分子内的曼尼希反应

第１２卷第８期２０１２年３月　１６７１—１８１５（２０１２）０８—１８５９—０８　科学技术与工程　

Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ＶｏＬ　１２　Ｎｏ．８　Ｍａｒ．２０１２　＠２０１２　Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ．Ｅｎｇｒｇ．　

化学　

分子内光环合反应在有机合成中　

应用的研究进展　

苏海波　

（同济大学化学系，上海２０００９２）　

摘要分子内光环合反应是合成具有生物活性和医用价值杂环化合物的有效方法。该方法合成简便，在一些杂环化合物　

的合成中比传统方法更具有优势。分子内光环合反应的应用范围很广，利用该反应不但可以合成含有氮、氧和硫原子的杂　

环，而且可以构建不同大小的分子骨架。按照可成环的大小，综述了分子内光环合反应在合成三元环、四元环、五六元环和大　

环等环状化合物中的运用。　

关键词有机光化学　杂化化学　光环合　不对称合成　

中图法分类号０６２１．３７；　文献标志码Ａ　

在过去的几十年里，光化学的发展非常迅速。　

一些成功的合成路线中，光反应起着关键的作　

用　。因此，光反应对有机合成意义重大，了解　

不同基团的光化学特性为设计一条完美的合成路　

线奠定了基础。光反应往往可有效地控制区域选　

择性和立体选择性，大大提高了其在有机合成中的　

应用。　

光反应的种类繁多，其中分子内光环合反应是　

合成杂环的有效方法，在有机合成中应用广泛。许　

多天然产物和具有生物活性的化合物中含有氮杂　

环　坞］，如喹啉　，　、吲哚衍生物　等，通过分子内　

光环合反应来合成这些化合物得到了很好的效果，　

比传统的合成方法更有优势。在某些情况下，传统　

的合成过程需要严格的操作，如控制反应物的添加　

和反应条件等，而利用光化学则简化了问题；若合　

成同一环状分子，传统的合成方法比光环合方法需　

要更严格地控制反应的立体、区域和化学选择性。　

因此，分子内光环合反应的引入使得某些传统的多　

２０１１年１２月２日收到　作者简介：苏海波（１９８６一），女，汉族，山东威海人，硕士研究生。研　

版权所有，侵权必究 联系QQ68843242 版权所有，侵权必究 联系QQ68843242 分子间反应与分子内反应速度差异-化工

分子间反应与分子内反应速度差异

刘丁豪

（武冈市展辉中学高中部，湖南 武冈 422400）

【摘

要】化学反应就是反应物分子中原子重新组合，形成新的分子。化学反应发生的首先条件是反应物分子要充分接触，要具有足够能量，发生有效碰撞。影响化学反应速度的因素有：浓度、温度、压强、催化剂。对影响化学反应速度的因素从反应原理上进行讨论，得出了在相同条件下，分子内反应比分子间反应速度要快得多。并以炸药威力比火药爆炸威力巨大差异为例进行了论证。

关键词 反应速度；分子间反应；分子内反应；炸药；火药

1 化学反应概念及特征

化学反应就是反应物分子中原子重新组合，形成新的分子。化学反应发生的首先条件是反应物分子要充分接触，要具有足够能量，发生有效碰撞。影响化学反应速度的因素有：浓度、温度、压强、催化剂。浓度、压强越大，反应物分子接触的机会越多；温度升高，分子运动速度快，动能增大，发生有效碰撞的机会就增多；催化剂可以减弱反应物分子中共价键，使共价键易于断裂，从而达到降

版权所有，侵权必究 联系QQ68843242 版权所有，侵权必究 联系QQ68843242 低反应活化能之目的。在化学反应中，常常使用溶剂，而且必须搅拌。溶剂的作用就是破坏反应物分子间作用力，将反应物分散成分子状态。搅拌就是使反应物分子或离子充分混合，达到充分接触。有些强极性溶剂还可以破坏反应物分子内作用：共价键、离子键，使分子电离成离子。对于固体与液体的反应，固体颗粒越小，反应速度越快；反之越慢。

２ 复分解反应概念及反应速度

复分解反应是由两种化合物，通过互相交换成分并生成两种新化合物的反应，模式为AB+CD→AD+CB。它是基本类型的化学反应之一。复分解都不是氧化还原反应（有些反应是复分解产物再发生氧化还原，而不是复分解的结果）。上图是一个复分解反应示例。图中的各种物质组成元素、原子团的化合价在反应前后保持不变。有机化学中的类似反应为取代反应。

15.3 Mannich反应

如用甲醛和含有α 活泼氢的醛、酮进行羟甲基化反应，反应难以控制，全部α 活泼氢均可被羟甲基取代，如只需引入一个碳原子，经常用含有α 活泼氢的醛酮和甲醛及一个胺同时反应，这样有一个α 活泼氢被一个胺甲基取代，因此称为胺甲基化反应，或称Mannich反应，其一般式如下：

反应机理

这个反应一般在水、醇或醋酸溶液中进行，通常混合物中加入少量盐酸，以保证酸性（或用胺的盐酸盐）。最常用的醛是甲醛，如甲醛的水溶液或三聚及多聚甲醛，除甲醛外，也可用其它醛。胺一般用二级胺，如二甲胺，六氢吡啶等，如用一级胺，胺甲基化反应后得二级胺，氮上还有氢，可再发生反应，因此根据需要也可以使用一级胺。如提供α 活泼氢的酮为不对称酮，则产物为混合物。这个反应应用范围很广，不但醛酮的α 活泼氢可以进行此反应，羧酸、酯、硝基、腈的α 氢以及炔氢、芳香环系的活泼氢（如酚的邻、对位）均可发生此反应。

主要用途

用途二

2．曼氏碱用作合成时的中间体 曼氏碱或其盐（如盐酸盐）通常比较稳定，容易保存。这些曼氏碱或在蒸馏时发生分解，或在碱作用下分解，也可通过甲基化及霍夫曼消除反应，均可提供α，β－不饱和酮。

所以曼氏碱或其盐在有机合成中可以被用作α，β－不饱和酮的前体，在使用时，随时给予合适的分解条件，而产生被用作反应物的α，β－不饱和酮，例如用丙酮与甲醛缩合得到的甲基乙烯基酮很不稳定，易聚合：

如先做成曼氏碱，再在反应中分解，即可克服这一弊端。

酯的α 氢也可反应形成曼氏碱，再甲基化后消除，提供酯的α 位的环外亚甲基的合成方法，如：

吲哚（i）是一个芳香杂环体系，1位氮上的电子按箭头所示方向转移，形成（ii），由于 中氮吸电子，与 类似，因此3位的氢是活泼的，可以发生胺甲基化反应：

草绿碱是由一种芦苇内取得的植物碱，含量甚微。用上述反应可以大量制得，主要用作合成一个很重要的氨基酸--色氨酸的原料（参看22.3,4.(1)）。

・８４・　中国抗生素杂志２００７年２月第３２卷第２期　

文章编号；ＩＯＯｉ一８６８９（２００７）０２—００８４　０３　

烯二炔类抗肿瘤抗生素全合成研究Ｖ．　

通过分子内的偶联反应合成十元环状烯二炔　

袁建勇　郭慧元　

（中国医学科学院　中国协和医科大学　李卓荣张致平　

医药生物技术研究所。　北京１０００５０）　

摘要：　以顺式１，２－二氯乙烯为原料，经六步反应，得到与芳环骈连的共轭环状烯二炔，本文首次以分子内的偶联反应作为环　合反应来合成环状烯二炔。　关键词：　烯二炔，　抗肿瘤抗生素；　偶联反应，　合成　中圈分类号：Ｒ９７８．７　文献标识码：Ａ　

Ｓｔｕｄｉｅｓ　ｏｎ　ｔｏｔａｌ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｏｆ　ｅｎｅｄｉｙｎｅ　ａｎｔｉｔｕｍｏｒ　ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ　Ｖ．　

Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｏｆ　ｃｙｃｌｏｄｅｃａ－１，５－ｄｉｙｎｅ－３－ｅｎｅ　ｓｋｅｌｅｔｏｎ　ｖｉａ　

ｉｎｔｒａｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｃｒＯｓｓ—ｃＯｕｐｌｉｎｇ　

Ｙｕａｎ　Ｊｉａｎ—ｙｏｎｇ，Ｇｕｏ　Ｈｕｉ—ｙｕａｎ，Ｌｉ　Ｚｈｕｏ—ｔｏｎｇ　ａｎｄ　Ｚｈａｎｇ　Ｚｈｉ—ｐｉｎｇ　

（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｐｅｋｉｎｇ　Ｕｎｉｏｎ　ｍｅｄｉｃａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ａｎｄ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００５０）　

ＡＢＳＴＲＡＣＴ　Ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｏｕｒｓｅ　ｏｆ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ａ　ｃｙｃｌｏｄｅｃａ一１，５－ｄｉｙｎｅ一３一ｅｎｅ　ｓｋｅｌｅｔｏｎ　ｗａｓ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ．　Ｃｙｃｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｒｏｍａｔｉｃ　ｂｒｏｍｉｄｅ　ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ　ｔｅｒｍｉｎａｌ　ａｌｋｙｎｅ　ｗａｓ　ａｃｈｉｅｖｅｄ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ａｎ　ｉｎｔｒａｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｃｒｏｓｓ—　

ｃｏｕｐｌｉｎｇ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｃａｔａｌｙｚｅｄ　ｂｙ　Ｐｄ（Ｏ）ａｎｄ　Ｃｕ（Ｉ）．