有机合成经典人名反应及机理
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58
二甲胺化试剂或反应物 。由于具有致癌性，作 为溶剂，它的应用受到 限制，目前有被高极性 、低毒、高沸点的N,N'二甲基咪唑啉酮和1,3-二 甲基丙撑脲所代替的趋 势。
鲁伯特姆氧化反应 Rubottom氧化
是硅烯醇醚被间氯过氧苯甲酸（mCPBA）氧 化为硅基保护的α-羟基酮的反应。
反应机理
mCPBA将双键环氧化，然后发生分子内重排，生成两 性离子3，最后氧原子亲核进攻硅得到产物。该反应是 由酮制取α-羟基酮的一种方法。但副反应较多，产率 较低（50%左右）。
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，则导致环缩小 ：
合成张力较大的四员环
17
反应机理
18
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；
反应首先是酯在惰性溶剂中与钠反应，生成自由基负 离子。两分子自由基负离子发生偶联，生成二负离子 。两个R'O-基团离去后形成二酮。二酮与钠再一次反 应生成二负离子，与水反应后生成最终产物。
醇酮缩合 acyloin ester condensation
酮醇，或称α-羟基酮，偶姻。合成反应：安息香缩合反 应，Rubottom氧化反应，MoOPH氧化反应等。还原酮醇 得到二醇，氧化酮醇则得到二酮。 HMPA、吡啶和MoO5反应可生成 MoO5·Py·HMPA·(MoOPH)，一个含过氧结构的钼配合 物。它是一个有机合成中很有用的氧化剂，可以将羰基 的α-氢氧化为羟基（不一定是C-H键），也可以氧化 烯、砜等化合物。 六甲基磷酰胺（HMPA）为无色液体，是一个常见的含 磷非质子极性溶剂
49
反应机理
Reformatsky 反应
醛或酮与a-卤代酸酯和锌在惰性溶剂中反应,经 水解后得到β-羟基酸酯
51
反应机理
首先是a-卤代酸酯和锌反应生成中间体有机锌试剂， 然后有机锌试剂与醛酮的羰基进行加成，再水解
反应实例
53
频哪醇重排反应 pinacol rearrangement
频哪醇重排反应又称“呐夸重排”，是一类亲核重排反应 ，反应中，频哪醇在酸性条件下发生消除并重排生成不 对称的酮，该反应可用于螺环烃的合成。
有机合成经典人名反应及机理
1
本章学习要求：
十个重要重排反应 Beckmann 重排 Claisen重排 Cope重排 Favorskii重排 Fries 重排 Hofmann 重排（降解） Stevens 重排 Tiffeneau-Demjanov 重排 Wagner-Meerwein 重排 Demjanov 重排
醇酮缩合 acyloin ester condensation
酮醇缩合是发生在两个酯之间的还原偶联反应，在金
属钠的作用下，生成α-羟基酮，也被叫做酮醇。 当R基 团是脂肪烃或惰性基团时，反应进行良好。该反应使用 高沸点非质子溶剂，例如苯或甲苯。（在布沃-布朗还原 中使用的是质子溶剂）
56
反应机理
54
反应机理
两个羟基中之一结合质子之后形成鎓盐脱去一分子水 ，形成碳正离子；迁移能力更强的一个基团发生1,2重排，碳正离子转移至氧原子连接的碳原子上；羟基 电荷转移脱去质子，形成碳氧双键，反应结束。第1步 中，倾向生成稳定的碳正离子中间体，因此级数较高 的碳上的羟基容易脱去。 第2步中，给电子性大的基团更易迁移，因此芳基比烷 基易于迁移，烷基易于氢迁移。频哪醇还可用于和硼 烷或三氯化硼反应得到有用的合成中间体，如：频哪 醇硼烷、双联频哪醇硼酸酯 和频哪醇氯硼烷。
27
反应机理
28
反应实例
自由基对的结合非常快，当苯甲基的碳原子是个 手性碳原子时，重排后其构型保持不变
29
Tiffeneau-Demjanov 重排
1-氨甲基环烷醇与亚硝酸反应，得到扩大一个碳原子的环 酮，产率比Demjanov重排反应要好。适合于制备5-9个碳原子的 环酮，尤其是5-7个碳原子的环酮
Wittig reaction
Wittig 试剂与醛、酮的羰基发生亲核加成反应，形成烯烃：
反应机理
46
反应实例
48
Benzoin condensation
The Benzoin Condensation is a coupling reaction between two aldehydes that allows the preparation of α-hydroxyketones. The first methods were only suitable for the conversion of aromatic aldehydes.
4
反应机理
手性碳原子，则在迁移前后其构型不变
5
反应实例
6
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 ：
7
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。
8
从烯丙基芳基醚重排为邻烯丙基酚经过一次[3,3]ơ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] ơ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 9 丙基酚。
36
反应机理
37
反应实例
38
Baeyer-Villiger 氧化
反应机理
39
40
反应实例
41
Mannich 反应
含有a-活泼氢的醛、酮与甲醛及胺(伯胺、仲胺或氨) 反应，结果一个a-活泼氢被胺甲基取代，此反应又称 为胺甲基化反应，所得产物称为Mannich碱。
反应机理
42
43
反应实例
2
本章学习要求：
其他重要有机人名反应
Baeyer-Villiger 氧化 Mannich 反应 Cannizzaro 反应 Wittig反应 Benzoin condensation pinacol rearrangement
3
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：
取代的烯丙基芳基醚重排，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。 10
反应实例
11
12
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 ：
13
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：
14
反应机理
环状过渡态进行的协同反应
立体化学上，表现为经过椅式环状过渡态
15
反应实例
16
Favorskii重排
21
反应机理
22
反应实例
23
Hofmann 重排（降解）
酰胺用溴(或氯)在碱性条件下处理转变为少一个 碳原子的伯胺:
24
反应机理
25
反应实例
26
Stevens 重排
季铵盐分子中与氮原子相连的碳原子上具有吸电子的取代基Y 时，在强碱作用下，得到一个重排的三级胺。Y = RCO , ROOC , Ph等，最常见的迁移基团为烯丙基、二苯甲基、3-苯基丙炔基、 苯甲酰甲基等 ； 硫Ylide也能发生这样的反应 。
30
反应机理
31
反应实例
32
Wagner-Meerwein 重排
当醇羟基的β-碳原子是个仲碳原子(二级碳原子)或叔碳原 子(三级碳原子)时，在酸催化脱水反应中，常常会发生重排反 应，得到重排产物
33
反应机理
34
反应实例
35
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。
20
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。用多聚磷酸催化时主要生成对位重排产物，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 ຫໍສະໝຸດ Baidu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)。
44
Cannizzaro 康尼查罗反应
没有α-氢原子的醛在强碱（浓）的作用下发生分子间 氧化还原反应生成羧酸和醇，叫康尼查罗反应，又称歧 化反应； 由于甲醛的羰基最活泼，总是先被OH-进攻，从而成为 氢的供体，本身被氧化。因为有甲醛存在的交叉康尼查 罗反应，总是甲醛被氧化成羧酸，另一分子醛被还原成 醇。产物单一，产率较高，在合成上有一定作用。
二甲胺化试剂或反应物 。由于具有致癌性，作 为溶剂，它的应用受到 限制，目前有被高极性 、低毒、高沸点的N,N'二甲基咪唑啉酮和1,3-二 甲基丙撑脲所代替的趋 势。
鲁伯特姆氧化反应 Rubottom氧化
是硅烯醇醚被间氯过氧苯甲酸（mCPBA）氧 化为硅基保护的α-羟基酮的反应。
反应机理
mCPBA将双键环氧化，然后发生分子内重排，生成两 性离子3，最后氧原子亲核进攻硅得到产物。该反应是 由酮制取α-羟基酮的一种方法。但副反应较多，产率 较低（50%左右）。
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，则导致环缩小 ：
合成张力较大的四员环
17
反应机理
18
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；
反应首先是酯在惰性溶剂中与钠反应，生成自由基负 离子。两分子自由基负离子发生偶联，生成二负离子 。两个R'O-基团离去后形成二酮。二酮与钠再一次反 应生成二负离子，与水反应后生成最终产物。
醇酮缩合 acyloin ester condensation
酮醇，或称α-羟基酮，偶姻。合成反应：安息香缩合反 应，Rubottom氧化反应，MoOPH氧化反应等。还原酮醇 得到二醇，氧化酮醇则得到二酮。 HMPA、吡啶和MoO5反应可生成 MoO5·Py·HMPA·(MoOPH)，一个含过氧结构的钼配合 物。它是一个有机合成中很有用的氧化剂，可以将羰基 的α-氢氧化为羟基（不一定是C-H键），也可以氧化 烯、砜等化合物。 六甲基磷酰胺（HMPA）为无色液体，是一个常见的含 磷非质子极性溶剂
49
反应机理
Reformatsky 反应
醛或酮与a-卤代酸酯和锌在惰性溶剂中反应,经 水解后得到β-羟基酸酯
51
反应机理
首先是a-卤代酸酯和锌反应生成中间体有机锌试剂， 然后有机锌试剂与醛酮的羰基进行加成，再水解
反应实例
53
频哪醇重排反应 pinacol rearrangement
频哪醇重排反应又称“呐夸重排”，是一类亲核重排反应 ，反应中，频哪醇在酸性条件下发生消除并重排生成不 对称的酮，该反应可用于螺环烃的合成。
有机合成经典人名反应及机理
1
本章学习要求：
十个重要重排反应 Beckmann 重排 Claisen重排 Cope重排 Favorskii重排 Fries 重排 Hofmann 重排（降解） Stevens 重排 Tiffeneau-Demjanov 重排 Wagner-Meerwein 重排 Demjanov 重排
醇酮缩合 acyloin ester condensation
酮醇缩合是发生在两个酯之间的还原偶联反应，在金
属钠的作用下，生成α-羟基酮，也被叫做酮醇。 当R基 团是脂肪烃或惰性基团时，反应进行良好。该反应使用 高沸点非质子溶剂，例如苯或甲苯。（在布沃-布朗还原 中使用的是质子溶剂）
56
反应机理
54
反应机理
两个羟基中之一结合质子之后形成鎓盐脱去一分子水 ，形成碳正离子；迁移能力更强的一个基团发生1,2重排，碳正离子转移至氧原子连接的碳原子上；羟基 电荷转移脱去质子，形成碳氧双键，反应结束。第1步 中，倾向生成稳定的碳正离子中间体，因此级数较高 的碳上的羟基容易脱去。 第2步中，给电子性大的基团更易迁移，因此芳基比烷 基易于迁移，烷基易于氢迁移。频哪醇还可用于和硼 烷或三氯化硼反应得到有用的合成中间体，如：频哪 醇硼烷、双联频哪醇硼酸酯 和频哪醇氯硼烷。
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反应机理
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反应实例
自由基对的结合非常快，当苯甲基的碳原子是个 手性碳原子时，重排后其构型保持不变
29
Tiffeneau-Demjanov 重排
1-氨甲基环烷醇与亚硝酸反应，得到扩大一个碳原子的环 酮，产率比Demjanov重排反应要好。适合于制备5-9个碳原子的 环酮，尤其是5-7个碳原子的环酮
Wittig reaction
Wittig 试剂与醛、酮的羰基发生亲核加成反应，形成烯烃：
反应机理
46
反应实例
48
Benzoin condensation
The Benzoin Condensation is a coupling reaction between two aldehydes that allows the preparation of α-hydroxyketones. The first methods were only suitable for the conversion of aromatic aldehydes.
4
反应机理
手性碳原子，则在迁移前后其构型不变
5
反应实例
6
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 ：
7
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。
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从烯丙基芳基醚重排为邻烯丙基酚经过一次[3,3]ơ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] ơ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 9 丙基酚。
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反应机理
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反应实例
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Baeyer-Villiger 氧化
反应机理
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反应实例
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Mannich 反应
含有a-活泼氢的醛、酮与甲醛及胺(伯胺、仲胺或氨) 反应，结果一个a-活泼氢被胺甲基取代，此反应又称 为胺甲基化反应，所得产物称为Mannich碱。
反应机理
42
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反应实例
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本章学习要求：
其他重要有机人名反应
Baeyer-Villiger 氧化 Mannich 反应 Cannizzaro 反应 Wittig反应 Benzoin condensation pinacol rearrangement
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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：
取代的烯丙基芳基醚重排，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。 10
反应实例
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12
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 ：
13
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：
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反应机理
环状过渡态进行的协同反应
立体化学上，表现为经过椅式环状过渡态
15
反应实例
16
Favorskii重排
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反应机理
22
反应实例
23
Hofmann 重排（降解）
酰胺用溴(或氯)在碱性条件下处理转变为少一个 碳原子的伯胺:
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反应机理
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反应实例
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Stevens 重排
季铵盐分子中与氮原子相连的碳原子上具有吸电子的取代基Y 时，在强碱作用下，得到一个重排的三级胺。Y = RCO , ROOC , Ph等，最常见的迁移基团为烯丙基、二苯甲基、3-苯基丙炔基、 苯甲酰甲基等 ； 硫Ylide也能发生这样的反应 。
30
反应机理
31
反应实例
32
Wagner-Meerwein 重排
当醇羟基的β-碳原子是个仲碳原子(二级碳原子)或叔碳原 子(三级碳原子)时，在酸催化脱水反应中，常常会发生重排反 应，得到重排产物
33
反应机理
34
反应实例
35
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。
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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。用多聚磷酸催化时主要生成对位重排产物，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 ຫໍສະໝຸດ Baidu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)。
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Cannizzaro 康尼查罗反应
没有α-氢原子的醛在强碱（浓）的作用下发生分子间 氧化还原反应生成羧酸和醇，叫康尼查罗反应，又称歧 化反应； 由于甲醛的羰基最活泼，总是先被OH-进攻，从而成为 氢的供体，本身被氧化。因为有甲醛存在的交叉康尼查 罗反应，总是甲醛被氧化成羧酸，另一分子醛被还原成 醇。产物单一，产率较高，在合成上有一定作用。