药物合成反应重排反应.pptx

第一节重排反应机理一、电子反应机理1.亲核重排其中Z=C、H、X、N、S、O，A=C、N、O。在上述重排反应中，因为Z是带着成键电子对（显示亲核性）向相邻原子A上迁移，而A必须是一个缺电子被进攻中心，故亲核重排反应又称为缺电子重排或称1,2－迁移重排。缺电子中心能够是碳正离子、碳烯、氮烯以及氮正离子等，其中以形成碳正离子和氮烯缺电子中心最为主要。迁移基团带着一对成键电子向缺电子原子上迁移在该重排中，迁移基带着一对成键电子向缺电子原子进行迁移。2.亲电重排带正点荷迁移基团向富电子原子上迁移二、自由基重排机理自由基中迁移基团带着一个电子进行迁移生成新自由基药物合成反应重排反应另外，还有一个重排反应不受催化剂影响，其重排过程不Wagner-Meerwein重排Pinacol重排二苯基乙二酮－二苯基乙醇酸型重排Favorski重排Wolff重排、Arndt-Eister反应1.反应通式2.机理3.影响原因重排Drivingforce是生成更稳定碳正离子（Carbocation）。除醇外，卤烃、胺类及烯烃等均可发生Wagner－Meerwein重排。（1）卤代烃Wagner-Meerwein重排（1）卤代烃Wagner-Meerwein重排Stablecation（2）醇类Wagner-Meerwein重排Wagner-Meerwein重排反应是俄国化学家G·Wagner于1899年研究双环萜莰醇在Lewis酸作用下脱水时发觉。莰醇有两个异构体，即莰醇和异莰醇，它们在脱水时不能得到直接脱水产物冰片烯，而是得到经过碳骨架重排烯烃——莰烯：异莰醇消除－重排反应历程以下式所表示：1922年，德国化学家H·Meerwein为了解释上述反应首先提出了碳正离子重排理论，并将此项研究推广到能够进行这种重排各种有机分子，所以Meerwein被誉为“当代碳正离子化学之父”。（3）烯烃化合物Wagner-Meerwein重排药物合成反应重排反应（4）胺类化合物Wagner-Meerwein重排药物合成反应重排反应药物合成反应重排反应二、Pinacol重排2.机理（1）碳正离子稳定性theproductisusuallyformedviathemoststablecarbocationintermediatewhentheglycolsubstrateisunsymmetrical;酸性条件:叔羟基先质子化离去(Ⅰ)比(Ⅱ)稳定药物合成反应重排反应（2）立体化学原因影响（3）反应条件影响药物合成反应重排反应药物合成反应重排反应（4）迁移基团迁移能力：药物合成反应重排反应药物合成反应重排反应迁移基团相正确活性次序大致为：能提供电子基团优先迁移：4.应用特点β-卤代醇药物合成反应重排反应羟基位于酯环上邻二叔醇重排α-二酮在浓碱作用下发生重排，生成安息香酸重排反应称为二苯乙醇酸重排。2.反应机理迁移能力：吸电子基取代芳环>供电子基取代芳环3.影响原因甾体化学中利用该重排反应，使结构中某个环缩小。如先在环己二酮重排形成缩环产物四、Favorskii法沃尔斯基重排2.反应机理当生成中间体为不对称环丙酮时，开环方向取决于生成碳负离子稳定性，以以下反应：（1）反应物α－卤代酮影响试验证实，没有α－氢卤代酮重排时，并不经由环丙酮中间体，而是与Benzil重排反应相同，称为Quasi-Favorskii重排：（2）催化剂影响由卤代酮制备羧酸衍生物α,α-二卤代酮和α,α′-二卤代酮进行重排时，产物为不饱和酸（酯）。药物合成反应重排反应五、Wolff重排及Arndt-Eistert反应Wolff重排阿恩特-埃斯特尔特（Arndt-Eistert）反应第三节从碳原子到杂原子重排酮肟在酸性催化剂作用下重排成酰胺反应称为贝克曼重排。2.反应机理催化剂：无机酸(H2SO4,HCl,多聚磷酸)有机酸（三氟磺酸）Lewis酸(BX3,AlX3,TiCl4,ZnCl4等)氯化剂或酰氯（POCl3,PCl5）3.影响反应原因Lewis催化几乎得到单一重排产物若酮肟结构中含有酸敏感基团时，可选取酰氯、吡啶（或三乙胺）或Lewis酸催化剂进行以下重排。②溶剂重排反应中溶剂，在反应过程中既起到反应介质作用，也起催化剂作用，其催化作用与溶剂质子亲和力呈正相关。在极性质子性溶剂中，若用质子酸催化，常使不对称肟发生异构化，重排后得酰胺混合物。为预防异构化发生，可选取非极性或极性小非质子溶剂。如：当溶剂中含有亲核性化合物或溶剂本身为亲核性化合物（如醇、酚、硫醇、胺或叠氮、偏磷酸酯）时，重排中间体与其结合得到对应化合物，而不能异构化成酰胺。当溶剂中含有亲核性化合物、分子内含有亲核性官能团、溶剂本身为亲核性化合物，碳正离子与其结合而得不到酰胺也可用此制备苯并咪唑衍生物(3)酮肟结构但芳醛肟在不一样反应条件下可得