重排反应整理--最新版
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克莱森重排反应(Claisen重排反应)的最初形式是一个烯丙基苯基醚在高温(> 200°C)下发生的一个重排反应,产物是邻位烯丙基苯酚。
反应的机理是σ[3,3]重排(是史上第一个发现的σ[3,3]重排反应),产物4-烯酮因芳香性的需要互变异构为酚。
这个反应的特点是高度的区域选择性,产物大部分是邻位的。
与弗里斯重排的性质很相似。
而当苯环的两个邻位都被“堵”住的时候,反应产物是对位烯丙基取代物。
这是因为中间产物发生了一个科普重排反应所致——“分子自有其道(molecules have a way of hanging on)”。
审视整个过程可以看到:克莱森重排的驱动力是生成热力学上最稳定的取代度最大的“烯烃”。
克莱森重排起初是在芳香化合物中发现的(1912年),这与当时(20世纪初期)合成化学家“玩”的范围局限在芳香烃上有关。
到后来发现该反应可以拓展到非芳香化合物,而这种拓展非常重要,因为克莱森重排反应立刻变成了合成上一个非常有用的反应:反应生成了一个新的碳碳键,得到一个4-烯羰基化合物,而烯键可以继续往下做衍生,得到其他的化合物。
而现代有机合成在克莱森反应的启发下催生出众多“变体”:贝勒斯(Bellus)变体:埃申莫瑟(Eschenmoser)变体:艾兰德(Ireland)变体:强生(Johnson)变体:[编辑]天然界的存在在植物代谢的莽草酸途径中从分支酸到预苯酸的转换步骤就是一个克莱森重排;该反应受分支酸歧化酶的催化。
预苯酸是一个重要的前体化合物,生物体内含苯环的天然化合物有一大半是由预苯酸转换过来的。
嚬哪醇重排(英:pinacol rearrangement)是一个邻二醇在酸催化下脱水并发生取代基重排生成羰基化合物的反应。
[1][2]。
这一类反应由于嚬哪醇(2,3-二甲基-2,3-丁二醇)转换为嚬哪酮(3,3-二甲基-2-丁酮)的反应最具代表性,因而得名。
反应的关键步骤是一个碳正离子的1,2-重排。
大学有机化学反应方程式总结重排反应反应方程式是有机化学中非常重要的一部分,它描述了化学反应中物质的转化过程。
在大学有机化学中,我们学习了各种各样的反应方程式,其中包括重排反应。
本文将对大学有机化学中的重排反应进行总结,介绍其机理和一些典型反应。
1. 环丙烷重排反应(C1C2速度放缓)在环丙烷分子中,碳原子1和碳原子2之间为一个甲基基团,环丙烷重排反应就是指这个甲基基团发生位移,形成其他异构体的过程。
环丙烷重排反应可以发生两种类型的重排:1,2-重排和1,3-重排。
1,2-重排:环丙烷中的甲基基团发生位移,形成丙烯和丙烯烷的异构体。
1,3-重排:环丙烷中的甲基基团发生位移,并且环丙烷的碳原子2和碳原子3之间的键断裂,形成丙烯和甲烯烷的异构体。
2.1-甲基移位反应1-甲基移位反应是指分子中一个碳原子上的甲基基团在反应中发生迁移,形成另一种异构体。
这种反应在很多有机化合物中都可以观察到,例如烷烃、烯烃等。
3. α,β-不饱和酮的Knoevenagel缩合反应Knoevenagel缩合反应是α,β-不饱和酮与活性甲基化合物(如甲醛、甲基丙烯酮等)在碱的催化下进行的加成反应。
这个反应的机理涉及羰基亲核加成和酸碱中和等步骤。
4. 列维架桥异构化反应列维架桥异构化反应发生在某些烯烃和孤立的单质金属之间的反应中。
该反应可以形成由金属和碳原子构成的稳定的配位化合物。
总结:大学有机化学中的反应方程式总结重排反应,包括环丙烷重排反应、1-甲基移位反应、α,β-不饱和酮的Knoevenagel缩合反应和列维架桥异构化反应等。
这些反应在有机合成中具有重要的地位,对于理解有机反应的机理和应用具有重要意义。
在学习和运用这些反应时,我们需要深入了解它们的机理,并且掌握相应的实验操作技巧。
有机化学重排反应总结1.Claisen克莱森重排烯丙基芳基醚在高温(200°C)下可以重排,生成烯丙基酚。
当烯丙基芳基醚的两个邻位未被取代基占满时,重排主要得到邻位产物,两个邻位均被取代基占据时,重排得到对位产物。
对位、邻位均被占满时不发生此类重排反应。
交叉反应实验证明:Claisen重排是分子内的重排。
采用 g-碳 14C 标记的烯丙基醚进行重排,重排后 g-碳原子与苯环相连,碳碳双键发生位移。
两个邻位都被取代的芳基烯丙基酚,重排后则仍是a-碳原子与苯环相连。
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。
从烯丙基芳基醚重排为邻烯丙基酚经过一次[3,3]s 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]s 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丙基酚。
取代的烯丙基芳基醚重排时,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。
反应实例Claisen 重排具有普遍性,在醚类化合物中,如果存在烯丙氧基与碳碳相连的结构,就有可能发生Claisen 重排。
2.Beckmann贝克曼重排肟在酸如硫酸、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:反应机理在酸作用下,肟首先发生质子化,然后脱去一分子水,同时与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上,所形成的碳正离子与水反应得到酰胺。
迁移基团如果是手性碳原子,则在迁移前后其构型不变,例如:反应实例3.Bamberger,E.重排苯基羟胺(N-羟基苯胺)和稀硫酸一起加热发生重排成对-氨基苯酚:在H2SO4-C2H5OH(或CH3OH)中重排生成对-乙氧基(或甲氧基)苯胺:其他芳基羟胺,它的环上的o-p位上未被取代者会起类似的重排。
有机重排反应详尽总结重排反应(rearrangement reaction)是分子的碳骨架发生重排生成结构异构体的化学反应,是有机反应中的一大类。
重排反应通常涉及取代基由一个原子转移到同一个分子中的另一个原子上的过程,现将有机重排反应进行一个详尽的总结。
(1)Amadori重排反应酸或碱催化下醛糖的N-糖苷(糖胺,glycosylamines)异构化生成1-胺基-1-脱氧酮糖的反应被称为Amadori重排反应。
此反应的底物和产物都称为“Amadori化合物”。
各种Lewis酸都已应用于此反应:CuCl2 , MgCl2 , HgBr2 , CdCl2 , AlCl3 , SnCl4 , etc。
此反应中只需催化量的酸就可以催化胺和醛糖反应,进而重排。
伯胺,仲胺,脂肪胺或芳香胺都可以发生此反应。
糖胺类化合物会发生复杂的美拉德反应(食物在烹饪或储藏过程中糖,胺,氨基酸和蛋白质等进行重排和降解)。
此反应中生成的黑色产物是由于发生了此类非酶褐变反应。
(2)Baker-Venkataraman重排贝克-文卡塔拉曼重排反应(Baker-Venkataraman重排)是2-乙酰氧基苯乙酮衍生物在碱作为催化剂之下生成1,3-二酮的反应。
这个反应常用于制造色酮和黄酮类化合物。
(3)Bamberger RearrangementN-芳基羟胺在强酸水溶液作用下重排为氨基苯酚的反应。
(4)Beckmann Rearrangement贝克曼重排反应(Beckman rearrangement)指醛肟或酮肟在酸催化下生成N-取代酰胺的亲核重排反应,反应中起催化作用的酸常用五氯化磷。
此反应是由德国化学家恩斯特·奥托·贝克曼发现并由此得名。
(5)Brook RearrangementC-Si→O-Si的离子性重排反应,从羟基硅烷到硅醚的转化。
Brook 重排反应的推动力是产物中键能较高的 Si-O 键的生成。
有机化学中的重排反应重排反应是有机化学中一类重要的反应类型,它指的是在分子内,原子的连接方式发生改变,形成不同的同分异构体或结构异构体的化学反应。
重排反应在有机化学领域具有广泛的应用和重要的理论意义。
本文将介绍几种常见的有机化学重排反应及其机理和应用。
一、Wagner-Meerwein重排反应Wagner-Meerwein重排反应是一类重要的碳正离子重排反应,它指的是烷基或芳基正离子的骨架发生重新排列的反应。
该反应的机理是通过重排步骤使得碳正离子的位置发生变化。
例如,烷基正离子在重排反应中可以通过氢的迁移、碳骨架的迁移或者亲电自由基的捕获等方式形成不同位置的同分异构体。
Wagner-Meerwein重排反应在合成有机化合物中有着广泛的应用,可以用于构建碳骨架、生成复杂的天然产物分子以及合成药物等领域。
二、Claisen重排反应Claisen重排反应是一类重要的氧化重排反应,它经常用于合成酮或醛类化合物。
该反应是通过氧的迁移和碳骨架的重排来转化一个氧杂环底物或氧杂环中间体到另一个化合物。
Claisen重排反应在有机合成中得到了广泛的应用。
通过选择合适的底物和条件,可以有效地实现各种氧杂环化合物的合成和转化。
三、Hofmann重排反应Hofmann重排反应是一种氮杂杂环化合物的重排反应,它可以将一些含有氮杂杂环的底物转化为相应的醇、酮或醛化合物。
该反应的机理是通过化学键的断裂和重组来完成的。
Hofmann重排反应在有机合成中具有重要的应用,可以实现对氮杂杂环底物的立体和功能改变。
同时,该反应也是许多天然产物的合成关键步骤之一。
四、Beckmann重排反应Beckmann重排反应是一种重要的氮杂环重排反应,它将氮杂杂环化合物转化为酸中的相应醛或酮类化合物。
该反应的机理是通过氮杂杂环中氧原子的迁移和化学键的重组来实现的。
Beckmann重排反应在有机合成中得到了广泛的应用,可以用于合成酮和醛类化合物,为药物和天然产物的合成提供了重要的方法。
有机化学基础知识点整理有机分子的重排反应和空间取向有机分子的重排反应和空间取向在有机化学中,有机分子的结构和反应机制是学习的重要内容,其中包括了有机分子的重排反应和空间取向。
在这篇文章中,我们将对有机化学的基础知识点进行整理和探讨。
一、有机分子的重排反应有机分子的重排反应是指原子或官能团在分子内的重新排列,使得分子结构发生变化的反应。
它可以通过热力学控制以及催化剂的作用来实现。
有机分子的重排反应包括:1. 重排异构化反应;2. 化合物的重排;3. 环外迁移反应等。
1. 重排异构化反应重排异构化反应是指在分子结构中,原子或官能团的重新排列,产生异构体的反应。
例如,环庚烷和环庚烯之间的变异反应,通过热力学控制和酸催化剂的作用,可以将环庚烷转化为环庚烯。
2. 化合物的重排化合物的重排是指由于不稳定中间体的生成,导致化合物的结构变化。
此类反应常见于芳香性化合物的重排。
例如,苯与亲电试剂之间的取代反应,可能会在生成芳香性化合物的过程中发生重排反应。
3. 环外迁移反应环外迁移反应是指分子内的一个原子或官能团在分子内的迁移,从而导致分子结构的重排。
例如,烷基醇与硫酸反应生成烷基磺酸酯的过程中,烷基的迁移就是一种环外迁移反应。
二、有机分子的空间取向有机分子的空间取向是指分子在空间中的排布方式,通常由立体化学和空间位阻来确定。
有机分子中的空间位阻可以影响化学反应的速率和产物的选择性。
在有机化学中,空间位阻通常由手性分子引起。
1. 手性分子的空间取向手性分子是指分子中存在非对称碳原子或手性中心,具有左右对称关系,导致分子在空间中呈现不对称结构的分子。
手性分子的空间取向可以影响化学反应的产物选择性。
例如,在费洛环合成中,手性反应物的配置决定了产物的空间取向。
2. 空间位阻的影响空间位阻是指分子结构中的部分原子或官能团对其他原子或官能团的运动限制。
空间位阻的存在可以阻碍分子的重排反应或者催化反应。
例如,双取代苯基衍生物的取代反应中,季碳中的空间位阻可以影响置换基团的位置。
有机化学基础知识点整理官能团的重排反应和转位反应有机化学基础知识点整理:官能团的重排反应和转位反应导言:有机化学是研究含有碳元素的化合物的科学,是化学的一个重要分支。
在有机化学中,官能团的重排反应和转位反应是常见的重要反应类型之一。
本文将围绕这一主题展开讨论,介绍官能团的重排反应和转位反应的基本概念、机理以及相关实例。
一、官能团的重排反应1.1 概念官能团的重排反应是指有机化合物中某个官能团经过原子或原团的重新排列,从而形成新的有机化合物的反应过程。
这一过程通常伴随着键的断裂和形成。
1.2 机理官能团的重排反应的机理多样,总体可分为以下几种类型:1) 亲核取代反应:亲核试剂通过攻击一个键,使之断裂并形成新键,从而导致重排反应的发生。
2) 质子化/去质子化反应:质子的加入或脱离导致官能团成键重组,从而改变分子结构。
3) π电子迁移:电子云的重分布引发重排反应。
1.3 实例1) 醇的重排反应:醇可以发生缩醛和醚的转化反应。
例如,2-甲氧基乙醇在酸性条件下可以发生重排反应生成乙醚和甲醛。
2) 烯烃的重排反应:均相或异相环加成反应中,烯烃经过质子化后发生重排反应,生成稳定的胺、酮或醇等产物。
二、官能团的转位反应2.1 概念官能团的转位反应是指有机化合物中一个官能团与另一个官能团的位置互换,形成新的有机化合物的反应过程。
转位反应常涉及原子或原团的重新排列。
2.2 机理官能团的转位反应机理多种多样,常见的机理包括:1) 质子转移:质子从一个官能团转移到另一个官能团上,形成新的分子结构。
2) 共轭体系的重建:通过改变共轭体系的结构,使得官能团发生位置变化。
2.3 实例1) 羧酸的转位反应:在质子辅助下,羧酸可以发生转位反应,生成相应的酰胺。
例如,苯甲酸经过转位反应可以生成苯乙酰胺。
2) 稀土元素催化下的转位反应:稀土金属催化剂的存在可以促进官能团的转位反应,例如酮的转位反应。
结论:官能团的重排反应和转位反应是有机化学中常见的重要反应类型。
有机化学重排反应总结1.Claisen克莱森重排烯丙基芳基醚在高温(200°C)下可以重排,生成烯丙基酚。
当烯丙基芳基醚的两个邻位未被取代基占满时,重排主要得到邻位产物,两个邻位均被取代基占据时,重排得到对位产物。
对位、邻位均被占满时不发生此类重排反应。
交叉反应实验证明:Claisen重排是分子内的重排。
采用 g-碳 14C 标记的烯丙基醚进行重排,重排后 g-碳原子与苯环相连,碳碳双键发生位移。
两个邻位都被取代的芳基烯丙基酚,重排后则仍是a-碳原子与苯环相连。
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。
从烯丙基芳基醚重排为邻烯丙基酚经过一次[3,3]s 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]s 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丙基酚。
取代的烯丙基芳基醚重排时,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。
反应实例Claisen 重排具有普遍性,在醚类化合物中,如果存在烯丙氧基与碳碳相连的结构,就有可能发生Claisen 重排。
2.Beckmann贝克曼重排肟在酸如硫酸、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:反应机理在酸作用下,肟首先发生质子化,然后脱去一分子水,同时与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上,所形成的碳正离子与水反应得到酰胺。
迁移基团如果是手性碳原子,则在迁移前后其构型不变,例如:反应实例3.Bamberger,E.重排苯基羟胺(N-羟基苯胺)和稀硫酸一起加热发生重排成对-氨基苯酚:在H2SO4-C2H5OH(或CH3OH)中重排生成对-乙氧基(或甲氧基)苯胺:其他芳基羟胺,它的环上的o-p位上未被取代者会起类似的重排。