药物合成反应重排.pptx

定义：受试剂或介质影响，同一有机分子内一个基团或原子从一个原子迁移到另一个原子上,使分子构架发生改变而形成一个新分子反应称为重排反应。重排反应类型(按终点原子电荷分)缺电子重排富电子重排自由基重排重排反应应用形成C-C、C-N、C-O键定向引入官能团形成环状化合物第五章重排反应从碳原子到碳原子重排从碳原子到杂原子重排从杂原子到碳原子重排-键迁移重排第五章重排反应从碳原子到碳原子重排从碳原子到杂原子重排从杂原子到碳原子重排-键迁移重排第一节从碳原子到碳原子重排Wagner-Meerwein重排Pinacol重排苯偶酰-二苯乙醇酸型重排Favorski重排Wolff重排一、Wagner-Meerwein重排终点碳原子上羟基、卤原子或重氮基等，在质子酸或Lewis酸催化下离去形成碳正离子，其邻近基团作1,2-迁移至该碳原子，同时形成更稳定起点碳正离子，后经亲核取代或质子消除而生成新化合物反应称为Wagner-Meerwein重排。莰烯药物合成反应重排药物合成反应重排药物合成反应重排二、Pinacol重排连二醇类化合物在酸催化下，失去一分子水重排生成醛或酮反应，称为Pinacol重排反应。Pinacol重排机理基团迁移能力Semipinacol重排立体化学(一)机理(二)基团迁移能力1.对称连二乙醇芳基>烃基供电子取代芳基>吸电子取代芳基主产物94%2.不对称连二乙醇重排方向决定于羟基失去难易72%药物合成反应重排羟基位于脂环环扩大或缩小Trans-二醇(三)Semipinacol重排碱性介质仲醇选择性环庚酮Tiffeneau环扩大反应1-氨基甲基环烷醇用亚硝酸处理，经重排形成多一个碳环烷酮反应，称为Tiffeneau环扩大反应。(四)碳正离子1,2-迁移立体化学迁移基团相同位相，同面迁移保留构型为主三、苯偶酰-二苯乙醇酸型重排二苯基乙二酮(苯偶酰)类化合物用碱处理，生成二苯基-羟基酸(二苯乙醇酸)反应称为苯偶酰-二苯乙醇酸型重排反应。药物合成反应重排迁移能力：吸电子基取代芳环>供电子基取代芳环79%甾体缩环四、Favorski卤化酮重排-卤代酮在亲核碱(NaOH,RONa等)存在条件下，发生重排得到羧酸盐、酯或酰胺反应称为Favorski卤化酮重排反应。药物合成反应重排药物合成反应重排Favorski卤化酮重排应用制备碳上多烃基取代羧酸衍生物合成有张力脂环烃羧酸衍生物大环类化合物缩环91%64%五、Wolff重排重氮酮在银、银盐或铜存在条件下，或用光照射或热分解都消除氮分子而重排为烯酮，生成烯酮深入与羟基或胺类化合物作用得到酯类、酰胺或羧酸反应称为Wolff重排反应。75%Arndt-Eistert同系列羧酸合成反应Arndt-Eistert合成是将一个酸变成它高一级同系物或转变成同系列酸衍生物，(如酯或酰胺)反应。该反应可应用于脂肪族酸和芳香族酸制备。反应包含以下三个步骤：1.酰氯形成；2.酰氯和重氮甲烷作用生成重氮酮；3.重氮酮经Wolff重排变为烯酮，再转变为羧酸或衍生物。84~92%84%第二节从碳原子到杂原子重排Beckmann重排Hofmann酰胺重排为胺类Curtius重排Schmidt羰基化合物降解反应Baeyer-Villiger氧化重排一、Beckmann重排酮肟类化合物在酸性催化剂作用下，重排成取代酰胺反应称为Beckmann重排。机理Beckmann重排应用将酮转变为酰胺确定酮结构扩环成内酰胺化合物制备仲胺95%药物合成反应重排二、Hofmann酰胺重排为胺类酰胺用溴(或氯)和碱处理转变为少一个碳原子伯胺反应称为Hofmann酰胺重排为胺类反应或称为Hofmann降解反应。机理Hofmann降解反应适用范围本重排酰胺包含脂肪、脂环、芳脂、芳香及或杂环等单酰胺，用以制备各类伯胺。65~71%芳环邻位有-NH2,-OH等亲核试剂时，可成新环三、Curtius重排酰基叠氮化合物在惰性溶液中加热分解为异氰酸酯反应称为Curtius重排反应。机理Curtius重排应用引入氨基-COOH-NH2四、Schmidt羰基化合物降解反应包含三类反应：(一)羧酸和叠氮酸在硫酸或Lewis酸催化下，得到比原来羧酸少一个碳原子伯胺。(二)醛类和叠氮酸在硫酸催化作用下生成腈类和胺类甲酰基衍生物。60~80%Hofmann降解Curtius重排74%五、Baeyer-Villiger氧化重排酮类用过氧酸(如过氧乙酸、过氧三氟醋酸等)氧化，在烃基与羰基之间插入氧原子而成酯反应称为Baeyer-Villiger反应。机理迁移基团构型保持不变迁移基迁移能力：叔烷基>环己基、仲烷基、苄基、苯基>伯烷基>甲基81%供电子环有利惯用过氧酸有：90~95%第三节从杂原子到碳原子重排从杂原子到碳原子重排Steven重排Sommelet-