化學專(zhuan) 業(ye) 必懂的幾個(ge) 有機反應機理 (3)

化學專(zhuan) 業(ye) 必懂的幾個(ge) 有機反應機理 如用醇鈉的醇溶液,則得羧酸酯:此法可用於(yu) 合成張力較大的四元環。反應機理Fries 重排酚酯在Lewis酸存在下加熱,可發生酰基重排反應,生成鄰羥基和對羥基芳酮...

化學專(zhuan) 業(ye) 必懂的幾個(ge) 有機反應機理 

如用醇鈉的醇溶液,則得羧酸酯:

此法可用於(yu) 合成張力較大的四元環。

反應機理

Fries 重排

酚酯在Lewis酸存在下加熱,可發生酰基重排反應,生成鄰羥基和對羥基芳酮的混合物。重排可以在硝基苯、硝基甲烷等溶劑中進行,也可以不用溶劑直接加熱進行。

鄰、對位產(chan) 物的比例取決(jue) 於(yu) 酚酯的結構、反應條件和催化劑等。例如,用多聚磷酸催化時主要生成對位重排產(chan) 物,而用四氯化鈦催化時則主要生成鄰位重排產(chan) 物。反應溫度對鄰、對位產(chan) 物比例的影響比較大,一般來講,較低溫度(如室溫)下重排有利於(yu) 形成對位異構產(chan) 物(動力學控製),較高溫度下重排有利於(yu) 形成鄰位異構產(chan) 物(熱力學控製)。

反應機理

Hofmann重排(降解)

酰胺用溴(或氯)在堿性條件下處理轉變為(wei) 少一個(ge) 碳原子的伯胺:

反應機理

反應實例

Knoevenagel反應

含活潑亞(ya) 甲基的化合物與(yu) 醛或酮在弱堿性催化劑(氨、伯胺、仲胺、吡啶等有機堿)存在下縮合得到a,b-不飽和化合物。

反應機理

Gabriel 合成法

鄰苯二甲酰亞(ya) 胺與(yu) 氫氧化鉀的溶液作用轉變為(wei) 鄰苯二甲酰亞(ya) 胺鹽,此鹽和鹵代烷反應生成N-烷基鄰苯二甲酰亞(ya) 胺,然後在酸性或堿性條件下水解得到一級胺和鄰苯二甲酸,這是製備純淨的一級胺的一種方法。

有些情況下水解很困難,可以用肼解來代替:

反應機理

鄰苯二甲酰亞(ya) 胺鹽和鹵代烷的反應是親(qin) 核取代反應,取代反應產(chan) 物的水解過程與(yu) 酰胺的水解相似。

Mannich反應

含有a-活潑氫的醛、酮與(yu) 甲醛及胺(伯胺、仲胺或氨)反應,結果一個(ge) a-活潑氫被胺甲基取代,此反應又稱為(wei) 胺甲基化反應,所得產(chan) 物稱為(wei) Mannich堿。

反應機理

Oppenauer 氧化

仲醇在叔丁醇鋁或異丙醇鋁作用下,氧化成為(wei) 相應的酮,還原為(wei) 異丙醇。這個(ge) 反應相當於(yu) Meerwein-Ponndorf反應的逆向反應。

當片呐醇類在稀H2SO4存在下加熱脫水時發生特殊的分子內(nei) 部的重排反應生成片呐酮。如用、草酸、I2/CH3COOH、CH3COOH等脫水-轉位劑以代替H2SO4可得相同的結局:

反應機理

反應的關(guan) 鍵是生成碳正離子:

醛或酮與(yu) a-鹵代酸酯和鋅在惰性溶劑中反應,經水解後得到b-羥基酸酯。

反應機理

 首先是a-鹵代酸酯和鋅反應生成中間體(ti) 有機鋅試劑,然後有機鋅試劑與(yu) 醛酮的羰基進行加成,再水解:

反應實例

Reimer-Tiemann反應

酚與(yu) 氯仿在堿性溶液中加熱生成鄰位及對位羥基苯甲酸。含有羥基的喹啉、吡咯、茚等雜環化合物也能進行此反應。

常用的堿溶液是氫氧化鈉、碳酸鉀、碳酸鈉水溶液,產(chan) 物一般以鄰位為(wei) 主,少量為(wei) 對位產(chan) 物。如果兩(liang) 個(ge) 鄰位都被占據則進入對位。不能在水中起反應的化合物可吡啶中進行,此時隻得鄰位產(chan) 物。

反應機理

首先氯仿在堿溶液中形成二氯卡賓,它是一個(ge) 缺電子的親(qin) 電試劑,與(yu) 酚的負離子(Ⅱ)發生親(qin) 電取代形成中間體(ti) (Ⅲ),(Ⅲ)從(cong) 溶劑或反應體(ti) 係中獲得一個(ge) 質子,同時羰基的α-氫離開形成(Ⅳ)或(Ⅴ),(Ⅴ)經水解得到醛。

重氮鹽用氯化亞(ya) 銅或溴化亞(ya) 銅處理,得到氯代或溴代芳烴:

這個(ge) 反應也可以用新製的銅粉和HCl或HBr來實現(Gattermann反應)。

反應機理

Wittig反應

Wittig 試劑與(yu) 醛、酮的羰基發生親(qin) 核加成反應,形成烯烴:

反應機理

當醇羥基的b-碳原子是個(ge) 仲碳原子(二級碳原子)或叔碳原子(三級碳原子)時,在酸催化脫水反應中,常常會(hui) 發生重排反應,得到重排產(chan) 物:

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