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有机合成面试常见反应机理--第1页 有机合成面试常见反应机理 Baeyer-Villiger反应 反应机理：过酸先与羰基进行亲核加成，然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子迁移到-O- O-基团中与羰基碳原子直接相连的氧原子上，同时发生O-O 键异裂。因此，这是一个重排反 应 具有光学活性的3苯基丁酮和过酸反应，重排产物手性碳原子的枸型保持不变，说明反 应属于分子内重排： 不对称的酮氧化时，在重排步骤中，两个基团均可迁移，但是还是有一定的选择性，按迁 移能力其顺序为： 醛氧化的机理与此相似，但迁移的是氢负离子，得到羧酸。 反应实例 有机合成面试常见反应机理--第1页 有机合成面试常见反应机理--第2页 酮类化合物用过酸如过氧乙酸、过氧苯甲酸、间氯过氧苯甲酸或三氟过氧乙酸等氧化，可 在羰基旁边插入一个氧原子生成相应的酯，其中三氟过氧乙酸是最好的氧化剂。这类氧化剂的 特点是反应速率快，反应温度一般在10~40℃之间，产率高。 Beckmann重排反应 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： 有机合成面试常见反应机理--第2页 有机合成面试常见反应机理--第3页 反应实例 Cannizzaro反应 凡α位碳原子上无活泼氢的醛类和浓NaOH或 KOH水或醇溶液作用时，不发生醇醛缩合 或树脂化作用而起歧化反应生成与醛相当的酸(成盐)及醇的混合物。此反应的特征是醛自身同 时发生氧化及还原作用，一分子被氧化成酸的盐，另一分子被还原成醇： 脂肪醛中，只有甲醛和与羰基相连的是一个叔碳原子的醛类，才会发生此反应，其他醛类 与强碱液，作用发生醇醛缩合或进一步变成树脂状物质。 具有α-活泼氢原子的醛和甲醛首先发生羟醛缩合反应，得到无α-活泼氢原子的β-羟基醛， 然后再与甲醛进行交叉Cannizzaro反应，如乙醛和甲醛反应得到： 反应机理 醛首先和氢氧根负离子进行亲核加成得到负离子，然后碳上的氢带着一对电子以氢负离子 的形式转移到另一分子的羰基不能碳原子上。 有机合成面试常见反应机理--第3页 有机合成面试常见反应机理--第4页 反应实例 Claisen酯缩合反应 含有 α-氢的酯在醇钠等碱性缩合剂作用下发生缩合作用，失去一分子醇得到β-酮酸酯。 如2分子乙酸乙酯在金属钠和少量乙醇作用下发生缩合得到乙酰乙酸乙酯。 二元羧酸酯的分子内酯缩合见Dieckmann缩合反应。 反应机理 乙酸乙酯的α-氢酸性很弱(pKa-24.5),而乙醇钠又是一个相对较弱的碱(乙醇的pKa~15.9)， 因此，乙酸乙酯与乙醇钠作用所形成的负离子在平衡体系是很少的。但由于最后产物乙酰乙酸 乙酯是一个比较强的酸，能与乙醇钠作用形成稳定的负离子，从而使平衡朝产物方向移动。所 以，尽管反应体系中的乙酸乙酯负离子浓度很低，但一形成后，就不断地反应，结果反应还是 可以顺利完成。 有机合成面试常见反应机理--第4页 有机合成面试常见反应机理--第5页 常用的碱性缩合剂除乙醇钠外，还有叔丁醇钾、叔丁醇钠、氢化钾、氢化钠、三苯甲基钠、 二异丙氨基锂(LDA)和Grignard试剂等。 反应实例 如果酯的α-碳上只有一个氢原子，由于酸性太弱，用乙醇钠难于形成负离子，需要用较强 的碱才能把酯变为负离子。如异丁