第五章 重排反应5.2.ppt

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1、药物合成基础药物合成基础 第五章第五章 重排反应重排反应 5.3 从杂原子到碳原子的重排从杂原子到碳原子的重排5.3.1 Stevens 重排重排碳原子有活性氢原子或其它基团的有机分子，在强碱的作用下，被夺去氢碳原子有活性氢原子或其它基团的有机分子，在强碱的作用下，被夺去氢原子，形成带有一对电子的过渡态，然后烃基进行分子内原子，形成带有一对电子的过渡态，然后烃基进行分子内1,2迁移，生迁移，生成稳定的负离子，改变了分子的骨架成稳定的负离子，改变了分子的骨架季铵盐在强碱的作用下，先生成内翁盐过渡态，季铵盐在强碱的作用下，先生成内翁盐过渡态，然后季氮上的一个烃基重排到邻位的碳负例子上，然后季氮上的

2、一个烃基重排到邻位的碳负例子上，生成叔胺的反应，称为生成叔胺的反应，称为Stevens 重排重排12/28/20221两个类似的季铵盐化合物在同一溶液中进行重排，如未发现交两个类似的季铵盐化合物在同一溶液中进行重排，如未发现交叉产物，证明该重排为分子内反应叉产物，证明该重排为分子内反应季铵盐中如果迁移基季铵盐中如果迁移基R3和吸电子基和吸电子基Z均含芳基时，均含芳基时，芳基上取代基影响重排速度和产物芳基上取代基影响重排速度和产物12/28/2022212/28/2022312/28/20224也可发生缩环、扩环也可发生缩环、扩环12/28/202255.3.2 Sommelet-Hauser

3、重排重排苄基季铵盐在强碱，如氨基钠、烃基锂等催化下，重排成芳环上邻位烃苄基季铵盐在强碱，如氨基钠、烃基锂等催化下，重排成芳环上邻位烃基取代的苄基叔胺，此反应称为基取代的苄基叔胺，此反应称为Sommelet-Hauser 重排重排温度对重排的影响温度对重排的影响12/28/20226季铵盐的结构对重排的影响季铵盐的结构对重排的影响12/28/202275.3.3 Wittig 重排重排醚类醚类化合物在烃基锂或氨基钠等强碱作用下，醚分子中一个化合物在烃基锂或氨基钠等强碱作用下，醚分子中一个烷基发生转移，生成烷基发生转移，生成醇醇的反应，称为的反应，称为Wittig 重排重排12/28/20228协

4、同反应中，一个原子或基团从起点原子上的协同反应中，一个原子或基团从起点原子上的 键键越过共轭的越过共轭的 电子系统，电子系统，迁移到分子内的一个新位置上，形成新的迁移到分子内的一个新位置上，形成新的 键，这种重排称为键，这种重排称为 键迁移重排键迁移重排 键迁移重排键迁移重排12/28/20229 键键通过两个通过两个 电子系统的两部分，也可以发生类似的电子系统的两部分，也可以发生类似的迁移，迁移，这里用这里用i和和j表示终点原子的编号表示终点原子的编号12/28/2022105.4.1 反应机理与立体化学反应机理与立体化学 1 2 3Claisen重排和重排和Cope重排的化合物可看作重排的

5、化合物可看作1,5-二烯系统，其二烯系统，其3,3 键迁移可看作是两个烯丙自由基相互作用的结果，在键迁移可看作是两个烯丙自由基相互作用的结果，在具有三个具有三个 电子的电子的烯丙自由基中，烯丙自由基中，两个电子占据成键轨道两个电子占据成键轨道 1，另一个，另一个占据非成键轨道占据非成键轨道 2。当两个基态烯丙自由基相互作。当两个基态烯丙自由基相互作用时，用时，即即 1和和 1，2和和 2，无论按类船式和类椅式接近，无论按类船式和类椅式接近，均是对称允许的。均是对称允许的。Claisen重排和重排和Cope重排都是重排都是3,3重排重排 12/28/202211所以所以3,3 键迁移是通过类键迁

6、移是通过类椅式过渡态，按同面同面椅式过渡态，按同面同面迁移，即迁移，即 键的断裂和形成，键的断裂和形成，两端的构型保持不变。因此，两端的构型保持不变。因此，产物立体选择性很高。产物立体选择性很高。椅式过渡态椅式过渡态Z,E船式过渡态船式过渡态Z,Z 或或E,E12/28/2022125.4.2 Claisen重排重排烯丙基乙烯醚或酚的烯丙基醚，在加热的情况下，烯丙基烯丙基乙烯醚或酚的烯丙基醚，在加热的情况下，烯丙基自氧原子迁移到碳原子上的反应是典型的自氧原子迁移到碳原子上的反应是典型的3,3 键迁移热重键迁移热重排反应，称为排反应，称为Claisen重排。按其结构分为脂肪族和芳香族两类。重排。

7、按其结构分为脂肪族和芳香族两类。5.4.2.1 脂肪族脂肪族Claisen重排重排含烯丙基乙烯醚结构的化合物均可进行含烯丙基乙烯醚结构的化合物均可进行Claisen重排。重排。12/28/202213(1)烯丙醇类和乙烯醚类化合物的反应及其重排烯丙醇类和乙烯醚类化合物的反应及其重排烯丙醇类和乙烯基醚类化合物反应生成的烯丙基乙烯基醚不需分离，直接烯丙醇类和乙烯基醚类化合物反应生成的烯丙基乙烯基醚不需分离，直接进行重排，最简单的化合物为烯丙醇和乙烯基乙醚反应后重排，生成不饱进行重排，最简单的化合物为烯丙醇和乙烯基乙醚反应后重排，生成不饱和戊醛和戊醛12/28/202214(2)烯丙醇类和原酸酯反应

8、及其重排烯丙醇类和原酸酯反应及其重排以原酸三乙酯，如以原酸三乙酯，如CH3C(OC2H5)3,3-苯硒及原丙酸三甲酯苯硒及原丙酸三甲酯 C6H5SeCH2CH2C(OCH3)3或或N,N二甲基乙酰胺二甲基缩醛二甲基乙酰胺二甲基缩醛Me2N-C(Me)(OCH3)2 为试剂，与丙烯醇反应后重排，可引入相为试剂，与丙烯醇反应后重排，可引入相应的乙酸基、烯丙基或应的乙酸基、烯丙基或N取代乙酰氨基等。取代乙酰氨基等。12/28/202215(3)羧酸烯丙酯和卤硅烷反应及其重排羧酸烯丙酯和卤硅烷反应及其重排羧酸烯丙酯在烃基酰胺锂存在下，与卤硅烷羧酸烯丙酯在烃基酰胺锂存在下，与卤硅烷氯代三甲基硅烷氯代三甲

9、基硅烷(TMSCl)3,氯代二氯代二甲基叔丁基硅烷甲基叔丁基硅烷(DMBSCl)反应反应,是羧酸酯生成烯醇硅醚，在稍高于室温的条件是羧酸酯生成烯醇硅醚，在稍高于室温的条件下在进行下在进行Claisen重排。重排。溶剂的影响溶剂的影响12/28/202216(4)二烯丙醚的重排二烯丙醚的重排将烯丙醇与其它烯丙氯制成不对称的二烯丙醚，它在二氯三苯将烯丙醇与其它烯丙氯制成不对称的二烯丙醚，它在二氯三苯膦铬钌膦铬钌(Ph3P)3RuCl2存在下，其中一个烯丙基酰进行氢的存在下，其中一个烯丙基酰进行氢的1，3移位成乙烯基，在进行移位成乙烯基，在进行Claisen重排，是合成重排，是合成 不饱和醛、不饱和

10、醛、酮的方法之一酮的方法之一5.4.2.2 芳香族芳香族Claisen重排重排酚的烯丙基醚经酚的烯丙基醚经Claisen重排形成环己二烯，因其无芳香性，重排形成环己二烯，因其无芳香性，即能烯醇化得到邻烯丙基酚；即能烯醇化得到邻烯丙基酚；另外还可以进一步通过另外还可以进一步通过Cope重重排，在烯醇化，则得对位烯丙基酚。排，在烯醇化，则得对位烯丙基酚。因此，酚的烯丙基醚经因此，酚的烯丙基醚经Claisen重排，常得重排，常得/邻、对位异构体的混合物。邻、对位异构体的混合物。又因为烯醇化又因为烯醇化速度大于速度大于Cope重排，所以产物以邻位异构体为主。重排，所以产物以邻位异构体为主。12/28/

11、20221712/28/20221812/28/2022195.4.2.3 硫代硫代Claisen(thio-Claisen)重排重排将将Claisen重排中的醚氧原子换成硫原子，具有二烯硫化合物的重排中的醚氧原子换成硫原子，具有二烯硫化合物的结构，也能进行类似的结构，也能进行类似的Claisen重排。重排。12/28/2022205.4.2.4 氨基氨基 Claisen(amino-Claisen)重排重排以氨基以氨基(-NH-)置换置换Claisen重排中的醚氧原子，重排中的醚氧原子，形成形成的乙烯基烯丙基胺化合物也能进行的乙烯基烯丙基胺化合物也能进行3,3 键迁移重排键迁移重排反应反应1

12、2/28/2022215.4.3 Cope 重排重排1,5-二烯即双烯丙基的衍生物经二烯即双烯丙基的衍生物经3,3 键迁移重排，得到另一键迁移重排，得到另一双烯丙基衍生物的反应，称为双烯丙基衍生物的反应，称为Cope 重排。重排。12/28/20222212/28/2022235.4.4 Fischer indol 合成合成这里利用重排来合成吲哚化合物。将苯腙在适当的催化剂下这里利用重排来合成吲哚化合物。将苯腙在适当的催化剂下反应，脱氨后生成吲哚化合物，称谓反应，脱氨后生成吲哚化合物，称谓Fischer吲哚合成。吲哚合成。常用催化剂有：常用催化剂有：ZnCl2及其它金属卤化物，质子酸或及其它金属卤化物，质子酸或Lewis酸基对甲苯磺酸等酸基对甲苯磺酸等12/28/202224