[练习]有机化学命名反应概要(修订版)

[练习]有机化学命名反应概要(修订版) 有机化学命名反应概要(修订版) (250个命名反应整理) 北京大学化学与分子工程学院 刘任翔 100871 一、亲电取代反应 1. Friedel-Crafts酰化反应(Friedel-Crafts Acylation) 酰基正离子、当量催化剂、不可逆、少重排、I>Br>Cl>F、一元取代。 2. Friedel-Crafts烷化反应(Friedel-Crafts Alkylation) 碳正离子、催化量催化剂、可逆、多重排、F>Cl>Br>I、多元取代。 3. Gattermann和Gattermann-Koch甲酰化反应(Gattermann and Gattermann-Koch Formylation) 用CO、HCl、Lewis酸将芳环甲酰化(Gattermann-Koch反应): CHO CO,HCl AlCl3 当芳环上有吸电子基团时，反应不能发生。 也可用HCN、HCl进行甲酰化，先生成亚胺，然后水解得醛(Gattermann反应): CHO HONHHCN,HCl2 AlCl3 4. Houben-Hoesch反应 用腈作为亲电试剂对活化的芳环进行亲电取代，产物亚胺水解得到芳环的酰基化产物，可以防止因芳环活性很高造成的多取代。 5. Kolbe-Schmidt反应 CO作为亲电试剂，可以对活化的芳环进行亲电取代，生成芳香羧酸。一般是在绝对无2 水、高压的CO条件下，用酚盐参与反应。由于在反应中酚盐的金属离子被酚氧基、2 CO络合，故金属离子的体积对于取代位点的控制很重要。一般说来，大离子利于对位2 取代，小离子利于邻位取代。 6. Reimer-Tiemann反应 CHCl在碱作用下发生α-消除生成二氯卡宾，后者作为缺电子的亲电试剂对活泼的酚芳3 环进行亲电取代，水解得到甲酰化产物: OOOClCl Cl---+C-Cl-OHH,CHClCClClClC3-OHCl -OOOHOHH -+-ClHOH,2ClHOO+-H 7. Snieckus定向邻位金属化反应(Snieckus Directed Ortho Metalation) 苯环上有含杂原子的取代基时，用RLi进行金属化，Li可以被诱导这些取代基的邻位。这是因为它们可以与RLi发生络合，然后脱去RH，得到苯基锂。 8. Vilsmeier-Haack甲酰化反应(Vilsmeier-Haack Formylation) 用POCl、DMF对苯环进行甲酰化: 3 HCHHCHHCCl333--+-ClNNONOO HCOHCOPClHCOPCl333PClClClClClCl HCCH33+NO HCCl3HO2+PhHHHN HCH3 其中形成的亲电试剂称为Vilsmeier试剂。 二、亲电加成反应 1. Brook硼氢化反应(Brook HydroBoration Reaction) 烯烃,炔烃与硼烷或取代的硼烷作用，加成生成取代的硼烷。这个加成是经历四元环过渡态的，其中H是负氢，因此是顺式的反马加成。BH/BH的平衡保证了反应平稳发326 生。过渡金属络合物对反应有催化作用。 2. Ritter反应 碳正离子与腈作用，加成产物水解得到酰胺: RRR222HO+++2NCRRCRNCRRNCR133131RRR444 RHHR22 ++RNRN-33H RRRR4141 OOH 碳正离子可以来自卤代烷、醇、烯烃。 3. Schwartz锆氢化反应(Schwartz Hydrozirconation) 用CpZrHCl作为氢化试剂，可以对不饱和键进行加成，得到末端有-ZrClCp基团的产22物，可以与其他金属交换;与亲电试剂结合;或用CO插入羰基。 反应的活性，炔烃比烯烃强，位阻小的不饱和键优先反应。另外，非末端烯烃的加成产物，Zr基团仍然在末端。 4. Sharpless不对称氨基羟基化反应(Sharpless Asymmetric Aminohydroxylation) 在手性催化剂存在下，用卤代酰胺负离子对碳碳双键进行酰胺基羟基化。反应中N参与了配位，与双键、催化剂金属原子及其上的O形成五元环结构，从而控制产物的构型。 5. Sharpless不对称双羟基化反应(Sharpless Asymmetric Dihydroxilation) 在手性催化剂存在下，用氧化剂将碳碳双键进行不对称双羟基化。 6. Simmons-Smith环丙烷化反应(Simmons-Smith Cyclopropanation) 在Zn存在下，CHI先生成有机金属化合物，然后对烯烃加成，得到环丙烷衍生物。22 三、亲核取代反应 1. Arbuzov反应 三价膦用其孤对电子进攻卤素碳，发生S2反应，然后膦的一个烷氧基上的R基离去N 生成五价的磷化合物: RR11OOO -RXX2+RR22PPP ABABAB 其中X为Br或I;A、B可以是烷氧基或烷基。由于是S2反应，要求RX是一级卤N2代烷(简单二级卤代烷也可反应)，而烯丙位或苄位卤代烃不反应。卤代烃中不能有羰基或含氮官能团，否则发生副反应。此反应用于在有机物中引入五价的磷基团。 2. Balz-Schiemann反应 +-用NaNO/HBF将芳胺重氮化，产物[Ar-N?N]BF较稳定，可分离后加热或光照分解，244 得到氟苯衍生物。用HPF、HSbF等也可代替HBF。该反应在氟化有极性取代基(如664 -OH，-OMe，-CF)的芳环时特别有用。 3 3. Chichibabin胺化反应(Chichibabin Amination Reaction) -在液氨溶剂中，用NH取代含氮杂环的缺电子位C上的H: 2 NNN+-H-H-HH--+NNNHNN2++NaNa+-NaHNH2 NN 水解 -NNNHN2+Na H 反应中脱去1分子H。缺电子的C也可能不在芳环上。无取代的吡啶环不发生反应。2 4. Finkelstein反应 -就是亲核基团交换的S2反应。加入NaI有利于反应发生，因为I既是好的亲核试剂，N 也是好的离去基团。若要进行氟代，可用TBAF或KF/18-冠-6;脱氟可用TMSI。 5. Gabriel合成(Gabriel Synthesis) 用邻苯二甲酰亚胺与卤代烷反应，产物肼解得到一级胺。酰基起占位作用: OOO NHHNRX24RNHNHNR2+BaseNH OOO 6. Hell-Volhard-Zelinski反应 在PX催化下，用X对羧酸进行α-卤代(X为Cl或Br)。首先生成酰卤，增强α-C活32-性，然后酰卤的烯醇式进攻X分子，X离去，得到卤代产物。 2 7. Jacobsen水解动力学拆分(Jacobsen Hydrolytic Kinetic Resolution) 有手性的环氧化合物，在如下的Co(?)或Cr(?)手性催化剂作用下，对映体中的一个被水解，另一个由于动力学原因保留，得以进行拆分: NNNN CoCr ROORROOR LL RRRR 8. Kahne苷化反应(Kahne Glycosidation) 用磺酸酐诱导的苷化: OO S-OOOOOOOR ++SSOOOSSSRORRRR--RSO3 +OOOOTfNu--NuTfO 亲核试剂取代一步为S1反应，若环上有基团固定构象，则取代前后碳原子构型保持。N 9. Koenigs-Knorr苷化反应(Koenigs-Knorr Glycosidation) 卤素被取代的苷化反应，机理与Kahne苷化反应类似(都生成碳氧双键结构)，一般用银盐等催化。 10. Myers不对称烷基化反应(Myers Asymmetric Alkylation) CHO3 R1N OHCH3将在LDA催化下用RI烷基化，含N基团控制了烷基化的方向;然后将含N基团脱去。 11. Schotten-Baumann反应 酰卤与胺作用得到酰胺，与醇作用得到酯，这都是经历加成,消除机理的羰基亲核取代反应。 12. Smith-Tietze多组分二噻烷揳入偶联(Smith-Tietze Multicomponent Dithiane Linchpin Coupling) 硅基取代的缩硫醛，在碱作用下连续与两分子环氧化合物反应，得到二噻烷揳入碳链的产物: OOTMSn-BuLiBrook重排OLiO SSSSSSSS TMSLiTMSLiTMS TMSHOOLiOHOOH2SSSS -其中Brook重排一步是通过O进攻使得TMS基团离去来完成的。 13. Williamson醚合成(Williamson Ether Synthesis) 用醇或酚的负离子与卤代烷进行亲核取代反应，得到醚。根据醇、酚酸性的不同，形成负离子所需的碱的强度也有所不同。 14. Wurtz偶联(Wurtz Coupling) 加入Na将两分子的卤代烃进行偶联。 四、亲核加成反应 1. Barbier偶联反应(Barbier Coupling Reaction) 类似于格氏试剂的反应: OHO RX3 MRRRR1212R3 其中M为Mg，Sm，Zn，Li等。反应机理不是简单的碳负离子的加成，而可能是经历四元环过渡态或有自由基中间体。 2. Corey-Chaykovsky环氧化和环丙烷化反应(Corey-Chaykovsky Epoxidation and Cyclopropanation) 硫叶立德(带羰基的四价硫或不带羰基的二价硫均可)的碳负离子进攻醛酮，得到的氧负离子进攻硫的α-C，含硫基团离去，形成环氧化合物: RR-RO-+CSHO+SS-R2HRORR RRRR 由构象分析，得到的环氧化合物一般是反式的。 若底物为α，β-不饱和醛酮，则得到环丙烷衍生物。 3. Corey-Fuchs炔烃合成(Corey-Fuchs Alkyne Synthesis) 用醛和CBr、PhP作用，然后加碱，得到多一个碳的末端炔烃: 43 BrBr O CBrn-BuLi4RHPhP3RRHH 第一步是CBr和PhP形成叶立德，和醛反应。第二部二溴烯先发生消除，然后进行锂43 卤交换，得到末端炔烃。 4. Ferrier反应(Ferrier Reaction) β-位有易离去基团的烯醇醚，在Lewis酸和亲核试剂作用下生成取代的烯丙基醚: +OOOX --X-TsO OTs 其中X为OR，SR，NR，CR。 23 5. Grignard反应 格氏试剂可以对醛酮、羧酸衍生物、腈、CO进行亲核加成。 2 6. Henry反应 硝基化合物的α-C对醛酮加成，产物为α-硝基醇，可以脱水得硝基取代的双键;氧化得α-硝基酮;还原得α-氨基醇。 7. Michael加成反应(Michael Addition) 即活泼基团对α,β-不饱和化合物的1,4-加成。可以加成碳碳双键、碳碳三键、以及含杂原子的不饱和键。 8. Nagata氢氰化反应(Nagata Hydrocyanation) -用RAlCN与α,β-不饱和羰基化合物反应，Al作为Lewis酸，CN进行1,4-加成，得到2 β-氰代羰基化合物。 9. Nef反应 硝基化合物制成碳负离子后，与水作用得到羰基化合物: -RORORORHO1111++2-HHOH++-++2NCNNN+,H---ORORORHOR2222 RHOR11+-+HOHONH HORR22 有α-H的硝基化合物，可以互变到一个类似亚胺的结构，从而通过亚基取代生成酮。这个亚胺结构还可以被低价过渡金属还原，得到肟。 10. Nozaki-Hiyama-Kishi反应 用卤代烷与CrCl作用，生成RCrClX，后者作为亲核试剂与醛酮加成生成醇。该试剂2 碱性比格氏试剂弱，可用于对含有敏感基团的化合物进行加成。Cr(?)是单电子给体，因此要用2当量的CrCl。 2 11. Pinner反应 在酸催化下，腈被醇加成，得到烷氧基取代的亚胺: NH+HROHRCNR2+12 RO1 12. Polonovski反应 在酸催化下，氧化胺与酰氯反应，最终得到酰胺和醛: O R4 -OROO4RRR111-RCOOCOOH-R+++4X4NRNRNR222--X HRRR333R4 OROROO11 XR2+RONONRR444-XRR23R3 -ROO1OX COX-RR42RCHO++4RRNRON444 RR23R3 离去基团的氧负离子又一次变为羰基，N离去。 13. Prins反应 在酸催化下，烯烃的碳碳双键对醛羰基进行亲核加成，得到的碳正离子可以消除得到烯丙醇结构，或与亲核试剂结合。 14. Reformatsky反应 用Zn与卤代酸酯制成碳负离子化合物，然后对醛酮进行加成。Mg太活泼，可能对酯自身进行加成。 15. Roush不对称烯丙基化反应(Roush Asymmetric Allylation) 用含有不对称硼酸酯基取代的烯丙基对醛加成，得到不对称的醇: COi-Pr2 O i-PrCOOOHRB22O RRHCH112 R2 16. Sakurai烯丙基化反应(Sakurai Allylation) 在Lewis酸催化下，烯丙基硅烷与醛酮反应，双键电子对羰基加成，然后硅基消除，得到烯丙基化的醇。烯丙基硅烷的构型可以控制产物中α-C的构型: HRO2OTMSR3Lewis酸R4+R1RRR214 R3 17. Stork烯胺合成(Stork Enamine Synthesis) 用氨或胺与醛酮缩合，生成亚胺和烯胺的互变异构体，从而增强α-C活性，并降低其被亲核进攻的活性，从而控制缩合的方向。另外，烯胺还可以通过空间效应，引导生成动力学产物。 18. Strecker反应 -用胺和醛酮缩合成烯胺，然后被CN加成，得到α-氨基腈: RRRR3344+NHONN RR43-CN RRRRRR222111CN 19. Tishchenko反应 在特殊催化剂存在下，羰基的O可以亲核进攻另一羰基: OROR OROR--AlAl+OOOOROROHHAl(OR)-Al(OR)33HHRHRHRORRH+OCO RR 反应中发生了负氢的迁移，因而不能用质子酸来催化。 五、消除反应 1. Bamford-Stevens-Sharprico烯化反应(Bamford-Stevens-Sharprico Olefination) 用芳香磺酰肼与醛酮作用，在强碱存在下脱去N生成烯烃: 2 -N ONSOAr2-HNNHSOAr-ArSO222RR22+-HRR11 RH1RC2非质子溶剂R-1N+NHRH2 NR2+RN+1H R质子溶剂2R1 H 反应的区域选择性是形成取代较少的烯烃(与碳负离子的碱性有关)。 若使用的是2当量的有机锂试剂，可生成烯烃的碳负离子，进而与其它的亲电试剂作用，该反应称为Sharprico反应。 2. Burgess脱水反应(Burgess Dehydration Reaction) +-在Burgess试剂(EtNSONCOOMe)作用下，可以发生一系列专一性的温和的脱水过32 程: RR13 RR24OHRR13 -+ΔHOOSNCOOMeEtNH3+-+NSEtNH3RROO24 MeOOCO; +COOMeBRHROHRNRNH2H; CHOBR RNRNC H; RNH2BRBRRRCN N OHO; BR+-ORNRNO2。 反应是立体专一的顺式消除，倾向于生成取代少的烯烃;倾向于形成共轭烯烃。Burgess试剂的作用是先与醇成酯，然后内部的N作碱，进行类似Cope消除的环状共轭碱消除过程。 3. Chugaev消除反应(Chugaev Elimination Reaction) 用醇钠和CS2、MeI准备黄原酸酯，然后在加热下经六元环过渡态裂解得到烯: R3SSR1HMe R2ΔO+R1SH RRMeSHCOS23+ SMeO 反应活性为:三级醇,二级醇,一级醇。这是立体专一的顺式消除，反应温度比酯热裂低，重排也更少。但消除的区域选择性不好。 4. Cope消除(Cope Elimination) 用mCPBA等与三级胺作用得到氧化胺;氧化胺加热时发生顺式消除得到烯: -OR+HNRR13RΔRNOH2+RR13 RRRR2424 反应要求的温度低于Hoffmann重排，且由于碱是分子内的O提供的，很少发生副反应。反应的区域选择性完全取决于哪个β-C上的H多。 5. Corey-Winter烯化反应(Corey-Winter Olefination) S S OO NNNNRR24 RR13邻二醇在作用下，生成，然后在(RO)P的协助下发生顺式消除，得到烯烃，产率和选择性都很好。通过该反应和形成3 反位邻二醇的环氧化水解过程联用，可以将双键在顺反异构体之间转换。 6. Hoffmann消除(Hoffmann Elimination) 四级铵碱在加热下消除，一般生成取代少的烯烃，但在环系中，一般遵循Saytzeff规则。 7. Julia-Lythgoe烯化反应(Julia-Lythgoe Olefination) 用含苯磺酰基的化合物与醛酮缩合，产物酰化消除后，再用钠汞齐脱去苯磺酰基，得到高选择性的E型烯烃: ORO3-RRRORR22233PhRRNa(Hg)RX234SR1PhPhCOOH-R4SOORRSR111 OOOO 8. Peterson烯化反应(Peterson Olefination) 用α-硅基碳负离子对醛酮加成，产物在酸,碱条件下水解，脱去羟基和硅基，得到不同构型的碳碳双键。这是因为，在碱性下，分子内的羟基负离子进攻Si，是顺式消除;在酸性下，水分子进攻Si，而羟基在反式协同离去，是反式消除。 六、缩合反应 1. 乙酰乙酸乙酯合成(Acetoacetic Ester Synthesis) 乙酰乙酸乙酯可以进行α-或γ-烷基化，然后经酮式分解(常用)或酸式分解得到目标化合物。 在I的作用下，乙酰乙酸乙酯可以偶联，经酮式分解就得到1,4-二羰基化合物。2 2. 偶姻缩合(Acyloin Condensation) 即酮醇缩合。使用Na作还原剂、二甲苯为溶剂，使两个酯基成为负离子自由基后偶联，得到α-二酮(可用TMSCl制成双烯醇硅醚加以固定);二酮又进一步被Na还原成α-羟基酮。该反应常用来在分子内关成大环。 此反应的中间体也可用于在分子内和卤素碳发生S2反应，得到缩环酮类物质，后者N 水解得酮: OTMSMe Na/TMSClCOOMe ClOMe Me 3. 羟醛缩合(Aldol Reaction) 使用烯醇盐作为亲核试剂，可以提高区域选择性;还可由烯醇盐的顺反异构控制产物α-羟基醛的立体异构。一般说来(由六元环过渡态的椅式构象分析)，E型烯醇盐生成羟基和烯醇盐R基在反式的产物;Z型烯醇盐生成羟基和烯醇盐R基在顺式的产物。引入手性催化剂也可以控制立体选择性。 4. 氮杂-Wittig反应(Aza-Wittig Reaction) 用叠氮化合物和PPh作用，脱去N，得到氮杂的叶立德;叶立德与醛酮经历四元环过32 渡态发生Wittig反应，得到亚胺。此法比用N直接做亚基取代更易于形成中环化合物(叶立德反应活性较高)。 5. Baylis-Hillman反应 在RN或RP的催化下，α,β-不饱和酰胺,酯的α-C对另一分子的醛酮或亚胺进行加成:33 -++NROONRONR333 +-H-RORORORCRRR1 OH-OR2R2R1 OO +-NRHORORRR3 -ORHOR22RR11 催化剂的作用是对α,β-不饱和化合物进行1,4-加成，得到烯醇式，使α-显示出亲核性。 6. 苯偶姻和反苯偶姻缩合(Benzoin and Retro-benzoin Condensation) -在CN或噻吩环的存在下，一分子的醛被加成，发生极性翻转，用原来的羰基C进攻另一分子的醛，该反应是可逆的: R OCNHCN-H+NC-HH,HOCO-ORRR -HOHOHOH+-H,-CNRRRRR -NCONCOHROH -CN的作用在于，通过加成把原来的醛基C变成α-C，反应完成后又容易离去。有些醛不能发生自身缩合，而只能作给体或受体。 7. Claisen缩合(Claisen Condensation) 即酯缩合反应，强碱形成的α-碳负离子对另一分子酯进行羰基亲核取代: -OOO -BRRR--HBORORORCHOR O-OOOORO --RORRROROR反应得到的1,3-二羰基化合物被碱夺去α-H，形成共振的负离子，不发生进一步反应。 也可用酰氯等作为受体。 8. Dakin-West反应 含有α-H的α-氨基酸，在酸酐和碱(如Py)的存在下生成相应的甲基酮: R OROOH NOAcROAcO22HCNHOH3-HOAcOO OHCO3NH2HCH3RRR HH+-+NONN-HOAC-H-OO OAcOOOHCHCHC333 OO RR HCHC33-NNOAcOAcAcO2O-OOOHCHC33 OOR RRO-CHOOHCHCHN333--COOAc2NN+H-AcOCH23OOOOCH3--HCHCOO33 -亚胺醇的结构比烯醇更易形成，加成羰基关环;诱导形成1,3-二羰基化合物;然后AcO进攻开环，原先属于酸酐的部分又离去，羧基脱除，留下来自酸酐的乙酰基。 亲核性催化剂，如DMAP，可以降低反应所需的温度。 9. Darzens缩水甘油酸酯缩合反应(Dazens Glycidic Ester Condensation) -α-卤代羧酸酯形成碳负离子后，对醛酮羰基亲核加成，生成的O对α-C作分子内S2，N-X离去，形成α,β-环氧酸酯: -OOO -RRROH111-ROEtOEtCOEt2-HO2 OXXX -OORR2OR32R3 --XREtOEtO3RO1XR1 α,β-环氧酸酯可进一步发生水解、脱羧等后续反应。 10. Dieckmann缩合(Dieckmann Condensation) 即分子内的酯缩合反应。缩合后若α-C上有H，可以被夺去生成稳定的共轭结构，拉动 反应进行;否则平衡偏向左侧。 链端的二腈缩合得到氰基烯胺。 11. Enders SAMP/RAMP腙烷基化反应(Enders SAMP/RAMP Hydrazone Alkylation) OMe N NH2将醛或环酮先与RAMP/SAMP()缩合，然后加入卤代烷进行烷基化(此时AMP的R/S构型会控制烷基化的方向)，然后用O氧化脱去含氮基团，3 得到不对称烷基化的产物。 12. Eschenmoser亚甲基化反应(Eschenmoser Methenylation) CH3 +HCN2 CH3用甲醛和二甲胺缩合成的Eschenmoser盐()与羰基化合物发生类似Mannich的反应，生成α-胺甲基化产物;产物经Hoffmann或Cope消除途径，得到α-亚甲基化的产物。 13. Evans羟醛缩合反应(Evans Aldol Reaction) 将烯醇制成硼酸酯，然后进行羟醛缩合，可以得到有立体选择性的产物:Z型烯醇酯得到R和羟基在顺位的产物;E型烯醇酯得到反位产物。 14. Hajos-Parrish反应 H NCOOH 用脯氨酸()催化羟醛缩合反应，可以控制产物的立体构型。控制的原理是，脯氨酸先与供α-H的羰基缩合，然后羧基与待加成的羰基形成氢键，从而控制进攻的方位。 15. Horner-Wadsworth-Emmons烯化反应(Horner-Wadsworth-Emmons Olefination) 用三烷基氧磷的碳负离子与醛酮进行缩合，得到碳碳双键。反应能得到选择性很好的E型双键。 16. Horner-Wadsworth-Emmons烯化反应-Still-Gennari改良(Horner-Wadsworth-Emmons Olefination,Still-Gennari Modification) O RROP21 OR1用进行反应(R须为吸电子基)，得到Z型双键。2 17. Japp-Klingemann反应 1,3二羰基化合物与芳基重氮盐反应，脱去羧酸分子得到苯腙: CHCHCH333+-NNOOO+-H-CHCCHCH333 OOO CHCHCH333 CHCH33HO O--CHCOOHOHO32HCNNNNHC33 OO CHCH33 OO +HNN-HCHCNN33H CHCH33 N成双键的趋向使得分子的大部分成为一个离去基团。 18. Knoevenagel缩合(Knoevenagel Condensation) 醛酮羰基与活泼亚甲基缩合，形成碳碳双键。 19. 丙二酸酯合成(Malonic Ester Synthesis) 丙二酸酯的α-或γ-位点取代后，进行脱羧，得到多种羰基化合物。 20. Mannich反应 即胺甲基化反应，首先生成的是亚胺，然后被加成得到产物。形成亚胺的一步需要酸催化，以增加羰基的亲电性。 21. Mitsunobu反应 四组分的反应: RROHNuc33 NNNHNHHNucPYOPY+33++++ RRRR2211RR33 其步骤为:?P加成N;?O进攻P使N离去;?Nuc进攻C使OP基团离去。 22. Mukaiyama羟醛缩合反应(Mukaiyama Aldol Reaction) 用烯醇硅醚对醛进行加成，通过烯醇硅醚的Z/E构型，控制产物中羟基的方向。用作催化的Lewis酸，其金属离子被两个O配位生成六元环结构，从而控制了产物的立体构型。 23. Passerini多组分反应(Passerini Multicomponent Reaction) ++H给体、醛酮、异氰化合物缩合的反应。以羧酸作为H给体为例: R1 HOOOOO-+OCNR4H+RR4OHRRR3312RO1ONR2 RR23 ORR23HN ROR41 O +-异氰基的C被H给体进攻，而异氰的C进攻的是醛酮的羰基。 24. Perkin反应 芳醛和酸酐缩合，生成与芳环共轭的碳碳双键。酸酐在反应机理中一方面起脱水作用，另一方面提供活化的α-H: Ar OOOOOOO+-HH -HCHCHCOOOCHCH33332 -OAr H CHCH-33ArOArOOHC3 OOO-OOHCHCOOOOCH333--AcO ArOOOO ArO -HO-AcOAr2COOHOCH3-AcOH O 25. Petasis硼酸-Mannich反应(Petasis Boronic Acid-Mannich Reaction) 在经典的Mannich反应中，将活泼氢给体换成硼酸衍生物，得到胺甲基化产物: HOR3BRRRH222OHOH+HCHO+NNOHNO-RHRRB111 OHR2 -B(OH)3HCRN33R1 B上负性基团迁移，发生了类似分子内S2的过程。 N 26. Robinson增环反应(Robinson Annulation) 酮与α,β-不饱和酮作用，发生一次共轭加成和一次亲核加成，得到关环产物: HC2 + OOOHCOO3HC3OH-HO2 O 27. Stetter反应 -用腈加成醛羰基，使其极性反转，然后对α,β-不饱和化合物进行1,4-加成，最后CN离去，得到1,4-二酮: RR-14OOOHNCR-5-CRCN4HORRRHCNCN111-RRRR2523O RO3 RRRR1144NC+-H,-CNRR55-OO RRRR2323OHO 该反应是由安息香缩合反应变化而来的。 28. Stobbe缩合(Stobbe Condensation) 醛酮与丁二酸酯的缩合，其本质是丁二酸酯的α-H对醛酮羰基进行了亲核加成然后脱水，而在实际反应中，丁二酸酯的酯基起到了协同的作用: ORORORORR33331-OOOORO1 -+CHRR22-HRRRR4444-ORRRR5555OOOO RRRROOOO3333 ORO3RORO32ORR41HR5-RR+42ORR-RO-313H -RO5OR4RO1-OORR25OR3O RO2 ORR+31H OHR4 R5 O 29. Takai-Utimoto烯化反应(Takai-Utimoto Olefination) 用醛和至少有两个卤原子取代的卤代烃，在CrCl存在下进行缩合，得到E型双键:2 IR2 RO3R2IR1CrCl2HRR13 其中R为H或卤原子。CrCl在该过程中被氧化，并逐个取代卤原子。32 30. Tebbe烯化反应(Tebbe Olfination) 用CpTiCl制成CpTi=CH，从而与羰基化合物作用，将羰基的O变成亚甲基。该反2222 应的适用范围比McMurry反应要广。 31. Ugi多组分反应(Ugi Multicomponent Reaction) RO4RR12 +-NNHRRCOOHHNNN55NHNHN RRNN12ROR43 O O OR3HCONNNHHONH-+2RNHCNR324++NHR3RRR212RR12R4NR1 R4 S OR5 R3NNHCONHOHCSN2NHROH5R2RR12RO4NR1 R4 这个反应变化很多，不过机理都很常规，都是醛与胺缩合，然后被异腈加成，再与第四组分反应。 32. Weinreb酮合成(Weinreb Ketone Synthesis) 先用N,O-二甲基羟氨与酰卤形成酰胺，后者与碳负离子给体(有机金属化合物)作用，从而生成酮: H NOOO OMeLiMeR2 OMe RRRClNR1112 Me -N,O-二甲基羟氨是一个易加成也易离去的基团，更重要的是，它可以在R加成时，通2过N上的O与Li进行络合，从而稳定加成产物。 -若将碳负离子给体换成H给体，则可以得到醛。 33. Wittig反应 用三苯基膦和卤代烷反应，得到叶立德;后者和醛酮反应，得到碳碳双键。 +-反应历程为:?叶立德的碳负离子进攻羰基;?P与O成键，形成四元环;?四元环发生[2+2]开环，得到磷氧双键和碳碳双键。 叶立德上吸电子基团越多，叶立德越稳定。稳定的叶立德主要生成E型双键;不稳定的叶立德主要生成Z型双键。 34. Wittig反应-Schlosser改良(Wittig Reaction - Schlosser Modification) 在Wittig反应中，若想由不稳定的叶立德生成E型烯烃，则用PhLi夺去碳上的质子。 +-反应仍然通过四元环进行，但Li与O结合能力较强，从而在构象上控制了生成的双键的构型。 七、重排反应 1. Amadori重排(Amadori Rearrangement) 含N的醛糖苷在酸催化下生成α-N代的酮(实际上是Mannich碱): +HROROH11HH +RRR-ROH1H+NNNRRR222HHHOHOHOH HHH RR +NN-HRR22HH OHO +首先消除得到亚胺，然后消去α位的H，得到烯醇胺，互变异构得α-N代酮。 在糖中R、R是合成环的，因而该反应开了环。 12 2. 氮杂-[2,3]-Wittig重排(Aza-[2,3]-Wittig Rearrangement) N的α-位形成碳负离子，以五元环过渡态进行重排: RRRR1133 +Li-NN-+CHRRLi22 RR44 重排的动力是碳负离子生成更加稳定的氮负离子。 3. Baker-Venkataraman重排(Baker-Venkataraman Rearrangement) 当酚酯的邻位有酰基时，在碱催化下可以重排生成1,3-二羰基化合物: OO R2-ROOROHC11 R2-BO -BHH -OOOR1 RRR222-ORROOH11 +H OOO 该重排反应实际上是分子内的酯缩合反应，可用于1,3-二羰基化合物的合成。 4. Beckmann重排(Beckmann Rearrangement) 肟在强酸催化下，处于羟基反位的R基迁移到N上，生成酰胺: +OHOHRRR1121++-OHHOH22NNCN RRR222 RRR111+-HNNNH +HORHOROR2222 注意，当迁移基团为H时，反应不能发生。 5. 二苯乙醇酸重排(Benzilic Acid Rearrangement) 在碱的催化下，α-二酮重排α-羟基酸: -OOOOOH +-RRRR111,H1OH-RROHO22 -ORHRO22OO 一般来说脂肪族的基团没有芳基容易迁移(碱加成时优先选择与芳基共轭的羰基)，且-由于迁移的是负性基团，故芳基上有吸电子基团利于反应。使用OH以外的碱可以得到 --其它化合物，但不能用EtO、MeCHO这样有还原性的碱，否则α-二酮被还原。另外2 若α-二酮有α-H，易发生羟醛缩合的副反应。 6. Brook重排(Brook Rearrangement) 硅烷基取代的醇的金属盐，金属和硅烷基对调位置: CH3+-+TMSOLiOLi-CH3OSiO +CHLiR-32LiCRTMSRSiMe113RRR221RR12 TMS基团进行[1,2]-迁移的历程中经历了Si的五配位中间体。反应的推动力在于Si基团易被亲核试剂进攻，且Si-O键比Si-C键更加稳定。迁移也有可能是远程的[1,n]-迁移。 7. Clamisian-Dennstedt重排(Clamisian-Dennstedt Rearrangement) 在卤仿和强碱存在下，含氮的五元芳香杂环不发生正常的Reimer-Tiemann反应，而是扩环生成卤代的含氮六元杂环: X X -HX-HXCHXXC3 X NXN NHH 8. Cornforth重排(Cornforth Rearrangement) 5-酰基恶唑在加热下可以开环再向另一方向关环: O OR3 R3NΔ+RCN1 RRRO212 -O -OO RR23 +NRCN1 R2RRO13O 平衡偏向稳定的一侧。 9. Curtius重排(Curtius Rearrangement) 酰基叠氮化合物(用NaN进行亲核取代)在加热下失去N重排成异氰酸酯，后者与32溶剂分子结合，生成少一个C的胺(水解，脱CO)、脲(氨解)或胺基甲酸酯(醇解)。2 10. Demjanov重排和Tiffeneau-Demjanov重排(Demjanov and Tiffeneau-Demjanov Rearrangement) 环外有甲胺基时，加入HNO，N离去形成碳正离子，重排扩环: 22 +NHNN2OH+CH+2CH HO-NHNO222+-H Demjanov重排 ++NNNH2OOH+CH2HOHOHO HO-NHNO222+-H Tiffeneau-Demjanov重排 当N的α-C上有取代基时，Demjanov重排不易发生。 11. 双烯酮,苯酚重排(Dienone-Phenol Rearrangement) 3在酸催化下，双烯酮sp碳上的烷基迁移到邻位，生成多取代酚: +OHOOHOH ++H-H +CRR HRRRRRR OOH RR+RH R 12. Dimroth重排(Dimroth Rearrangement) 在酸、碱、热或光条件下，杂环化合物经历开环―单键旋转―关环过程发生的异构化: GXHX MAAXXMBBAAMM;;GDNDNBBGGNEEDDNH2HMN XAAXBB(?型重排)M DNDNHNEE XHXHR R XX(?型重排) 　　　　 其中X为杂原子。环上氮原子越多，吸电子基越多，重排越容易发生。 13. Eschenmoser-Tanabe裂解反应(Eschenmoser-Tanabe Fragmentation) 苯磺酸基取代的腙，在酸,碱,加热条件下可发生裂解，引导得到大环的炔: -NHTsNN NNTsNTs +-H OO -O-N2--Ts O 14. Favorski和高-Favorski重排(Favorski and HOMO-Favorski Rearrangement) α-卤代酮在碱的作用下，首先在分子内形成三元环，然后开环得到羧酸或酯: -OOOO XXX--+-OR-X-HHC -OORCOORCOOR -CH 其中R为烷基或H。卤代C上有烷基或芳基利于反应发生。 β-卤代酮可以经历四元环过渡态，称为高-Favorski重排。 当α-位没有H原子时，可能发生Quasi-Favorski重排: OOR3R4RR31NuRNu5RR24RRXR125 15. Ferrier重排(Ferrier Rearrangement) 含有α-亚甲基的环状缩酮在Hg(?)的催化下重排得到β-羟基酮: HgXHgXH O OOHCOROROO2HgX2 HO2 OOHgXOOH HO2 16. Fries重排(Fries Rearrangement) 在酸或光照条件下，酚酯的酰基迁移到邻对位:、 O +OHOO R+OOH RR H++OOH+OOH, OO OHOHRRRR RR -PhOH水解OOH +HOOO R 这个反应是分子间的，其机理是Friedel-Crafts酰基化反应与羰基亲核取代反应的结合。 高温、无溶剂利于邻位重排;低温、极性溶剂利于对位重排。 17. Heine反应 --在I或SCN催化下，含氮三元环的羰基化合物异构化为五元杂环: RR11OR1 ---IONONN-I R2RR23RR23RI3 O也可以换成S，NH，NR。 叠氮化合物也可异构化: N NNRR11-NNIN RRRR2323 18. Hoffmann重排(Hoffmann Rearrangement) 酰胺在Br/NaOH的作用下，首先被卤代，然后α-消除得到酰基氮宾，后者重排为异氰2 酸酯，水解脱羧得到少一个碳原子的一级胺: OOO -RRHRBrOH1112NHNN2-HBr RRRBr222 R1NHNHRR211HO-CO22COOHNCO RRR222 迁移的碳原子构型保持不变。 19. Lossen重排(Lossen Rearrangement) 在碱性或加热条件下，烷氧基脲或酚氧基脲重排为异氰酸酯，后者水解得胺或被其它亲核试剂加成。 20. Meisenheimer重排(Meisenheimer Rearrangement) 氧化胺的N上的一个基团，在碱或加热条件下可以迁移到O上，生成羟氨衍生物: RRR121 Δ+-RNOON2 RR33 若R是可以稳定自由基的基团，则发生碳氮键的均裂，以自由基中间体形式完成1,2-ζ1 迁移;若R是烯丙基，则发生类似Claisen重排的协同过程，完成2,3-ζ迁移。1 21. Meyer-Schuster和Rupe重排(Meyer-Schuster and Rupe Rearrangement) 炔丙醇在酸催化下重排为α,β-不饱和酮: RRR222++-HHRRRRRCCCR131313 +OHOHOH2 RO2 (Meyer- Schuster重排) RR13 H OHRR11++-HH+HHHC-HO2 RRR122R2 ROR11+HO2+H(Rupe重排)C异构化 HRHCR232 重排的动力都是生成稳定的碳正离子。 22. Mislow-Evans重排(Mislow-Evans Rearrangement) 用不饱和的亚砜和磷酸酯，将卤代烷制成烯丙醇: RR22 CHCHCH-222OH+SSSRX2-RORORO111 RR22 P(OR)3 ORROOH1+S-RSPOR1 OR P的作用在于将S夺去。 23. Neber重排(Neber Rearrangement) N上有易离去基团的亚胺，在碱催化下重排生成α-氨基酮: RRRR1111 -HCH+---TsOH-NNNNTsORRTsOTsORR2222 O OHRRRRR11122+R+1OH-HH2R2CH3+++H,NNNNH2HH2 从用酮制亚胺的一步看起，该重排的结果是在α-位引入了氨基。该反应类似在酸性下发生的Beckmann重排，但只有碱性下能形成氮宾，且碱性下碳正离子无法迁移。 24. Payne重排(Payne Rearrangement) 2,3-环氧醇在碱催化下，羟基和环氧基换向的反应: -O-OOOOHO+-HPhPhPhPhPhPh PhPhPh OH O PhPh Ph 乙烯基和苯基将环氧稳定化;吸电子基团则相反。 25. 片呐醇和半片呐醇重排(Pinacol and Semipinacol Rearrangement) 片呐醇(1,2-二醇)在酸催化下脱去HO，碳正离子迁移，得到片呐酮。2 使用α-位有易离去基团的醇，也可以发生类似的反应，称为半片呐醇重排。 26. Prins片呐醇重排(Prins-Pinacol Rearrangement) 这是Prins反应(双键加成醛羰基)与片呐醇重排的联用: CH3 OHCHHCH33CHHC22-+HO+Prins反应HO2OCOROR22RHCHC1HC222CH3HCO+3ROH1HR1CH3R2 HC3 OHC+-HCHHC33片呐醇重排CHO3 CH2 27. Pummerer重排(Pummerer Rearrangement) 亚砜被活化后，α-H被夺去，继而消除活化基团还原，形成α-碳正离子并与亲核试剂结合: OOO CHCHCHOOOO333+AcO-H2++SSSSRRRR2222-RRRRC1111H -SSRR-22Nu+-AcORRC11H Nu 28. 准-Favorski重排(Quasi-Favorski Rearrangement) 没有α-H的α-卤代酮在亲核试剂作用下发生的重排: -ONuRRO45 XXORRR--111-XNu RRRRR25252RRNuRRR44333 在没有α-H协同参与时，不形成三元环中间体，而是负性基团在离去的同时完成迁移进攻。该反应与Darzens反应形成竞争，何者有利取决于基团的迁移能力。 29. Ramberg-Bäcklund重排(Ramberg-Bäcklund Rearrangement) α-卤代的砜，在碱催化下脱去SO，两端接成双键: 2 XHXRR12+---SOR-H2-XCH2RRSRSRR11212S OOOOOO 形成三元环的过程与Favorski重排类似，所不同的是含有硫羰基的三元环易分解。 30. Schmidt反应 羧酸与HN作用，得到的酰基叠氮脱去N得到酰基氮宾，重排为异氰酸酯，水解得到32 少一个碳原子的胺。若底物不是羧酸而是醛，则反应得到腈。 31. Smiles重排(Smiles Rearrangement) 邻位有吸电子基时，苯环上长达四个原子的链可以在碱催化下“掉个”: EWGEWG YXBaseZZ ZZ XHYH 该反应是通过X(XH可以是NHCOR、CONH、SONH、OH、NH、SH、SOH、CH)222223负离子进攻苯环，发生S2Ar(加成,消除)反应完成的。 N 32. Sommelet-Hauset重排(Sommelet-Hauset Rearrangement) α-苯基胺制成四级铵盐后，在碱催化下重排，发生邻位烷基化: -CHCHCH332+MeI-H++NNN CHCHCH333CHCH33 H NMeNMe芳构化22 CHCH23 重排一步发生的是[2,3]-ζ迁移，这可以看成是氮叶立德的反应。 33. Stevens重排(Stevens Rearrangement) 与四级N原子相连的碳上如果有吸电子基团，N上的另一取代基可以迁移到该α-C上: RRRR1212 +碱NN RRRR4343 其中R为吸电子基，如羰基。迁移的机理是，羰基的碳负离子与烯醇负离子的互变使1 得迁移基团在共轭体系上移动。 用三级的锍盐也可发生此重排。 34. Wagner-Meerwein重排(Wagner-Meerwein Rearrangement) 碳正离子的重排，有负氢迁移和烷基迁移两种方式。重排的动力总是生成较稳定的碳正离子(要考虑电子效应、空间效应、周围的杂原子)。一般较常见的是季碳原子邻位生成碳正离子时的重排: CHCH33 +CHC3+HCCHHC323CH3 该重排可能导致缩环或扩环。 35. Wharton烯烃合成(Wharton Olefin Synthesis) α,β-环氧酮首先与肼缩合，然后发生重排得到烯丙醇: -NHNH2RORNRN222+NH-HOOO24RRR333RRR111 -NHN RNRRN222+-NH,2-RRRC333RRR111-OOHOH RH2 +RH3R1OH 腙在反应过程中进行了两次消除，最终变为N离去。 2 如果环氧的前体是双键，这个反应实际上是把双键移位了。 36. Wittig-[1,2]-和[2,3]-重排(Wittig-[1,2]- and [2,3]- Rearrangement) 醚的α-位在重排中连到另一个碳原子上。 Wittig-[1,2]-重排是通过卡宾机理进行的: ROH1OR1碱 RRRR2233 Wittig-[2,3]-重排是通过协同机理进行的: R1 OHR1碱O RRRR2323 37. Wolff重排(Wolff Rearrangement) α-重氮基芳酮在AgO存在下重排为烯酮，后者可以生成羧酸或酰胺:2 -NNPh+-+ONONOO -N2OCCPhRPhRPhRPhRR Ph CCO R 反应的动力在于芳基能够较好地稳定卡宾碳。 八、氧化反应 1. Baeyer-Villiger氧化(Baeyer-Villiger Oxidation) 用过酸氧化醛酮，得到羧酸或酯。其关键一步是醛酮上R基的迁移: H O ROR12O1R2 O 基团的迁移能力与稳定正电荷的能力和位阻有关。 过氧酸的氧化能力排序为:CFCOH>过马来酸>过一硫酸>3,5-二硝基过氧苯甲酸>对硝33 基过氧苯甲酸>mCPBA~过甲酸>过氧苯甲酸>过氧乙酸>HO>t-BuOOH。22 2. Cannizzaro反应 在浓的强碱存在下，两分子不含α-H的醛自身氧化还原生成一分子伯醇和一分子羧酸: H OHO RHRH-+ROH,H--RCHOOHRCHRCOORCOOH22++ -OO 反应中涉及负氢的迁移，因此需要浓碱催化。同一分子中两个邻近的醛基，发生Cannizzaro反应后可以进而酯化。含有α-H的醛将优先发生羟醛缩合反应。 用不同的醛酮作原料，可以发生交叉缩合反应，HCHO是最好的还原剂。另外，用Lewis酸也可以催化该反应。 3. Corey-Kim氧化(Corey-Kim Oxidation) 在N-氯代丁二酰亚胺(NCS)、二甲硫醚(DMS)，然后三乙胺(TEA)的作用下，醇被氧化为醛酮的反应: H OHCCH33Cl+S NRR12DMSOONOO-NHS CH3OR+1SNEt3OHHC3-DMSRR12R2 氧化过程发生的原因在于，S接受O带着一对电子的进攻，后又带着这对电子离去。 对于烯丙醇和苄醇，C-O键更易断裂，得到烯丙基氯或苄氯。 4. Criegee氧化(Criegee Oxidation) 邻二醇在Pb(OAc)作用下氧化成两分子醛酮。反应经历含Pb的五元环过渡态。该反应4 可用于构建大环体系。 5. Dakin氧化(Dakin Oxidation) 含有给电子取代基的芳酮在HO或过酸作用下，发生类似Baeyer-Villiger氧化的过程，22 但由于芳环富电子，成为迁移基团，故得到酚酯，水解得酚。若芳环上是吸电子基，则一般是H迁移，氧化得到羧酸。 6. Davis氧氮杂环丙烷氧化(Davis’s Oxaziridine Oxidation) 用氧氮杂环丙烷作为氧化试剂，可以氧化硫醚到亚砜;烯烃到环氧化合物;胺到羟氨或氧化胺;金属有机键到醇酚;烯醇到偶姻。氧化过程一般涉及被氧化分子的亲核部分对O进攻，使N-O键断裂。 7. Dess-Martin氧化(Dess-Martin Oxidation) OAcAcO OAcI O O使用五价碘的氧化剂，可将醇氧化到醛酮，肟氧化到酮，烯丙醇到α,β-不饱和酮。反应中，杂原子带着孤对电子进攻I，这一对电子在断键时被I保留，因而完成氧化。该反应条件温和，产率和选择性好。 8. Fleming-Tamao氧化(Fleming-Tamao Oxidation) C-Si键在HO的氧化下裂解，生成醇。含碳基团迁移到正性的O上，类似Baeyer-Villiger22 氧化的过程。 9. Jacobsen-Katsuki环氧化(Jacobsen-Katsuki Epoxidation) 在手性的Mn(?)催化剂存在下，碳碳双键被立体选择性地氧化成环氧化合物。 10. Jones氧化反应(Jones Oxidation) 2-用CrO或CrO氧化一级醇至羧酸，二级醇至酮。反应经历铬酸酯中间体。327 11. Kornblum氧化(Kornblum Oxidation) 活泼碳上有卤素或磺酸基存在时，可溶于碱性DMSO加热，被DMSO氧化: -CH3HCHC32 +++SSRRCHHSCH2233-+OCH-3HTsOORO2--TsO RRR111 O-(CH)S32 RR21 这是DMSO氧化作用的典型机理。 12. Ley氧化(Ley Oxidation) 在Ru的高价配合物存在下，用NMO氧化醇至醛酮。 13. Oppenauer氧化(Oppenauer Oxidation) 在异丙醇铝存在下，一级或二级醇与丙酮作用，生成相应的酮和异丙醇: CHCH33 CHCH33OOOPrOPrO AlHAlHRR22PrOPrORR12OO RR11 该反应与Meerwein-Ponndorf-Verley还原互为逆反应，大量丙酮推动氧化反应，大量异丙醇推动还原反应。 14. Pfitzner-Moffatt氧化(Pfitzner-Moffatt Oxidation) 在酸催化下，用DCC与DMSO将一级或二级醇氧化为醛酮。反应机理如下: DMSO活化+NCNNCNHCH3-+OS CH3 NHN-CyNHCONHCyHNCNHR1OOCH3HO+SR1S RHCO23CH3R2-OCHH2-MeSR21+SHCCHHCRO3323 DCC的作用是:?被DMSO的O加成，作为吸电子基团增加S的亲电性，从而活化DMSO;?吸收反应产生的HO。 2 DMSO参与氧化的典型过程为:?S被待氧化分子O的孤对电子加成;?S-O键断裂时，原来属于O的孤对电子被S拿走，从而实现了双电子的氧化。 15. Pinnick氧化(Pinnick Oxidation) 在NaHPO提供的缓冲环境下，用NaClO将醛温和地氧化成羧酸:242 OH+OOHOCl+H-HClO OClHO-RHRHROHOOR -ClO进攻醛羰基后，留下O而带着Cl-O键的电子离去，从而实现氧化。还原产物HClO2 可能与化合物中的敏感基团反应，因此加入2-甲基-2-丁烯来吸收。 16. Prévost反应 在CHCOOAg存在下，用I氧化烯烃，得到邻二醇。首先I加成，形成环正离子，然322 后羧基的两个O同面进攻形成五元环过渡态。若体系无水，则另一个羧酸根从反面进攻，水解得到反式二醇;若体系中有水，五元环中的羰基被水加成，水解后两个O留下，得到顺式二醇: RR13+RRIROH131RR24-RCOOAgHORCOOR22+RR13OOR-AgI3RRRRHRO24244 R +-HOH2 RR13 RRRR1324-OHRR24OO HOHO ROH 17. Prilezhaev反应 用过酸对碳碳双键进行环氧化: RR4R3RR34 O ORCOOH+OO RR12RH1R2(?) 18. Riley二氧化硒氧化(Riley Selenium Dioxide Oxidation) 用SeO选择性地将羰基的α-亚甲基氧化为羰基: 2 OOHOO+H-,HOH2RRRR2222OSeORRRR1111 SeSe OOHO OO OHRR+22,HHO2RR11-HSeO2 SeO OH 其中经历了脱水,加水的过程，动力是使得羟基与较正性的C结合。 19. Rubottom氧化(Rubottom Oxidation) 烯醇硅醚被mCPBA氧化，得到α-羟基酮: TMSORTMSOTMSORR111+mCPBAH硅基迁移+C OOHRRR222 OROR11HO2 OTMSOHRR22 该反应的实质是烯醇硅醚的双键被过酸进行了环氧化。 20. Saegusa氧化(Saegusa Oxidation) 烯醇硅醚被Pd(OAc)氧化，得到α,β-不饱和酮: 2 ROTMSO1Pd(OAc)2 RRR122 反应的第一步是双键与Pd配位的过程，之后脱去TMSOAc，氧化得到E型的双键，Pd获得一个H，被还原到0价。为了减少Pd(OAc)的用量，可以用O将Pd(0)再氧化。22 21. Sharpless不对称环氧化(Sharpless Asymmetric Epoxidation) 在手性催化剂存在下，用叔丁基过氧化物将双键进行不对称环氧化。 22. 史一安不对称环氧化反应(Shi Asymmetric Epoxidation) 在手性催化剂(Shi’s Catalyst)存在下，用KHSO或HO进行不对称环氧化。催化剂522 结构类似下图: OO HC3OCH3HCO3 OCH3O 催化剂中的羰基被过氧加成，生成含两个氧原子的三元环，对双键进行环氧化。 23. Swern氧化(Swern Oxidation) 用TFAA或(COCl)活化DMSO，来氧化醇到醛酮。活化的过程都是通过被DMSO的2-+O加成，得到固定下来的S，从而增强了其与醇羟基O的亲和力。结合后，硫氧键在断裂过程中将电子给硫，从而达到氧化的目的。 24. Wacker氧化(Wacker Oxidation) 用Pd(?)配合物和铜盐催化，用O或HO等将烯烃氧化为羰基: 222 O 2+2+PdCu，RR22[O]RR11 羰基一般在双键中π电子云密度较小的碳原子上形成。 九、还原反应 1. Birch还原(Birch Reduction) 在含有醇的液氨中，碱金属还原芳环，生成不共轭的环烯烃: EDGEWGEDGEWG Na,(l)(l)Na,NHNH33 ROHROH ; 芳环上电子云密度越小，还原越容易进行。反应的历程是:结合电子?结合质子?结合电子?结合质子。 给电子基团形成1,4-双烯，吸电子基团形成2,5-双烯。原因是苯环中与吸电子基团直接+相连的C原子电子云密度相对较大，易结合H;与给电子基团直接相连的C原子电子 +云密度相对较小，不易结合H。从产物稳定性判断，给电子基增大双键电子云密度，故位于双键C上;吸电子基降低双键电子云密度，故不在双键C上。一般情况下双键不被还原;与苯环共轭的双键比苯环优先被还原。 杂环的还原为: Na,(l)NH3 ROH XX，X=O，NR。 由于五元杂环的杂原子是共轭给电子的，不利于还原反应的发生，因此需要杂环上有吸电子取代基才能反应。 Birch还原反应是芳环化合物和脂环化合物之间的桥梁。 2. Clemmensen还原(Clemmensen Reduction) 在盐酸、锌汞齐、甲苯存在下，羰基还原为亚甲基。 改进的条件是在无水有机溶剂中通入干的酸气，加入活性锌粉，在冰浴中反应，可以保护一些对热敏感的官能团。 对于多酮或杂取代酮，反应得到的是一系列的混合物。 3. Corey-Bakshi-Shibata还原(Corey-Bakshi-Shibata Reduction) PhHPh O NB R在BH?THF、手性催化剂的存在下，不对称酮被还原为手性的二3 级醇。该反应迅速、产率高、立体选择性好。反应时催化剂的N与BH结合，B与羰3基结合，活化BH的负氢使之与羰基反应，在这个环状中间体的引导下生成手性产物。3 4. Eschweiler-Clarke甲基化反应(Eschweiler-Clarke Methylation) -向一、二级胺中加入甲醛和甲酸，首先生成亚胺，然后甲酸作为H给体，自身变为CO2脱去，生成胺的甲基化产物: R RRHNH+-++RHHOONHN2ORR H RR -CO2+-NNHORRCHCH23 O 若胺上还有不饱和键，π电子云可能加成亚胺，产物成环(Eschweiler-Clarke环化反应): RR33OH RR44HCOOH HCHO RNHNR11 RR22 5. Luche还原(Luche Reduction) 在Ce(?)存在下，α,β-不饱和酮被NaBH进行专一的1,2-还原，得到烯丙醇结构。4 6. Meerwein-Ponndorf-Verley还原(Meerwein-Ponndorf-Verley Reduction) 醛酮在醇铝存在下与异丙醇共热，得到还原产物，异丙醇氧化为丙酮: CHCH33 CHCH33OOOHPrOPrO AlHAlHRR22PrOPrORR12OO RR11 反应实质上是用Al活化羰基后的负氢转移。 7. Midland Alpine硼烷还原反应(Midland Alpine Borane Reduction) 在9-BBN上用手性基团修饰，该试剂将羰基还原为羟基时，可生成立体专一的产物。还原所用的H是手性基团上B的α-H。 8. Noyori不对称氢化(Noyori Asymmetric Hydrogenation) 使用BINAP-Ru(?)络合物，可以将碳碳双键、碳氧双键作不对称氢化。 9. Staudinger反应 用叠氮化合物与三苯基膦反应，生成氮杂的磷叶立德: PhPhRPh1PPh-N32-+-+NPPhRNNNRNNNPPh11 NNPh RNPPh13 产物可以水解得到胺，或与羧酸反应得到酰胺，或与酰卤反应得到卤代的亚胺。 10. Stephen醛合成(Stephen Aldehyde Synthesis) 腈先用HCl加成，然后用SnX还原，所得的亚胺水解得到醛: 2 ClHH-+SnClHOCl22+HNHNHORCNRCNH RRR 11. Wolff-Kishner还原(Wolff-Kishner Reduction) 用肼、KOH将醛酮羰基还原为亚甲基: NHN2ONNH++-HH-CH-N2RRRRRRRRRR1212121212 可见氮氮键有较强的形成三键的趋向。在碱中，N上的质子可以陆续被夺去，使得氮氮键级不断增加，最后成为N脱去。 2 十、增碳反应 1. Arndt-Eistert增碳反应 酰氯、酸酐等活泼羰基化合物和重氮甲烷反应，生成多一个碳的羧酸: H +NClNCl+--NNCH-+-Cl2OOOCHNN2 RRRHHH +--++CNNNCN-H OOO RRR R HO重排2CCORCHCOOH2 H 该反应进行的恰好是Hoffmann降解的逆过程，然而机理却异曲同工，都是N的离去2形成了酰基卡宾，然后R基发生迁移重排。这是复杂有机化合物中增碳的好方法。 2. Seyferth-Gilbert增碳反应(Seyferth-Gilbert Homologation) 用醛酮与α-重氮基取代的磷酸酯在强碱中反应，得到多一个碳的炔烃: --OOOOORO3+OPOR-RPROPROPOHH3333-RCR21OOORRR333R1+++O+RNNN2NR1---R-2NNNN -O -PRORO13-NRO-+23RCCRCNN12 R2 该反应的动力有二:磷与氧的亲和性;N基团的离去能力。 2 十一、 裂解,降解反应 1. Grob裂解反应(Grob Fragmentation) 裂解为斥电基团、不饱和键、斥核基团的反应: db-+abcdX++cXa 在并环或多环体系中，裂解一般是协同发生的，产率较高;其它情况下裂解可能分布发生，副反应较多。 2. Hunsdiecker反应 羧酸的银盐与卤素反应，脱羧得到卤代烃: OO X2-X?X2RXR?X-X?-CO-AgX+2-AgOORR R为烷基或钝化的芳基。 3. Krapcho脱酯基化反应(Krapcho Dealkoxycarbonylation) -在CN作用下，α-位有吸电子基的酯脱酯基的反应: O --OOCN+NCOEtHEWGEWGEWGEWG--CNCHCHOEtOEt23 -CN在这里进攻酯羰基，使碳负离子离去。 4. Lieben卤仿反应(Lieben Haloform Reaction) 甲基酮或甲基醇，在碱性条件下卤代，降解为卤仿和羧酸，卤代增强了碳负离子的离去能力: -OOHOO-+XOH2HRCOOHCHX+3 CHCXCXRRR333 5. Wharton裂解(Wharton Fragmentation) 当富电子原子与易离去基团相隔4根键时，发生裂解反应，与Grob裂解反应类似。特别地，这个反应可以用来裂解桥环化合物得到大环(甚至在环内得到反式双键): OSOR2 H-RSO3 OO H 十二、 移位反应 1. Regitz重氮基转移(Regitz DiazoTransfer) 磺酰基叠氮可以对1,3-二羰基化合物进行重氮化: ORRRR2222+-NNNSR-3OOOONN+---HOCHN OHOOOSOR23 RRRR1111 R2 O-RSONH322+-NN O R1 十三、 关环反应 1. Bartoli吲哚合成(Bartoli Indole Synthesis) 用芳香硝基,亚硝基化合物和3/2当量的烯基格氏试剂反应，关环生成吲哚: R1 R2 R31MgBrR2NON2THFH RR 硝基的邻位有基团时反应才能发生;基团空阻越大，反应越容易发生。 2. Biginelli反应 用β-二羰基化合物、醛和脲关环生成嘧啶衍生物(称作Biginelli化合物): HOHHOO+++OHNHNHNH22 RRROOOHO-RR333212+NHNHNH-H RRR444 OHCHOH3ONRRON33R4++H,H,RNHNH1NONOHO-2RR44RO2HROR2RR121 首先脲和醛进行亚基取代，生成α,β-不饱和的亚胺酮，然后1,3-二羰基化合物的α-C对其进行Michael加成，最后另一个N加成关环。芳香醛较易于发生此反应。 3. Bischler-Napieralski异喹啉合成(Bischler-Napieralski Isoquinoline Syntesis) 在PO、PPA等脱水剂的作用下，苯乙胺衍生物的亚胺发生邻位的Friedel-Crafts反应，25 关环生成二氢异喹啉衍生物: HNClHNRR POCl+ClOOClClPCl-O -++ClHNNR H RClClOPOClO2PCl-O +-HNN-+HOPOCl2CH HRH OPOClR2 POCl在此的作用是，先和羰基O络合，然后共振成亚胺，此时羰基O变成适合离去3 的酯基O;亚胺正离子作为亲电试剂，对芳环进行取代关环;最后HOPOCl离去，得2到碳氮双键。若酰胺N的α-位有羟基，则可进一步脱水生成异喹啉。 4. Combes喹啉合成(Combes Quinoline Synthesis) 用一级芳胺和β-二酮偶联成亚胺，然后在酸催化下发生亲电取代关环，生成喹啉衍生物: OO O RR31R2R3R2 -HO2RNHN12 OROH3 +RRC22+R3H RRNHNH11 +R3ROHROH332H RRR222+-HO2H, RRRNNN111H 由于R的碳负离子不可能离去，不可能像傅,克酰基化那样返回羰基，只有脱去HO。32 而如果用的是乙酰乙酸乙酯的衍生物，则返回羰基，互变异构得到4-羟基喹啉，称为 Conrad-Limpach反应: OO O ORR31R2OR3R2 -HO2RNHN12 OROOH3 +RRC22+OR3H RRNHNH11 OHROOHROOH33HRRR222+-ROH3H, NRRRNN111H 5. Corey-Nicolaou大环内酯化反应(Corey-Nicolaou Macrolactonization) NN SS 加入和PPh，可以在温和条件下完成大环内3 酯化: OH -NO PhNSOPhP+3SPPh SPh OHOHN NSOSN-PhPO3P PhPhOOPh OOOHH O+++-HSSNNOH, -O PhP起打开二硫键的氧化作用;N上的H对羰基有部分质子化作用，可以促进亲核加3 成的关环。 6. Danheiser环戊烯增环反应(Danheiser Cyclopentene Annulation) 在Lewis酸TiCl存在下，α,β-不饱和酮,酯与TMS基取代的累积双烯反应，得到多取4 代的环戊烯: TiCl3TiCl3OOO RRR611R1TMSXXTiCl4X--RTMSCl+4C+R2CCCCRRRR2323R3RR56RR45 TiClO3OR1R6 RRX61环正离子过渡态+XCR3TMS迁移TMSR2 R2TMSR3RR45RR45 其中X为烷基或烷氧基。Lewis酸在此的作用是增大羰基β-位的亲电性。 7. Feist-Bénary呋喃合成(Feist-Bénary Furan Synthesis) 用β-二羰基化合物和α-卤代酮在碱催化下反应，得到呋喃衍生物: OR1 -RRRROOCHORR+XR3334442-H -OOOOOO -OOHXXRORRR1132 ++R-R22HH-X,-RROOROR3441 OR4OHOROO3O R2OORRR233 H -HO2R1+-H+RROOR441OH2 OO 对卤素的α-C进行S2的是烯醇式的氧负离子而非碳负离子，这是空间的原因。N 8. Fischer吲哚合成(Fischer Indole Synthesis) 羰基化合物和苯肼在酸催化下关环生成吲哚: HH ++NHNHCHC33NHNHNHNH2 CHHC32]-σ迁移[,33(CH)CO32+H HHHHNH2HC3++HCNNHCHC333NHNHNHNH2-NH3H 缩合得到的烯胺发生了氮杂的Cope重排，然后N进攻亚氨基。苯环上的吸电子基、邻位基团不利于反应发生。 9. Hantzsch二氢吡啶合成(Hantzsch Dihydropyridine Synthesis) 两分子的1,3-二羰基化合物、一分子醛、一分子氨(或一级胺)缩合成对称的二氢吡啶环系: OHOOROROHN332 RR22NHRRRR31111-HO2 RR11RORNR222HRHNOO22 RCHO3 OHOR3O R2RR11 +RR31HNO2RR22O 偶联的一步涉及烯胺作亲核试剂的共轭加成。 10. Keck大环内酯化反应(Keck Macrolactonization) 在DCC、DMAP?HCl存在下进行的大环内酯化: R -OOHOHONH+RNCNHR ONOR RRNHNHRRHNNR O+OHONH++ODMAP?H+H,-HOOO-DMAPOH+OHNR +DMAP?HCl是H的给体和受体。DCC的作用在于增强羧酸羟基的易离去性能，同时起到脱水作用。 11. Knorr吡咯合成(Knorr Pyrrole Synthesis) 将酮制成α-亚硝基酮并还原成α-氨基酮，再与活泼亚甲基化合物缩合，得到吡咯衍生物: O RRRROOOOR22223 RR34HNOZn粉2 NONHNRRRRR111214+OH2RRORRRR222333+- ,HOH2++H-H NHRRRNRRNR141414H RR23 RR14NH 该反应实际上是以亚胺作为媒介，将两分子的酮进行了互相的加成。 12. Kröhnke吡啶合成(Kröhnke Pyridine Synthesis) 将酮的α-位用吡啶基取代，然后在碱催化下与α,β-不饱和化合物和胺缩合，得到吡啶环: RO2 R4+++RNNN3+RH3--RRCRO111H RROOO24 +++RRRNNN333NH3R1HO-2RORNHOR114 RRRNHRROO242422 RRR222 +NRRR333+-Py-HO2,H++,H-H+OHOH2NNNRRRR4441RRH11H 羰基和亚胺基同时存在的一步，由于羰基较为缺电子，因而是受体。 13. Larock吲哚合成(Larock Indole Synthesis) 在Pd(0)或Pd(?)催化下，α-碘代芳胺与炔烃反应生成吲哚环: HNH2NRR12R1Pd I R2 反应首先生成的是含Pd的六元环。 14. Madelung吲哚合成(Madelung Indole Synthesis) 邻位有烷基的酰苯胺，在强碱催化下关环生成吲哚: H -CHCH32++OOOH-HH RNRRNHNHH-HO2R N H 15. Nazarov环化反应(Nazarov Cyclization) 羰基两边都有共轭双键时，可在酸催化下关成五元环: +OOHOHOOH +++CH-H+CHCHCHCHCHCHCH222222 这是一个碳正离子的重排过程，关环在热反应下是顺旋的，在光反应下是对旋的。 16. Nenitzescu吲哚合成(Nenitzescu Indole Synthesis) 用对苯醌和α,β-不饱和-β-氨基酮(酯,酰胺)关环生成5-羟基吲哚: NHR2 OR4 HOR3RHO3OOR4 N RORR121 OORR44 H RRHOHO33 NN RRRR1212OH 反应分为三步:?烯胺作为给体对醌进行1,4-加成;?N的孤对电子对醌进行1,2-加成;?脱水芳构化为吲哚。 17. Paal-Knorr呋喃合成(Paal-Knorr Furan Synthesis) 1,4-二羰基化合物在酸催化下脱水得到呋喃: RRRRRR232323 +H RRRRRR141414 ++OOOOOHOHH RRRRRR232323 H+HO-H,2 RRRRRR++141414OOO+HOHOH2 RR23 RR14O 以下底物也可进行关环: RRRR2323HOOH RRROR1414RR14OROORO 18. Paal-Knorr吡咯合成(Paal-Knorr Pyrrole Synthesis) 在呋喃合成中加入一级胺，其首先与羰基缩合，然后发生类似的反应，得到的是吡咯环。 19. Pictet-Spengler四氢异喹啉合成(Pictet-Spengler Tetrahydroisoquinoline Synthesis) 在酸催化下，用β-芳基胺与醛酮反应，得到四氢异喹啉: O +RCR12 ++-HHO，2NHNHNH2 HRRRR1212 +-HNH RR12 +芳环的电子进攻质子化的亚胺，然后脱去H回到芳环，与酰基化有些类似。 20. Pomeranz-Fritsch反应 α-氨基缩醛与芳香醛酮共热，关环生成取代的异喹啉: +RROORROOHROOR +HN2HONN RRR111 R+ORORHO H+HHC+-ROH-ROH,H++-HCNNN RRR111 N R1 缩酮通过酸化下ROH离去的机制，体现醛的性质。 21. Skraup和Doebner-Miller喹啉合成(Skraup and Doebner-Miller Quinoline Synthesis) Skraup法用丙三醇与苯胺在酸催化下氧化关环生成喹啉: +HHOOH+[O] OHNHN2 Doebner-Miller法用的是α,β-不饱和醛酮与苯胺在混酸催化下氧化关环: HC2 +,L.A.H +[O] NHOCHNCH233 该反应的机理是两分子反应物二聚成四元环完成的。 22. Von Pechman反应 苯酚与1,3-二羰基化合物在酸催化下反应关环: +OHOHOHOH++-HH OHOEtHC3 EtOHHC3OEt+HOHOHOOOH +-HO2OHOH +OHHC32OEtOEtCHCH33+OHOOO+--EtOHH CHCH33 1,3二羰基化合物的共轭烯醇式首先被苯酚的邻位碳原子进行1,4-加成，然后苯酚的氧原子对羰基本体进行1,2-加成。 23. Yamaguchi大环内酯化(Yamaguchi Macrolactonization) 先用2,4,6-三氯苯甲酰氯与待内酯化分子中的羧酸形成混合酸酐，然后加入DMAP作为助剂完成内酯化: Cl ClCOClOHOH NNMe2ClClOOCl OHO OCl HH+NMeOOOOO2+-H+N O 十四、 扩环反应 1. Buchner扩环方法(Buchner Method of Ring Expansion) 用α-重氮酯在光照或加热或Rh催化剂的作用下，生成卡宾对苯环加成，进而发生电开环反应，使苯环扩环: EtOOCHEtOOCHOO +电开环Nhν/Δ/PhH-OEtOEtNCRh HH 催化剂的作用是脱去N，且Rh可以和卡宾络合。 2 十五、 过渡金属催化反应 1. 烯烃换位反应(Alkene Metathesis) 过渡金属(如Mo、Ru)催化，可以发生开环、关环、偶联、聚合、复分解等类型的反应。在复杂化合物的关环中尤其有用。 2. 炔烃换位反应(Alkyne Metathesis) 打断三键、形成三键: CCCCH3 CHCCCH33+ CCCHC3 使用了一种特殊的催化剂:(t-BuO)W?C-t-Bu，该物质首先与一个三键发生换位反应，3 产物再与另一个三键发生换位反应，最后两步反应的另一产物换位，生成目标分子。 该反应可用于合成大环内三键。 3. Buchwald-Hartwig交叉偶联反应(Buchwald-Hartwig Cross-coupling) 在碱及Pd催化剂存在下，活化芳环上的卤素或-OTf基团被胺、醇氧负离子等取代: RRR321XOXN RR31PdCl　L　　　Pd(OAc)+-222;NaOHN++ R2YYYY 其中X=Cl,Br,I,OTf;Y=烷基，苯甲酰甲基，氨基，烷氧基。 Pd的作用是被N/O和苯基络合，从而提供反应中心。 4. Castro-Stephens偶联反应(Castro-Stephens Coupling) 在Cu(I)的催化下，卤代烃与炔烃偶联，经历四元环过渡态: R1-CuXRRRXLnCuRRCX1212+2 CuLn R为苯基或乙烯基时利于反应。 1 若芳基X的邻位有-OH或-NH，可以进一步对炔烃进行亲核加成关环:2 X RCH +Cu OHOR 5. Dötz苯增环反应(Dötz Benzannulation Reaction) 将Cr(VI)的络合物与RLi(R为乙烯基或苯基)、RX制成Fischer型卡宾，后者与炔112 烃反应，得到氢醌衍生物结构: +-LiOOR2 RLiRX12(Fischer型卡宾)CrCr(OC)(OC)Cr(CO)556 RR11 HOR3R3 OR2 Δ or hνCr(OC)+R54 　 R4OR2 反应涉及到碳碳三键与Cr的络合。炔烃上有给电子基利于反应发生。六元环中有一个碳原子来自作为配体的CO。 6. 烯炔换位反应(Enyne Metathesis) 在?族金属的卡宾络合物催化下，烯炔发生“断2、成2”过程: R2RR23 　　R3 　RR11 单取代烯烃比多取代烯烃更易反应;烯烃上有吸电子基不利于反应;末端炔烃不易反应;氨基和羟基在反应前需要保护。 7. Glaser偶联反应(Glaser Coupling) 在Cu(?)存在下，末端炔烃偶联: Cu(OAc)2RR2RCH 反映要求炔烃的酸性较强，可以加入DBU作催化剂。 8. Heck反应 32用Pd(0)催化的sp-sp偶联反应: RHRR313 Pd(0)RX+1 RRRR2424 其中X为易离去基团。 9. Kagan-Molander二碘化钐介入的偶联(Kagan-Molander Samarium Diiodide-Mediated Coupling) 卤代烃与醛酮偶联得到醇，效果相当于用格氏试剂制备醇。但经历的是自由基机理，碳卤键均裂。 10. Keck不对称烯丙基化反应(Keck Asymmetric Allylation) 在Ti催化下，用烯丙位有-SnBu的有机物对醛进行加成，得到不对称的醇。3 11. Kulinkovich反应 酯或酰胺在Ti(?)催化下与格氏试剂反应，得到三元环的醇或胺: OOROHRNR112EtMgBrEtMgBr Ti(Oi-Pr)Ti(Oi-Pr)44RRORNR1212 12. Kumada交叉偶联反应(Kumada Cross-Coupling) 格氏试剂或有机锂试剂，在Ni(?)或Pd(0)催化下，与乙烯型卤代烃偶联。 13. McMurry偶联(McMurry Coupling) 两分子醛酮在低价Ti 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面，首先还原为自由基负离子，接着偶联成二醇二负离子，最后碳氧键均裂，得到相应的烯烃: RRRR1313低价TiOO+ RRRR2424 偶联得到Z型和E型烯烃的混合物。 14. Miyaura硼酸化反应(Miyaura Reduction) ROOR BB ROOR在Pd(?)催化下，对卤代烷取代或加成不饱和键，得到硼烷衍生物。 15. Negishi交叉偶联反应(Negishi Cross-Coupling) 在Ni或Pd催化下，RX可与RZnX偶联，生成R,R。用RLi与RX也有类似效121212果。 16. Nicholas反应 炔丙醇在Co(CO)络合物作用下，羟基被亲核试剂取代，或脱水形成共轭烯炔。反应28 过程中，炔键与Co形成四面体笼状络合物。 17. Pauson-Khand反应 在过渡金属催化下，炔烃、烯烃、CO合成α,β-不饱和环己酮: ORR12 RCO4R+1R3过渡金属RR35 R6R2RR46R5 反应中炔烃与过渡金属(通常是Co)形成了四面体笼状络合物。 烯烃上位阻基团、吸电子基均不利于反应。张力环内烯烃反应活性较高。炔烃取代基中较大的(R)在产物中总是与羰基相邻。 1 18. Sonogashira交叉偶联反应(Sonogashira Cross-Coupling) 用Pd(0)或Pd(?)催化的交叉偶联反应: PdRXHRCRR+1212 反应过程中R与RC?C基团均配位在Pd上。 12 19. Stille羰基化交叉偶联反应(Stille Carbonylative Cross-Coupling) 用取代的锡烷与卤代烃，在Pd(0)与CO存在下进行羰基化偶联: O PdRXRSnR+213CORR12 羰基是在R与Pd配位时插入的。 2 20. Stille交叉偶联(Stille Cross-Coupling) 用取代的锡烷与卤代烃，在Pd(0)存在下进行偶联: PdRXRSnRRR+21312 21. Stille-Kelly偶联(Stille-Kelly Coupling) 用RSn-SnR，可以将分子中两个卤代的碳偶联起来。反应是分两步进行的。(效果类33 似Wurtz反应) 22. Suzuki交叉偶联(Suzuki Cross-Coupling) 在Pd(0)及碱的催化下，用硼烷衍生物与卤代烷偶联: R PdRBRXRR1212+碱 R 其中R可以是烷基、羟基、烷氧基。 23. Tsuji-Trost反应 用烯丙基卤代物，在Pd的膦配体存在下可以与亲核位点偶联，从而将其烯丙基化: -NucPdXNucRR11 24. Tsuji-Wilkinson去羰基化反应(Tsuji-Wilkinson Decarbonylation Reaction) 用RhCl(PPh)可以将羰基化合物羰基两边的基团连接起来: 33 O)RhCl(PPh33RX RX 反应过程为:?酰基和X分别与Rh配位;?酰基重排为R配体和CO配体;?R和X偶联离去。其逆过程就是过渡金属的羰基络合物催化CO插入的机理。 25. Ullmann二芳基醚和二芳基胺合成(Ullmann Biaryl Ether and Biaryl Amine Synthesis) 用卤代苯和苯胺,苯酚在Cu(0)或Cu(?)催化下缩合成二芳基胺,二芳基醚。Cu在催化的过程中是变价的。 Si、Sn、Pb、Bi为中心改进的该反应，把卤素变成一些活性较高的正性基团，如B、 的基团。基团从负性变成了正性的，反应机理稍有变化，用以催化的就是Cu(?)或Cu(?)。 十六、 自由基反应 1. Barton亚硝酸酯反应(Barton Nitrite Ester Reaction) 亚硝酸酯在光照,加热条件下，发生1,5-ζ迁移，得到肟: ONON ONHHRHRR OOOHChν OOH NRNRHH OO H 存在刚性环的结构对反应尤其有利。 2. Barton自由基脱羧反应(Barton Radical Decarboxylation Reaction) +-ONa N S 用与羧酸形成酯，然后在H给体(如(n-Bu)SnH)及自由基引发剂3 的存在下，脱羧形成烷烃。若脱羧时有O存在，则脱羧产物为醇。2 3. Barton自由基脱氧反应(Barton Radical Deoxygenation Reaction) 用醇和酰氯作用生成酯，然后在H给体(如(n-Bu)SnH)及自由基引发剂的存在下，O3 以自由基形式离去，生成烷烃。此法对于二级、三级醇也有较好的产率。 4. Bergman成环芳构化反应(Bergman Cycloaromatization Reaction) 处在共轭体系中的两个三键，通过自由基机理在末端偶联，形成双自由基结构，然后得到H给体的H，芳构化成芳环: CH C ?/hν2供H C CH 三键距离越远，反应越难发生。有时候利用金属络合中心，可以有效拉近两个三键的距离。 5. Hoffmann-Löffler-Freytag反应 光或热引发的远程官能化，形成五元环: RR12Δ/hνRN1N XR2 反应中涉及氮卤键和碳氢键的均裂。 6. Keck自由基烯丙基化反应(Keck Radical Allylation) 在光、热或自由基引发剂条件下，烯丙位有-SnBu基团的有机物与卤代烃偶联，反应3 通过自由基机理进行，但结果与二烷基铜锂试剂偶联类似。 7. Meerwein芳基化反应(Meerwein Arylation) 在Cu(?)催化下，重氮盐的芳基与苯乙烯衍生物发生偶联，得到共轭的化合物: +NNCH2 Cu(?)CHCH+ Cl Cu在二价和一价间的变化产生了自由基。 8. Minisci反应 用自由基引发基产生自由基，与质子化的杂环作用生成自由基正离子，在氧化剂的作用 +下脱去H，得到杂环取代的产物。各种杂环反应位点如下: SN NN N NN N 9. Sandmeyer反应 重氮盐在CuX存在下，脱去N而被X基团取代(X可以是Cl、Br、I、CN)，反应为2 自由基机理，Cu(?)提供单电子。 10. Ullmann反应 两分子卤苯在铜粉存在下偶联成联苯。反应是通过自由基机理进行的，苯环上有吸电子基团利于反应进行。 11. 乙烯基环丙烷-环戊烯重排(Vinylcyclopropane-Cyclopentene Rearrangement) 反应的结果顾名思义。这是一个热反应，键均裂后发生自由基的共振、偶联: HCCHCH22HC2 CHCH CH3CHCH33 12. Wohl-Ziegler溴化(Wohl-Ziegler Bromination) 在自由基引发基及NBS存在下，对烯丙位或苄位进行溴化。 十七、 卡宾反应 1. Doering-LaFlamme丙二烯合成(Doering-LaFlamme Allene Synthesis) 用二卤卡宾对碳碳双键加成，得到的三元环化合物与金属有机试剂作用，得到丙二烯衍生物: XXXLi RR13 :CXBuLi2-LiX RRRR3311RR24RRRR2424 CRR13 CCCRR31 RRRR2424 十八、 周环反应 1. Alder反应 烯丙基化合物和双键化合物经历六元环过渡态，以类似Diels-Alder反应(但所需温度高些)的形式进行环加成: 　 XX +　YYHH 双键化合物反应中烯丙基化合物是亲双烯体，提供HOMO;双键化合物提供LUMO。可以是烯、炔或醛酮;烯丙基化合物也可以是醛酮的烯醇式或亚胺的烯胺式(此时的反应等效于α-C对双键的亲核加成)。双键化合物上有吸电子基利于反应发生。提供H的C的反应活性为:1?,2?,3?。反应的立体选择性受烯丙基化合物上H的控制，要使它转到朝向双键化合物的方向。 2. 氮杂-Claisen重排(Aza-Claisen Rearrangement) 将Claisen重排中的O换成N即可。N可以是二级、三级胺或四级铵盐，甚至可以是累积双键的含氮化合物: NN　 　　 3. 氮杂-Cope重排(Aza-Cope Rearrangement) 只要Cope重排的环内有N原子，均可称为氮杂-Cope重排，因此上面的氮杂-Claisen重排是其特例。将断键的两个原子上有取代基利于反应进行(可以和新形成的双键有共轭作用);底物分子带电荷(如四级胺)同样有利于反应发生。 4. Carroll重排(Carroll Rearrangement) 乙酰乙酸的烯丙醇酯，在加热条件下，先发生Cope重排反应，然后经环状过渡态机理脱羧，得到γ,δ-不饱和酮: H OOOOOHO ΔCHCHCHOOO333 CHCHHC222 OHO CHCH33-CO2 HCHC22 5. Claisen重排(Claisen Rearrangement) 烯基烯丙基醚在加热下经六元环过渡态重排生成γ,δ-不饱和酮的反应，尤见于烯丙基芳醚重排成邻对位烯丙基取代酚: OOH CHCH22Δ 反应优先重排到邻位，而从邻位重排到对位是全碳环的Cope重排，需要温度较高，因此只有邻位都占满时才重排到对位。、 反应的立体选择性用稳定的六元环椅式构象判断，一般生成E型双键。 6. Claisen-Ireland重排(Claisen-Ireland Rearrangement) 将烯丙醇的酯制成烯醇硅醚后，发生3,3-ζ迁移，得到γ,δ-不饱和酸。反应条件比Claisen重排温和，常常在室温下即能反应: RRR111HC2?LDA/THF重排 OOOHO?TMSCl2RRR222 OOTMSOH 用LDA时，烯醇硅醚的双键是Z型的，生成物中R和R在反位;用HMPA时，烯醇12 硅醚的双键是E型的，生成物中R和R在顺位。 12 7. Cope重排 全碳环的3,3-ζ迁移，平衡偏向双键稳定的一侧。能够降低反应温度的结构因素有:新形成的双键上有取代基;重排缓解环张力;过渡金属催化。如: CH2Δ CH2 8. Danheiser苯增环反应(Danheiser Benzannulation) 用α,β-不饱和环丁酮和杂原子取代的炔烃作用，经过一系列周环反应得到多取代苯环: O OR2ORR12RX1电开环 ]环加成[4电子+22 RR3RR443XR2RR43OOH O RRRRCRCRC444111 电环化电开环 6电子4电子RRRXXX333 RRR222 其中X=OR，OSiR，SR，NR。 32 9. Danishefsky双烯环加成反应(Danishefsky’s Diene Cycloaddition) TMSO HCOMe2用与杂原子共轭的双烯体进行Diels-Alder反应，双烯体的HOMO能量因为杂原子孤对电子的输入而降低，利于反应发生。同时，杂原子取代的双烯体极性较强，因此有较好的加成区域选择性。 10. De Mayo环加成(De Mayo Cycloaddition) 在光照下，烯烃与α,β-不饱和羰基化合物的碳碳双键发生[2+2]环加成反应。 11. Diels-Alder环加成(Diels-Alder Cycloaddition) 即[4+2]环加成，成环后取代基一般在邻对位。反应是立体专一的顺式加成，一般生成内型产物。 12. Eschenmoser-Claisen重排(Eschenmoser-Claisen Rearrangement) OMe HCOMe3 NMe2烯丙醇或苄醇与首先缩合成烯醇醚，后者发生[3,3]-ζ重排，得到γ，δ-不饱和羰基化合物: R3RR43R3R2R2ROMe4R2-2MeOHRCHΔ42HCOMe3+ NMeNRMeO221HOMeNORR211 重排经椅式构象进行，主要得到图示的E型碳碳双键的产物。 13. 杂Diels-Alder环加成(Hetero Diels-Alder Cycloaddition) 用于合成六元杂环系。有正常的和反转的(亲双烯体提供HOMO)的区别。 14. Johnson-Claisen重排(Johnson-Claisen Rearrangement) 烯丙醇先与原乙酸酯缩合，产物经[3,3]-ζ迁移得到γ,δ-不饱和酯: HCRR21H+ORORO+HHCOR3-ROHHCR+21OR2HCORORRO3 H HOR2 ORHCR21HC2-ROH R+O2-H ROOR2R1 该反应的主要机理与Eschenmoser-Claisen重排类似。 15. Overman重排(Overman Rearrangement) 在碱催化下，烯丙醇对CClCN进行亲核加成，产物发生[3,3]-ζ迁移:3 CClCCl33 OHONHONH CClCN3 RRRRRR111333RRR222后者发生卤仿反应，得到相应的羧酸。 16. 氧-Cope重排和阴离子氧-Cope重排(Oxy-Cope Rearrangement and Anionic Oxy-Cope Rearrangement) 1,5-二烯-3-醇在加热或碱催化下重排得到δ,ε-不饱和羰基化合物。重排首先得到的是烯醇(碱催化下是烯醇盐)，然后互变得到羰基。 17. Paterno-Büchi反应 烯烃和醛酮在光催化下，发生[2+2]环加成反应，得到含氧的四元环。反应可能通过双自由基机理或协同机理进行: R1RR12OR2Ohν+ RRRR6535RR34RR46 18. Petasis-Ferrier重排(Petasis-Ferrier Rearrangement) 醛酮与烯醇的缩合物，在Lewis酸作用下发生[1,3]-ζ迁移: HCHO2 Oi-BuAl3 RR33甲苯RROO11RR22 还原剂来自Lewis酸上的α-H。 19. Staudinger酮烯环加成(Staudinger Ketene Cycloaddition) 用烯酮和烯烃发生[2+2]环加成反应，烯烃提供HOMO，烯酮提供LUMO: OO CCH2 +CH2RRR122R1