（除了烯丙基醚，因为烯丙基醚主要发生[2,3]重排，属于协同重排类型）在强碱性条件下转变为碳负离子 后，醚键另一侧的烷基极易发生[1,2]-迁移到碳负离子上， 发生重排而形成醇，此即 Wittig重排反应。
反应在非质子溶剂下进行，得到较高收率的异氰酸酯；若在 水、醇或胺中进行，则得到胺、取代脲或氨基甲酸酯。
Curtius重排反应的应用
重排反应总结
重排反应总结1、什么叫重排反应？一般地，在进攻试剂作用或者介质的影响下，有机分子发生原子或原子团的转移和电子云密度重新分布，或者重键位置改变，环的扩大或缩小，碳骨架发生了改变等等，这样的反应称为重排反应。
简单的理解：重排反应是指反应中烃基或氢原子或别的取代基从分子中的一个原子迁移到该分子中的另一个原子上的变化。
（指分子内重排）2、重排的分类按反应机理 ，重排反应可分为：基团迁移重排反应和周环反应中的重排。
基团迁移重排反应 即反应物分子中的一个基团在分子范围内从某位置迁移到另一位置的反应。
常见的迁移基团是烃基。
基团迁移重排反应又包括缺电子重排（亲核重排），富电子重排（亲电重排）和自由基重排.。
周环反应中的重排包括电环反应、σ键迁移。
也可按照不同的标准，分成分子内重排和分子间重排，光学活性改变和不改变的重排反应等等。
本讲义把重排分为以下几类：a.从碳原子到碳原子的重排 b.从碳原子到杂原子的重排 c.从杂原子到碳原子的重排 d.其它重排一、从碳原子到碳原子的重排反应1、Wangner-Meerwein 重排（瓦格纳尔—米尔外英重排，简称瓦—米重排）两个相邻原子之间发生的重排叫1,2重排，也叫Wangner-Meerwein 重排。
如：醇或卤代烃在酸催化下进行亲核取代或消除反应时，烯烃进行亲电加成时发生的重排。
例如：a.亲电加成时发生的重排如果反应液中同时存在两种或是两种以上的亲核试剂，则通过中间体碳正离子，能够生成混合加成产物。
R 2C R 3R 1C OHR 4R 5R 2C R 3R 1CR 4R 5R 1CR 2C R 3R4R 5R1CR 2CR 3R 4R 5OH H +(-H O)重排H O(-H +)b.醇进行亲核取代和消除时的重排亲核取代时，除大多数伯醇难以形成正碳离子而按S N 2反应外，仲醇或叔醇反应常伴随着重排产物的产生。
（S N 1）消去时（S N 1）：c.卤代烃进行亲核取代和消除时的重排亲核取代按S N 1机理反应时伴随着碳正离子的重排 消去时注意：有碳正离子形成时，就有可能伴随着重排反应 形成C +的方式总结： (a)卤代烃 （AgNO 3醇溶液） (b)含-NH 2，重氮化放氮气(c)-OH ，加 H + (失H 2O)，烯烃加H +基团迁移顺序：对迁移顺序的理解：迁移基团的电子云密度越大越容易迁移（但具体情况下，要具体分析）(CH 3)3C-CH 2Cl(CH 3)32Ag (AgNO 3(CH 3)3C-CH 2N 2Cl-N 2(CH 3)3C-CH 2(CH 3)3C-CH 3NH 2NaNO 2△(CH 3)3C-CH 2OH (CH 3)3C-CH 2=CH 2(CH 3)32(CH 3)33H +2H +ClR 3C-R 2CH-RCH 3-CH 3-H-＞＞＞＞＞＞OCH 3＞反应举例：2、Pinacol （频哪醇）重排（邻二醇重排）当起始物的脱水产物能产生两种不同的正离子时，总是生成更稳定的正碳离子为主，有不同迁移基团时，按迁移的难易程度进行。
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。
重排反应
重排过程中的立体因素：
Beckmann重排（反位基团）
重要的重排反应 迁移基向正碳离子的迁移
• 频哪醇重排 邻二醇在酸的作用下重排成醛和酮的反应
1）驱动力？ 2）两个羟基中谁先离去？（生成的正碳离子稳定性） 3）立体化学上离去基与迁移基成反式共平面
半频哪醇重排
α-碳上有OH的碳正离子
实例
Taylor’s work
Chem. Commun., 2009, 3249
O N
N
OEt O N 98% (by 1HNMR)
O
O
O OEt
Benzil-Benzilic acid （二苯基乙二酮－二苯基羟基乙酸）重排
其他二酮类
Arndt-Eistert合成和Wolff重排
（Wolff重排）
重氮酮经加热、光解或者金属催化剂 作用下重排生成烯酮
基团向缺电子氮原子的迁移 Beckmann重排
Hoffmann重排
1）N上必须两个H 2）第三步重排中多数认为Br的离去和R的迁移是协同进行的，也有认 为Br先离去形成氮烯再迁移O Ar[O源自 -eNAr OH N
Ar [O] O -e-
H N
Ar Base O -H+ N
Ar O
O O O OEt 1.0 eq. Cu(OAc)2H2O 1.1 eq. KOtBu DMF, 110 oC 1h
1.0 eq. Cu(OAc)2H2O 1.1 eq. KOtBu OEt -H+ [O] O N O OEt N O O OEt [O] N OEt DMF, 110 oC 1h N 65% -H+ O O
环的扩大和缩小反应
脂环化合物环上碳原子带有正电荷，通过重排环会收缩 如果正碳离子位于环外α-位，则环会扩大
《有机化学重排反应》课件
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详细描述
重排反应通常涉及分子内部的重排，包括电子、质子和原子的重新排列，这种 重排可以发生在分子内或分子间，并伴随着键的断裂和形成。重排反应通常伴 随着键能的变化，需要一定的活化能来启动反应。
重排反应的重要性
总结词
重排反应在有机化学中具有重要的意义，它涉及到许多有机化合物的合成、转化和降解过程。
详细描述
重排反应的动力学与热力学
动力学研究
分析重排反应的动力学特征，如反应 速率常数、活化能等，以及如何影响 反应进程。
热力学研究
探讨重排反应的热力学性质，如反应 熵变、焓变等，以及与反应条件的关 系。
重排反应的历程与过渡态
历程研究
揭示重排反应的具体步骤和中间体，以及各 步骤之间的相互转化。
过渡态研究
分析重排反应过程中的过渡态结构，以及如 何影响反应活化能和产物形成。
贝克重排反应是一种有机化学反应，涉及环丙烷环系的重排过程。在反应中，环丙烷环系通过加热或 其他能量源的激发，发生重排，生成新的化合物。
沃尔夫-凯惜纳重排反应
总结词
涉及芳香族化合物的重排反应
详细描述
沃尔夫-凯惜纳重排反应是一种有机化学反应，涉及芳香族化 合物的重排过程。在反应中，芳香族化合物通过加热或其他 能量源的激发，发生重排，生成新的化合物。
计算化学的应用
利用计算化学方法预测和优化 重排反应的途径和产物，提高
反应效率。
06
参考文献
参考文献
《有机化学重排反应》第二版，作者
01
XXX，出版社：XXX。
《有机化学重排反应》第三版，作者
02
XXX，出版社：XXX。
"有机化学重排反应研究进展"，作者
有机化学基础知识点重排反应的机理和规律
有机化学基础知识点重排反应的机理和规律有机化学是研究有机化合物的结构、性质和反应的学科。
在有机化学中，重排反应是一类重要的反应类型，指的是有机分子在条件适当的情况下，通过化学转化重新排列原子或基团的位置而形成新化合物的过程。
本文将探讨重排反应的机理和规律。
一、脱氢重排反应脱氢重排反应是指分子内的氢和一个相邻的碳原子之间迁移的过程。
这种反应通常发生在具有活泼的氢原子的有机化合物中。
脱氢重排反应常见的机理有质子迁移和自由基迁移两种。
1. 质子迁移质子迁移是脱氢重排反应中常见的机理之一。
在质子迁移过程中，质子从一个原子迁移到另一个原子上，给予其正电荷，同时，原子上的电子以共振或移动的方式重新分布。
质子迁移反应可分为环内质子迁移和链上质子迁移。
2. 自由基迁移自由基迁移是脱氢重排反应中另一种常见的机理。
在自由基迁移过程中，一个碳原子上的自由基通过氢原子的迁移，连接到一个相邻的碳原子上，形成一个新的自由基。
这种反应机理多见于烷基和烷基自由基间的迁移。
二、亲电重排反应亲电重排反应是指由于外来的亲电试剂的作用，有机化合物中的基团重新排列的过程。
亲电重排反应常涉及含有高度不稳定的中间体的形成。
1. 高能离子中的重排反应高能离子中的重排反应是一种常见的亲电重排反应。
在该过程中，高能离子首先与有机分子中的某个基团形成化学键，然后通过中间体的形成和不稳定结构的断裂，最终导致原有基团的重新排列。
2. 焦磷酰的重排反应焦磷酰是一种强酸性试剂，广泛用于重排反应中。
当焦磷酰作为试剂与有机化合物反应时，它与分子中的氧原子形成磷酰离子，从而引发重排反应。
三、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在适当的条件下发生的重排反应。
杂环重排反应通常涉及杂环内部原子间的迁移和重排。
1. 杂环内部原子迁移杂环内部原子迁移是杂环重排反应中最常见的机理。
在这种过程中，杂环内的原子通过原子间的迁移重新排列，形成新的杂环结构。
2. 杂环重排反应的特殊性杂环重排反应具有特殊的反应条件和化学特性。
有机化学重排反应讲解
1.Claisen克莱森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 g-碳 14C 标记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(Cope 重排)到对位，然后经互变异构得到对位烯丙基酚。
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。
2.Beckmann贝克曼重排肟在酸如硫酸、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3.Bamberger,E.重排苯基羟胺（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。
高等有机化学第十章 分子重排反应
CH3 CH3 20%H2SO4 OH OH
CH3 CH3 OH
CH3 O CH3
二、瓦格涅尔—米尔外因重排反应
(CH3)3CCHCH3 OH
无水草酸
100—110 ℃
(CH3)3CCH=CH2 3%
+ (CH3)2CHC=CH2
CH3 31%
+ (CH3)2C=C(CH3)2
61%
反应机理是： 醇首先在酸作用下脱去羟基形成碳正离子
R2 R1 O R3
R2
O R1 O R3
ONa
H3C
CH3
+ CH2=CHCHBr
OCH2CH=CH2
H3C
CH3
OH
H3C
CH3
CH2CH=CH2
二、柯柏重排反应
1，5-己二烯化合物加热时，重排为一种新的1，5-己二烯化合物
2
X3
1
2
X3
1
4
6
5
4
6
5
柯柏反应反应均发生在1、5—二烯键系统，反应中首先生成六员环:
H2N(CH2)5COOH
第二节 亲电重排反应
一、斯蒂文重排反应 季胺盐在强碱作用下重排成叔胺的反应
R N—CH2—R'
CH3 CH3
B
R
[
N—CH—R' ]
CH3
CH3
CH3
N—CH—R' ] CH3
R
R=苄基、烯丙基、烃基等；R‘=RCO、ROCO、C6H5等吸电子基团
O (CH3)2NCHCC6H5
第七章 分子重排反应
重排反应:化学键的断裂和形成发生在同一个有机分子中， 引起组成分子的原子配置方式发生改变，从而成为组成相同、 结构不同的新分子的反应。
有机化学中的重排反应合成方法
有机化学中的重排反应合成方法重排反应是有机化学中一类非常重要的反应类型，通过此类反应可以有效地合成复杂的有机化合物。
本文将介绍有机化学中常见的重排反应及其合成方法。
一、醇重排反应醇重排反应是指醇分子在一定条件下发生内部原子或官能团重排，从而生成具有不同结构的醇化合物。
常见的醇重排反应有醇的断裂与迁移重排、氧化重排和氧杂环重排等。
1. 醇的断裂与迁移重排醇的断裂与迁移重排是指醇分子中的C-O键发生断裂与迁移，生成具有不同碳骨架的醇化合物。
常见的醇的断裂与迁移重排反应包括β-消除重排、E1cb机理的重排和Pinacol重排等。
2. 氧化重排氧化重排是指醇分子在氧化剂的作用下发生内部重排，生成具有不同碳骨架的醇化合物。
常见的氧化重排反应有Baeyer-Villiger氧化重排和尤格催化剂氧化重排等。
3. 氧杂环重排氧杂环重排是指含氧杂环化合物在一定条件下发生内部重排，生成具有不同结构的醇化合物。
常见的氧杂环重排反应包括Pummerer重排和Beckmann重排等。
二、烯重排反应烯重排反应是指具有烯丙基结构的有机化合物在一定条件下发生结构重排，生成具有不同结构的化合物。
常见的烯重排反应包括烯醇重排、烯丙基重排和烯烃转位等。
1. 烯醇重排烯醇重排是指烯醇分子在一定条件下发生内部重排，生成具有不同碳骨架的化合物。
常见的烯醇重排反应有脱醇重排和β-取代基迁移等。
2. 烯丙基重排烯丙基重排是指具有烯丙基结构的化合物在一定条件下发生结构重排，生成具有不同碳骨架的化合物。
常见的烯丙基重排反应有烯丙醇重排和烯丙基迁移等。
3. 烯烃转位烯烃转位是指具有烯烃结构的有机化合物在一定条件下发生结构转位，生成具有不同碳骨架的化合物。
常见的烯烃转位反应包括Cope重排和Claisen重排等。
三、碳负离子重排反应碳负离子重排反应是指碳负离子化合物在一定条件下发生内部重排，生成具有不同碳骨架的化合物。
常见的碳负离子重排反应有甲基重排、氢负离子迁移和羰基碳负离子重排等。
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。
有机化学中的重排反应
氮烯
R NH COOH
异氰酸酯
CO2 + RNH2
• 经过Nitrene的重排 • 酰胺重排生成少一个碳的胺 • Hoffmann重排：RCOOH→RCONH2→RNH2
二元酸的酰亚胺：
O C C O O C NH2 NH
NaOCl
NH2 COOH
COOH
更多例见后
(1) (CH3)3C-CH2CONH2
CH2CH2CO2H H SO + HN3 2 4 CH2CH2CO2H
羧酸可以是直链脂肪族的一元或二元羧酸、脂环酸、芳香 酸等；与Hoffmann重排、Curtius反应相比，本反应胺的 收率较高。
例：
⑷.贝克曼(Beckmann)重排
①定义：醛或酮肟在 酸性条件下，重 排生成酰胺的反 应。（质子酸
基团迁移活泼性顺序如下： 对甲氧基苯基 > 对甲基苯基 > 苯基 > 对溴苯基 > 烷 基>氢
（c） 结构不对称的二醇的重排，可由生 成的碳正离子的稳定性来判断那一个羟基 是离去基团。
R' R R' C C R
OH OH
C CH2OH
H+
_
_
H+
C CHO H 主要
C CH2OH OH
H2O
_
C CH2
0
O OK NH2
H+3O
O OH NH2
-aminoacid
⑵. Curtius （库尔悌斯）重排：
酰基叠氮化合物也发生类似的重排：
R C O
N N N
O C N R +N2
H2O
RNH2 + CO2
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O CH 3
例1.
H3C O C Ph C Ph
H2SO4 -H2O
O CH 3
H3C O
C Ph
C Ph O
CH3 C6H5
OH OH
例2.
CH3 C6H5 C C6H5 H3C C OH OH C6H5 H3C C
H+
CH3 C6H5 H3C C OH H+ C C6H5 OH2 H3C
C OH
机理:
O
(EtO-)
EtONa H2 H ' R C C C R X
H H -X R C C C R' X
O
H H R C C R C O
'
EtONa
H H R C C R a C b O OEt
'
a) R
H C
H C
R'
b) R
H C
H C H
R'
COOEt H R H2 C H C R' COOEt
CH2 H CH2 SCH3
CH2 CH2 SCH3
（四） Wittig 重排
在醇溶液中，醚与强碱如烷基锂、苯基钾、氨基钠等作用， 醚分子中的烃基发生位移得到醇的反应称Wittig 重排。
R CH 2
HO OR' R"Li R CH OLi 2
R'
R CH OH R'
其中，R、R’为烷基、芳基或烯基。迁移基团R’的迁移能力 大致循下列顺序： CH2=CH-CH2—＞PhCH2—＞Me-＞Et＞Ph一
C6H5 C C6H5 H
（2）迁移基团的性质和迁移倾向 一般说来，基团迁移倾向的大小与其亲核性的强弱一致： 芳基大于烷基Ph—＞Me3C一＞Et-＞MeC6H5 H3C C OH C6H5 C C H3 OH C6H5 H3C C OH C6H5 C + C H3 H3C C O H C6H5 H3C C OH C6H5 C C H3 O H2 + C6H5 C C H3 C6H5
CH2 N+(CH3)2 CH3 NaNH2 NH3
CH2
N+(CH3)2 CH2
CH2 N(CH3)2 H CH2
CH3 CH2N(CH3)2
互变异构为 稳定的产物
C H2 NMe2 C H2Ph
NH2
C H3 C HNMe 2 Ph
CH2 S+CH3 CH3
NaOH H2O
CH2 S+CH3 CH2
X B C
重排
B
X C
这类重排在碱性条件下进行，一般说来，这种经由负碳离子中间体的 重排不如前述经由正离子中间体的亲核重排普遍。该类重排大多数亦 属1，2—重排。
（一）Favorsky重排
α- 卤 代 酮 类 在 碱 性 催 化 剂 (ROK 、 RONa 、 Na0H 等 ) 存在 下 发 生 重 排 生 成 羧 酸 或 羧 酸 酯 (NH3存在时生成酰胺)：
KOH
N H2C=HC-H2C
CH3OH
CH2-CH=CH2
N CH2=CH-CH2 C-CH=CH2
CH3 N Ph
CH3
NaNH2 PhH
Hale Waihona Puke N PhCH3 N Ph 迁 移 :烯 丙 基 、 苄 基 、 炔 丙 基 、 甲 基
烯丙基迁移
（三） Sommelet-Hauser（萨姆勒特-霍瑟）重排
H
Me2C
C Me2 O
C OH
C Me2 C C Me3 O
Me
C C Me3 OH
Me
C C Me3 OH
Me
脂环族氨基醇和脂环族卤代醇则发 生扩环或缩环的反应
CH2NH2 OH
OH CH3 I
HNO2 -N2
CH2 OH
OH CH3 OH CH3
OH
H
O
Ag AgI
or
O CH3
H
O-H CH3
C CH3 O H
H
C CH3 O
（三）Beckmann重排
醛肟或酮肟在酸性催化剂作用下重排生成取代酰胺的反应
R
O C N OH H R C NHR '
机理:
R ' R C N OH
' R
H
R R' C N
OH2
R
C
N
R'
R
C
N
R'
亲核重排
H2O
RCONHR'
RCOOH + R'NH2
若迁移基团含有手征性碳原子，则该碳原子的构型保持不变。
机理：
R1 R2 N CH2 Z R3 B
R1 R2 N R3 CH Z
R1 R2 N CH R3 Z
氮叶立德
R1 R2
N CH
Z
R3
O Z=-Ph, -CH=CH2, -C-R' 吸 电 子 基 团 B:强 碱 (NaNH2)
碳负离子总是进攻“中心原子”正电性更大的迁移基团。 迁移基团反应前后，中心原子的构型保持不变。
+
空间位阻不大时：
邻甲氧基空间阻碍大，迁移能力小，其它次序和亲核性相一致。
主产物
氢的迁移能力表现得不规律，有 时小于烷基，有时大于芳基。
片呐醇重排在有机合成上的价值在于可以合成一些 经由其它方法难以得到的含季碳原子的化合物。
Me2C OH Me
C Me2 NH2 C OH
HNO2
Me2C OH Me
10.1.1亲核碳重排反应
(一)Wagner-Meerwein重排：
当反应物分子在反应过程中生成一个正碳离子时， 其邻位碳上的烃基或氢带着键合电子对断裂下来并 迁移到这个正碳上，从而生成一个新的更稳定的正 碳离子，然后发生进一步变化而得重排产物。
形成C+ 的方式
(a)卤代烃在酸催化下进行亲核取代或消除（Ag+
(1)失去-OH的难易 （等同于所生成碳正离子的稳定性） 与供电基团相连的碳原子上的 -OH 易于失去，由于供电基 团使-OH上氧原子的电子云密度增大，从而易于与H+的结 合形成质子化醇，而随后脱水形成的正碳离子也将由于正电 荷得到较好的分散而更趋稳定。 一船说来，对-OH离去难易影响的顺序为： p—甲氧苯基＞苯基＞烷基＞H。
亲核重排亦称缺电子体系的重排。在分子重排中，这类重排最为广 泛，类型也最多。它是包含产生正离子中间体的重排，重排过程中基团z 带着一对电子从原子C迁移至另一个缺少一对电子的原子 A上。多数亲核 重排基团的迁移发生于相邻的两个原子间，称1，2—重排：
C Z
A
C
A Z
式中A为C、N、O原子，Z为X、O、S、C、N、H。
重排机理可表示如下：
R CH2 OR' R"Li R CH O-R' Li
亲电重排
R CH O R’
Li
H2 O R CH OH
R'
首先形成稳定的负碳离子，然后进行亲电迁移。
Ph C H 2 O Me
1.PhLi
Ph C H Me 2.H3O OH
1.PhLi
C H2=C HCH2-O -C H 2-CH=C H2 H OR
C Me2 N2
H
Me Me C C Me2 OH C C Me3 O
C Me3
C C Me3 OH
H
Me
OH NH2
HNO2
CHO
Me2C OH Me
C Me2 Br
Ag AgBr H
Me Me C OH Me C C Me3 O C Me2 Me C C Me3 OH
C C Me3 OH
H
Me Me
(二)片呐醇重排：
邻二醇（或邻二官能团）合成酮的方法
R R R C C R OH OH
机理:
H+
R R C C R O R
2 比1 稳定，由于2 中有p-p 共轭作用分散 C 上的正电荷，这是重排的动力。
不仅邻二醇（二叔、叔仲、双仲醇），而且 卤代醇、氨基醇也可能发生片呐醇重排。
a 键-OH 较易质子化离去是由于a 键-OH 受 1,3-干扰不稳定的缘故。
Et Me C C n-Bu H N OH
H2SO4 乙醚
Et O n-Bu C N C CH3 H H 构型在迁移前后保持不变
O2N
Ph N Br OH PCl5
O2N
O NHPh H2O O2N Br
COOH PhNH2 Br
O2N
Ph N OH Br PCl5
O2N
O2N NHCOPh H2O
1.PhLi / THF 2.H3O
C H2=C HCH-C H2-C H=C H 2 2.H3O OH R OH
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① PhLi PhCH2 O CH2Ph ② H3O+
PhCH CH2Ph OH
- CH2 OCH2 -
C
+
C6H5
+
C C6H5
H 3C C O
O H CH3
+
C6H5 C C6H5 CH3
例3.
H H C OH H H C OH H
+
C6H5 C C6H5 OH C6H5 C C6H5 +
H+
H H C OH H C OH +
C6H5 C C6H5 O H2 + C6H5 C C6H5 H
H
C O
Br
NH2 PhCOOH Br