第五章 重排反应
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第五章重排的反应
第五章 重排反应
重排反应： 在同一个有机分子中，由于试剂或介质的影响，一个基
团或原子从一个原子迁移到另一个原子上，形成的新分子 中，碳骨架发生了变化(其中氢的迁移不会改变碳骨架)，这 种反应称为重排反应。
W
A
BC
D
1
2
3
4
A为迁移起点原子
W
A B C D AB为1，2重排
AC为1，3重排
1
2
3
4 AD为1，4重排
卤代物与此类似：
-Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
碳正离子在环上，得缩环产品：
NaNO2/HOAc NH2 HNO2 (HONO)
-N2
碳正离子不在环上，得扩环产品：
CH2NH2 (HONO)
CH2
-N2
H2O
CH2OH
H2O
OH
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ形成C+ 形式
(1)卤代烃 Ag+ AlCl3 (CH3)3C-CH2Cl Ag (AgNO3) (CH3)3C-CH2+AgCl
CC OH OH
4) 半频哪醇(semipinacol)
R2 R3 R1 C C R4
OH L
L = -X, -NH2,-SPh...
(1) 四取代邻乙二醇的重排 四取代连乙二醇中，如果R相同，反应简单，只得到
一种产物。 如果R不相同，反应复杂，产品取决于连乙二醇的结
构及迁移基团的能力。 X 对称的邻乙二醇的重排
(3) 羟基位于脂环上的连乙二醇的重排 重排时可引起环的扩大或缩小。两个羟基处于a或e
键不同时，产物不同。
OH OH
Ph Ph
H 2SO 4/Et2O r.t. 2 h
重排反应： 在同一个有机分子中，由于试剂或介质的影响，一个基
团或原子从一个原子迁移到另一个原子上，形成的新分子 中，碳骨架发生了变化(其中氢的迁移不会改变碳骨架)，这 种反应称为重排反应。
W
A
BC
D
1
2
3
4
A为迁移起点原子
W
A B C D AB为1，2重排
AC为1，3重排
1
2
3
4 AD为1，4重排
卤代物与此类似：
-Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
碳正离子在环上，得缩环产品：
NaNO2/HOAc NH2 HNO2 (HONO)
-N2
碳正离子不在环上，得扩环产品：
CH2NH2 (HONO)
CH2
-N2
H2O
CH2OH
H2O
OH
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ形成C+ 形式
(1)卤代烃 Ag+ AlCl3 (CH3)3C-CH2Cl Ag (AgNO3) (CH3)3C-CH2+AgCl
CC OH OH
4) 半频哪醇(semipinacol)
R2 R3 R1 C C R4
OH L
L = -X, -NH2,-SPh...
(1) 四取代邻乙二醇的重排 四取代连乙二醇中，如果R相同，反应简单，只得到
一种产物。 如果R不相同，反应复杂，产品取决于连乙二醇的结
构及迁移基团的能力。 X 对称的邻乙二醇的重排
(3) 羟基位于脂环上的连乙二醇的重排 重排时可引起环的扩大或缩小。两个羟基处于a或e
键不同时，产物不同。
OH OH
Ph Ph
H 2SO 4/Et2O r.t. 2 h
第五章 重排反应
CH2N2
PhCOOAg/EtOH
CH2COOH 多一个碳的酸
O光
O
N2
C O H2O
COOH
Curtius （库尔悌斯）反应
酰基叠氮化物在惰性溶剂中加热分解生成异氰酸酯
异氰酸酯水解则得到胺：
第二节 由碳原子到杂原子的重排
H3C H3C
C
C
CH3
CH3 61%
H3C CH C
H3C
H3C
CH2
31%
(H3C)3C
C H
CH2
3%
二 Pinacol 邻二醇（或邻二官能团）合成酮的方法
RR
H+
R
RCCR
R C CR
OH OH
OR
机理:
RR R C CR
OH OH
H+
RR
R C CR
OH
R R C CR
OH R
H+
R
-H+
OO CC G
G为吸电子基时,G所在的芳环迁移（实际产物为混合物）
OO
CC
G
OH
应用实例：
OCH3
CC OO
OCH3 KOH/n-BuOH/H2O
回流
OCH3 OH
C COOH
2 94%
CH2COOH
CO CO
KOH/H2O
CH2COOH
OH (HOOCCH2)2 C COOH
柠檬酸
四 Favorski (法沃尔斯基）重排
OO
KOH
Ar C C Ar
△
机理：
OH O Ar C C OK
Ar
O O OH Ar C C
第五章 重排反应
N OH H H N OH2 H2O H2O R' C N R R' C NHR （酰胺） O
R C R' R' C N R OH2
R C R' R' C N R OH
Backmann重排为反式重排，与羟基处于反式位置的烃基迁移到氮原 子上。 OH 例如： N
C OCH 3 PCl 5
Et2O 10 ℃
N
H
H
H H2O H
N
OH2
H -H+ H
N
OH
H H N
O
H
Z异构体
HO H N H H
+
H2O H N -H2O H
H
N
H N
H
H
H H2O H
OH2 N -H+
H
OH N
H
O NH
H
H
思考题
CH3 N OH
H2SO4
？
HN O
CH3
CH3 HO N
H2SO4
？
O
N H
CH3
2、霍夫曼（Hofmann）重排
第三节 丛杂原子到碳原子的重排
RCOOH
RCOCl
CH2N(CH3)2
CH2 N2
RCOCHN2
HBr
R-CO-CH2Br
Na2CO3
O R C
H3C H2C N CH3
CH2
重排
O
O R C HC N
CH3 CH3
① CH3I ② KOH
R C
HC CHPh
CH2Ph
Zn-Hg HCl
RCH2CH2CH2Ph
O2N
R C R' R' C N R OH2
R C R' R' C N R OH
Backmann重排为反式重排，与羟基处于反式位置的烃基迁移到氮原 子上。 OH 例如： N
C OCH 3 PCl 5
Et2O 10 ℃
N
H
H
H H2O H
N
OH2
H -H+ H
N
OH
H H N
O
H
Z异构体
HO H N H H
+
H2O H N -H2O H
H
N
H N
H
H
H H2O H
OH2 N -H+
H
OH N
H
O NH
H
H
思考题
CH3 N OH
H2SO4
？
HN O
CH3
CH3 HO N
H2SO4
？
O
N H
CH3
2、霍夫曼（Hofmann）重排
第三节 丛杂原子到碳原子的重排
RCOOH
RCOCl
CH2N(CH3)2
CH2 N2
RCOCHN2
HBr
R-CO-CH2Br
Na2CO3
O R C
H3C H2C N CH3
CH2
重排
O
O R C HC N
CH3 CH3
① CH3I ② KOH
R C
HC CHPh
CH2Ph
Zn-Hg HCl
RCH2CH2CH2Ph
O2N
第五章--重排反应
△
1 23
2 OH
3
1 CH3 190℃
3
1 CH3
△
2 OH
OH CH3
CH3 OH
O CH3
CH3 O
Curtius （库尔悌斯） 反应
酰基叠氮化物在惰性溶剂中加热分解生成异氰酸酯
异氰酸酯水解则得到胺：
反应机理
实例
Schmidt （施密特）反应
羧酸、醛或酮分别与等摩尔旳叠氮酸(HN3)在强酸(硫酸、聚磷 酸、三氯乙酸等)存在下发生分子内重排分别得到胺、腈及 酰胺：
(CH3)3C-CH3NH2
NaNO2 HCl
(c)-OH, 加 H+ (-H2O)
(CH3)3C-CH2N2Cl
-N2 (CH3)3C-CH2
△
(CH3)3C-CH2OH
H+ -H2O
(CH3)3C-CH2
(CH3)3C-CH2=CH2 H+ (CH3)3C-CH-CH3
2 迁移基团迁移顺序
OCH3
Ph
Semipinacol重排
RR R C CR
OH Y
OH
Cl
C
H C
Ph
HNO2
Cl
Ph NH2
RR R CCR
OH
OH
H
C C Ph
Cl
Ph
O H
C C Ph Ph
O OH
+ CH3NO2
HO CH2NH2
HO CH2
O
CH2NO2 [H]/Ni
HNO2
OH
三、二苯基乙二酮 ——二苯乙醇酸型重排
R PCl5 + R' C
OH N
1 23
2 OH
3
1 CH3 190℃
3
1 CH3
△
2 OH
OH CH3
CH3 OH
O CH3
CH3 O
Curtius （库尔悌斯） 反应
酰基叠氮化物在惰性溶剂中加热分解生成异氰酸酯
异氰酸酯水解则得到胺：
反应机理
实例
Schmidt （施密特）反应
羧酸、醛或酮分别与等摩尔旳叠氮酸(HN3)在强酸(硫酸、聚磷 酸、三氯乙酸等)存在下发生分子内重排分别得到胺、腈及 酰胺：
(CH3)3C-CH3NH2
NaNO2 HCl
(c)-OH, 加 H+ (-H2O)
(CH3)3C-CH2N2Cl
-N2 (CH3)3C-CH2
△
(CH3)3C-CH2OH
H+ -H2O
(CH3)3C-CH2
(CH3)3C-CH2=CH2 H+ (CH3)3C-CH-CH3
2 迁移基团迁移顺序
OCH3
Ph
Semipinacol重排
RR R C CR
OH Y
OH
Cl
C
H C
Ph
HNO2
Cl
Ph NH2
RR R CCR
OH
OH
H
C C Ph
Cl
Ph
O H
C C Ph Ph
O OH
+ CH3NO2
HO CH2NH2
HO CH2
O
CH2NO2 [H]/Ni
HNO2
OH
三、二苯基乙二酮 ——二苯乙醇酸型重排
R PCl5 + R' C
OH N
第五章_重排反应
CH3— C — C — CH3
+
—
O — BF3
_
CH3
CH3— C — C — CH3
— —
— —
O
CH3
+
OH OH
OH O
— —
R
— —
— —
— —
— —
— —
R — C — C—R
3
1
H
+
R — C — C— R R
3
1
2
R ～ + —H
3:
R — C — C —R R
3
1
2
脂环族氨基醇和脂环族卤代醇则发生环扩大或环缩小反应：
在上述过程中，叔碳正离子（Ⅰ）重排成质子化酮的动力 是具有未共享电子对的氧对碳正离子（Ⅱ）有更大的稳定作用， 同时碳正子（Ⅱ）亦容易从羟基上脱去质子而生成稳定的最后 产物。
在反应过程中，凡是能生成类似的碳正离子者，都能发生 此类重排。
例如，与Pinacol醇结构相似的α,β－卤代醇、氨基醇和环氧 化物、α －羟基酮等在相应的条件下的类似重排反应（通常称为 半Pinacol重排，这种情况不能象Pinacol醇那样可以选择正离子 中心）：
(CH3)2C
CHCH3
— N2
OH NH2 CH3 CH3 C OH CHCH3
重排
OH N2 CH3
—
CH3— C — CHCH3
+
CH3— C — C H(CH3)2
O
—
OH
—H
+
— —
CH3 CH3
CH3 CH3
— —
—
CH3— C —— C — CH3 O
药物合成反应第五章 重排反应
重排反应中键的裂解和形成方式: 异裂（离子型） 均裂（游离基型） 环状过渡态（σ键迁移型）
离子型重排反应: 1.阴离子型重排（亲核重排）
C— A— Y Z -Y C— A Z C— A — Z
2.阳离子型重排（亲电重排）
X— B— C Y -Y X— B— C B— C X
3.游离基型重排反应: 重排反应中间体呈游离基状态
O
O COEt
*
5 0%
COEt
+ *
5 0%
*
O Ar X R
M eO Ar M eO H
OR X
-X
-
OAr R
O M eO Ar R
-
R Ar C O 2M e
M eO H
R Ar C O 2M e
• 碳负离子缺少共振稳定时 • 卤代酮羰基无可烯醇化的氢时 • 二卤代酮时
五 、Wolff（沃尔夫）重排 和Arndt-Eistert (阿恩特-埃斯特尔特)
例：
C 2H 5 C C 2H 5 Br CONH2 N a O Br H 2O
C 2H 5 C 2H 5 C O
（3）构型保持
Ph H2 H * C O N H B r 2 /N a O H C C 2 CH3 Ph H2 H * C C NH2 CH3
（4）当酰胺分子的适当位置有羟基、氨基存在时， 可以分子内成环。
HO HNO2
CH2 O
O HBr Cl C Ph C H Ph
A g N O 2 /E tO H Cl
O C
H C
Ph Ph
HO
Ph SPh
O Ph
HO O
CH3 Ph
Ph
O CH3
第五章、重排反应
第五章、重排反应
化学反应中，一般碳的骨架不变。分子的碳架或官能团的位置发生改 变的反应称之为分子重排反应。重排反应在分子内进行，故称之为分 子重排反应。 重排反应为烃基或氢原子在分子内进行迁移的反应。迁移可以是基团、 原子。所以可以称基团或原子的迁移的反应为重排反应。 重排反应常在试剂作用下（酸、碱、金属离子）、加热或光照或其他
物理因素下发生。
第一节 缺电子重排
重排反应分为：缺电子重排、富电子重排和芳环重排。 缺电子重排反应：通过缺电子原子发生的重排反应为缺电子重排反应。
一、碳正离子的重排
碳原子重排分为：碳烯重排和碳正离子重排。
_ Nu : R C C L _ _L R
+
R C C Nu
C
C _ H+ R C C
_ Nu : R C C
（双分子还原）
例：
CH3 NO2 _ Zn, OH EtOH CH3 H3C H
+
H3C NH2
CH3 NH2
NHNH
二、Fries（傅瑞斯）重排
酚酯在lewis酸作用下，重排转化为酚酮的重排反应：
OCOR AlCl3 OH O C R + OH
（低温为主）
（高温为主）
O C
R
OH o C H3C COCH3 OH O H3C
例：
Cl C O C6H5
EtONa EtOH
C6H5 COOH
例：
Cl O
EtONa EtOH
COOEt
RONa ROH NaOH
COOR
COOH
机 理：
Cl
_ OR _
Cl O O
_ OR
O
OR _ O
化学反应中，一般碳的骨架不变。分子的碳架或官能团的位置发生改 变的反应称之为分子重排反应。重排反应在分子内进行，故称之为分 子重排反应。 重排反应为烃基或氢原子在分子内进行迁移的反应。迁移可以是基团、 原子。所以可以称基团或原子的迁移的反应为重排反应。 重排反应常在试剂作用下（酸、碱、金属离子）、加热或光照或其他
物理因素下发生。
第一节 缺电子重排
重排反应分为：缺电子重排、富电子重排和芳环重排。 缺电子重排反应：通过缺电子原子发生的重排反应为缺电子重排反应。
一、碳正离子的重排
碳原子重排分为：碳烯重排和碳正离子重排。
_ Nu : R C C L _ _L R
+
R C C Nu
C
C _ H+ R C C
_ Nu : R C C
（双分子还原）
例：
CH3 NO2 _ Zn, OH EtOH CH3 H3C H
+
H3C NH2
CH3 NH2
NHNH
二、Fries（傅瑞斯）重排
酚酯在lewis酸作用下，重排转化为酚酮的重排反应：
OCOR AlCl3 OH O C R + OH
（低温为主）
（高温为主）
O C
R
OH o C H3C COCH3 OH O H3C
例：
Cl C O C6H5
EtONa EtOH
C6H5 COOH
例：
Cl O
EtONa EtOH
COOEt
RONa ROH NaOH
COOR
COOH
机 理：
Cl
_ OR _
Cl O O
_ OR
O
OR _ O
第5章 重排反应
3. 羟基位于脂环上的邻二叔醇的重排
O
O H
O HO H+ O
HO
OH
O
OH HO OH
OH HO
191
第一节 从碳原子到碳原子的重排二 频纳醇重排（Pinacol）
4. Semipinacol重排 可以形成碳正离子的邻位取代醇也可以发生 Pinacol重排, 称为Semipinacol重排.
R R R C C R OH Y R R R C C R OH
Ph C Ph C O C6H4OCH3-p 28%
151
第一节 从碳原子到碳原子的重排二 频纳醇重排（Pinacol）
2. 三取代邻二叔醇的重排
酸性条件下, 叔羟基质子化离去.
Ph Ph CH C OH OH C6H4CH3-p HCl (g) Ph Ph CH C OH C6H4CH3-p H迁移 Ph C O Ph C H C6H4CH3-p
21
CH3 CH3 C CH2 NH2
CH3
HNO2 / H - N2
+
CH3 CH3 C CH2 CH3 C
CH3 CH2 H2O - H+ CH3
OH C CH2 CH3
CH3
亲核重排
CH3
CH3
CH3
PhCH2OCH3
PhLi
Ph
CH3 CH O
Ph
CH OLi
H3O+
CH3 Ph CH OH
CH3CH3 Ph C C Ph Ph H2SO4 Ph C C CH3
OH OH
CH3O 迁移基团电荷密度越高越有利于迁移
121
第一节 从碳原子到碳原子的重排二 频纳醇重排（Pinacol）
O
O H
O HO H+ O
HO
OH
O
OH HO OH
OH HO
191
第一节 从碳原子到碳原子的重排二 频纳醇重排（Pinacol）
4. Semipinacol重排 可以形成碳正离子的邻位取代醇也可以发生 Pinacol重排, 称为Semipinacol重排.
R R R C C R OH Y R R R C C R OH
Ph C Ph C O C6H4OCH3-p 28%
151
第一节 从碳原子到碳原子的重排二 频纳醇重排（Pinacol）
2. 三取代邻二叔醇的重排
酸性条件下, 叔羟基质子化离去.
Ph Ph CH C OH OH C6H4CH3-p HCl (g) Ph Ph CH C OH C6H4CH3-p H迁移 Ph C O Ph C H C6H4CH3-p
21
CH3 CH3 C CH2 NH2
CH3
HNO2 / H - N2
+
CH3 CH3 C CH2 CH3 C
CH3 CH2 H2O - H+ CH3
OH C CH2 CH3
CH3
亲核重排
CH3
CH3
CH3
PhCH2OCH3
PhLi
Ph
CH3 CH O
Ph
CH OLi
H3O+
CH3 Ph CH OH
CH3CH3 Ph C C Ph Ph H2SO4 Ph C C CH3
OH OH
CH3O 迁移基团电荷密度越高越有利于迁移
121
第一节 从碳原子到碳原子的重排二 频纳醇重排（Pinacol）
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-卤代酮在亲核碱(NaOH,RONa等)存在的条件下，发生
重排得到羧酸盐、酯或酰胺的反应称为Favorski卤代酮重
排反应。
PhCH2 C CH2Cl O
NaOH
PhCH2CH2COO
Organic Reactions for Drug Synthesis
R EtONa/EtOH O C X C CH3 NaOH R R C COOEt
Organic Reactions for Drug Synthesis
R1 R4 R2 C R3 C R5 OH
H+(-H2O)
R1 R 4 R2 C R3 C R5
重排
R1 R2
R4 C C R5 R3
H2O(-H ) R1
R2
+
OH C
R4 C R5 R3
Organic Reactions for Drug Synthesis
N
OH H2SO4 140℃
95%
NH O
Organic Reactions for Drug Synthesis
H3C C N
OH LiAlH4 AlCl3 THF
NHCH2CH3
OH LiAlH AlCl 4 3 C N PhCH2NHPh Et2O Ph Ph
Organic Reactions for Drug Synthesis
Ph OH
例子参考p241
Organic Reactions for Drug Synthesis
三、二苯基乙二酮 ——二苯乙醇酸型重排
二苯基乙二酮(苯偶酰)类化合物用碱处理，生成二苯基 -羟基酸(二苯乙醇酸)的反应称为苯偶酰-二苯乙醇酸型重 排反应。
C6H5 C C C6H5 O O C6H5 OH C COO C6H5
Curtius重排
Schmidt羰基化合物的降解反应
Baeyer-Villiger氧化重排
Organic Reactions for Drug Synthesis
一、Beckmann重排
醛肟或酮肟类化合物在酸性催化剂的作用下， 重排成取代酰胺的反应称为Beckmann重排。
R R'
C N
OH
H
O R C NHR'
(1)催化剂:质子酸 H+ ,H2SO4 , HCl, H3PO4 非质子酸PCl5, SOCl2, TsCl, AlCl3
OH C N R R C OPCl4 N 离去基团
PCl5 +
R R'
用质子酸(极性溶剂中）催化时存在异构化问题
R C R' N OH H R R' C N OH
R和 R'相差不大时,会发生异构化 但R=CH3, R'=Ph不会发生异构化
Organic Reactions for Drug Synthesis
(2)肟的结构 迁移基团在迁移过程中构型保留
CH3 Ph C H
CH3 C NOH
H
* CH3 C NHCH CH3 Ph 构型保持率99.6%
O
脂环酮肟发生扩环反应生成内酰胺
O CH3 H2NOH HO N CH3 H O NH CH3
二、Hofmann酰胺重排为胺类
酰胺用溴(或氯)和碱处理转变为少一个 碳原子的伯胺的反应称为Hofmann酰胺重排 为胺类反应或称为Hofmann降解反应。
RCONH2 + Br2 + 4 OH
2 RNH2 + CO3
Organic Reactions for Drug Synthesis
+ 2 Br + 2 H2O
分类:
离子型机理（亲核重排,亲电重排）
自由基重排 周环机理重排（σ-键迁移重排）
Organic Reactions for Drug Synthesis
从碳原子到碳原子的重排
从碳原子到杂原子的重排 从杂原子到碳原子的重排 -键迁移重排
Organic Reactions for Drug Synthesis
Ar' Ar C C Ar' O O Ar C C OH OHO + Ar HO C C Ar' O OH
迁移能力：吸电子基取代的芳环> 供电子基取代的芳环
Organic Reactions for Drug Synthesis
O OH O ref.
O KOH
COOH OH
O
HO HOOC
Organic Reactions for Drug Synthesis
CH3 C CH3
Organic Reactions for Drug Synthesis
3.三取代的连二乙醇
在三取代邻二叔醇结构，一个是叔羟基，另一个为仲羟基
R2 H R1 C C R3
OH OH
Ph H Ph C C Ph H
+
H Ph C C Ph
H
Ph Ph CH C O Ph (B)
OH OH
6%
Organic Reactions for Drug Synthesis
2.不对称的连二乙醇
R1 R1 C
重排的方向决定于羟基失去的难易
R2 C R2
OH OH
羟基离去后碳正离子的稳定性： 叔碳>仲碳>伯碳
Organic Reactions for Drug Synthesis
P CH3OC 6H5 Ph H2SO4 P CH3OC 6H5 C C Ph OH OH P CH3OC 6H5 P CH3OC6H5 C Ph + P CH3OC 6H5 C O
(EtO-)
O
R
H C C O
H C R
'
EtONa
H H R C C R a C b O OEt
'
a) R
H C
H C
R'
b) R
H C
H C
R'
COOEt H R H2 C H C R' COOEt
EtOOC H R H C H2 C R'
COOEt
Organic Reactions for Drug Synthesis
79%
C8H17 KOH/C3H7OH.H2O C8H17 O HO HOOC O HN H N
O
甾体缩环 92~100%
O 1)CH3O /CH3OH O O 2) H2O HN H N OH COOH O
O Organic Reactions for Drug Synthesis
97%
四、Favorski卤代酮重排
Cl O
Cl RO O OR O O
COOR
ROH
+ RO COOR
Organic Reactions for Drug Synthesis
Cl
O CH3 C EtONa
O
O EtO EtONa
COOEt CH2
主
CH2COOEt C 所连接的取代基越少越稳定
Organic Reactions for Drug Synthesis
Organic Reactions for Drug Synthesis
机理 R OH H C N R' OH2 R C N
R' R C N R' OH
Organic Reactions for Drug Synthesis
OH2 R C N R' 反式迁移 R C N R' O R C NHR' H2O
第五章 重排反应
Rearrangement Reaction
Organic Reactions for Drug Synthesis
定义：受试剂或介质的影响，同一有机分子内的一个基团或原子从一个
原子迁移到另一个原子上,使分子构架发生改变而形成一个新的分子
的反应称为重排反应。
W A B A
W B
A:重排起点原子,B:重排终点原子,W:重排基团
用以制备各类伯胺。
Organic Reactions for Drug Synthesis
(C2H5)2NCH2CH2CONH2
NaOCl/H2O
(C2H5)2NCH2CH2NH2
CONH2 NaOBr/H2O N NH2 N 65~71%
Organic Reactions for Drug Synthesis
五、Wolff重排
重氮酮在银、银盐或铜存在条件下，或用光照射或热分
解都消除氮分子而重排为烯酮，生成的烯酮进一步与羟基 或胺类化合物作用得到酯类、酰胺或羧酸的反应称为 Wolff重排反应。
R C C R O N N R R
Organic Reactions for Drug Synthesis
R C C R O R'OH R R O CH C OR'
C C O
Br(CH2)9 C CHN2 O
NH3.H2O/AgNO3 Br(CH2)9CH2CONH2 49%
O N2
h CH3OH
H
H3COOC
Organic Reactions for Drug Synthesis
75%
第二节 从碳原子到杂原子的重排
Beckmann重排
Hofmann酰胺重排为胺类
CH3 R C COOH
R R
α-卤 代 酮 的 反 应
CH3 NaNH2 R R C CH3 O CNH2
α-基团迁移到卤素位置
Organic Reactions for Drug Synthesis
重排得到羧酸盐、酯或酰胺的反应称为Favorski卤代酮重
排反应。
PhCH2 C CH2Cl O
NaOH
PhCH2CH2COO
Organic Reactions for Drug Synthesis
R EtONa/EtOH O C X C CH3 NaOH R R C COOEt
Organic Reactions for Drug Synthesis
R1 R4 R2 C R3 C R5 OH
H+(-H2O)
R1 R 4 R2 C R3 C R5
重排
R1 R2
R4 C C R5 R3
H2O(-H ) R1
R2
+
OH C
R4 C R5 R3
Organic Reactions for Drug Synthesis
N
OH H2SO4 140℃
95%
NH O
Organic Reactions for Drug Synthesis
H3C C N
OH LiAlH4 AlCl3 THF
NHCH2CH3
OH LiAlH AlCl 4 3 C N PhCH2NHPh Et2O Ph Ph
Organic Reactions for Drug Synthesis
Ph OH
例子参考p241
Organic Reactions for Drug Synthesis
三、二苯基乙二酮 ——二苯乙醇酸型重排
二苯基乙二酮(苯偶酰)类化合物用碱处理，生成二苯基 -羟基酸(二苯乙醇酸)的反应称为苯偶酰-二苯乙醇酸型重 排反应。
C6H5 C C C6H5 O O C6H5 OH C COO C6H5
Curtius重排
Schmidt羰基化合物的降解反应
Baeyer-Villiger氧化重排
Organic Reactions for Drug Synthesis
一、Beckmann重排
醛肟或酮肟类化合物在酸性催化剂的作用下， 重排成取代酰胺的反应称为Beckmann重排。
R R'
C N
OH
H
O R C NHR'
(1)催化剂:质子酸 H+ ,H2SO4 , HCl, H3PO4 非质子酸PCl5, SOCl2, TsCl, AlCl3
OH C N R R C OPCl4 N 离去基团
PCl5 +
R R'
用质子酸(极性溶剂中）催化时存在异构化问题
R C R' N OH H R R' C N OH
R和 R'相差不大时,会发生异构化 但R=CH3, R'=Ph不会发生异构化
Organic Reactions for Drug Synthesis
(2)肟的结构 迁移基团在迁移过程中构型保留
CH3 Ph C H
CH3 C NOH
H
* CH3 C NHCH CH3 Ph 构型保持率99.6%
O
脂环酮肟发生扩环反应生成内酰胺
O CH3 H2NOH HO N CH3 H O NH CH3
二、Hofmann酰胺重排为胺类
酰胺用溴(或氯)和碱处理转变为少一个 碳原子的伯胺的反应称为Hofmann酰胺重排 为胺类反应或称为Hofmann降解反应。
RCONH2 + Br2 + 4 OH
2 RNH2 + CO3
Organic Reactions for Drug Synthesis
+ 2 Br + 2 H2O
分类:
离子型机理（亲核重排,亲电重排）
自由基重排 周环机理重排（σ-键迁移重排）
Organic Reactions for Drug Synthesis
从碳原子到碳原子的重排
从碳原子到杂原子的重排 从杂原子到碳原子的重排 -键迁移重排
Organic Reactions for Drug Synthesis
Ar' Ar C C Ar' O O Ar C C OH OHO + Ar HO C C Ar' O OH
迁移能力：吸电子基取代的芳环> 供电子基取代的芳环
Organic Reactions for Drug Synthesis
O OH O ref.
O KOH
COOH OH
O
HO HOOC
Organic Reactions for Drug Synthesis
CH3 C CH3
Organic Reactions for Drug Synthesis
3.三取代的连二乙醇
在三取代邻二叔醇结构，一个是叔羟基，另一个为仲羟基
R2 H R1 C C R3
OH OH
Ph H Ph C C Ph H
+
H Ph C C Ph
H
Ph Ph CH C O Ph (B)
OH OH
6%
Organic Reactions for Drug Synthesis
2.不对称的连二乙醇
R1 R1 C
重排的方向决定于羟基失去的难易
R2 C R2
OH OH
羟基离去后碳正离子的稳定性： 叔碳>仲碳>伯碳
Organic Reactions for Drug Synthesis
P CH3OC 6H5 Ph H2SO4 P CH3OC 6H5 C C Ph OH OH P CH3OC 6H5 P CH3OC6H5 C Ph + P CH3OC 6H5 C O
(EtO-)
O
R
H C C O
H C R
'
EtONa
H H R C C R a C b O OEt
'
a) R
H C
H C
R'
b) R
H C
H C
R'
COOEt H R H2 C H C R' COOEt
EtOOC H R H C H2 C R'
COOEt
Organic Reactions for Drug Synthesis
79%
C8H17 KOH/C3H7OH.H2O C8H17 O HO HOOC O HN H N
O
甾体缩环 92~100%
O 1)CH3O /CH3OH O O 2) H2O HN H N OH COOH O
O Organic Reactions for Drug Synthesis
97%
四、Favorski卤代酮重排
Cl O
Cl RO O OR O O
COOR
ROH
+ RO COOR
Organic Reactions for Drug Synthesis
Cl
O CH3 C EtONa
O
O EtO EtONa
COOEt CH2
主
CH2COOEt C 所连接的取代基越少越稳定
Organic Reactions for Drug Synthesis
Organic Reactions for Drug Synthesis
机理 R OH H C N R' OH2 R C N
R' R C N R' OH
Organic Reactions for Drug Synthesis
OH2 R C N R' 反式迁移 R C N R' O R C NHR' H2O
第五章 重排反应
Rearrangement Reaction
Organic Reactions for Drug Synthesis
定义：受试剂或介质的影响，同一有机分子内的一个基团或原子从一个
原子迁移到另一个原子上,使分子构架发生改变而形成一个新的分子
的反应称为重排反应。
W A B A
W B
A:重排起点原子,B:重排终点原子,W:重排基团
用以制备各类伯胺。
Organic Reactions for Drug Synthesis
(C2H5)2NCH2CH2CONH2
NaOCl/H2O
(C2H5)2NCH2CH2NH2
CONH2 NaOBr/H2O N NH2 N 65~71%
Organic Reactions for Drug Synthesis
五、Wolff重排
重氮酮在银、银盐或铜存在条件下，或用光照射或热分
解都消除氮分子而重排为烯酮，生成的烯酮进一步与羟基 或胺类化合物作用得到酯类、酰胺或羧酸的反应称为 Wolff重排反应。
R C C R O N N R R
Organic Reactions for Drug Synthesis
R C C R O R'OH R R O CH C OR'
C C O
Br(CH2)9 C CHN2 O
NH3.H2O/AgNO3 Br(CH2)9CH2CONH2 49%
O N2
h CH3OH
H
H3COOC
Organic Reactions for Drug Synthesis
75%
第二节 从碳原子到杂原子的重排
Beckmann重排
Hofmann酰胺重排为胺类
CH3 R C COOH
R R
α-卤 代 酮 的 反 应
CH3 NaNH2 R R C CH3 O CNH2
α-基团迁移到卤素位置
Organic Reactions for Drug Synthesis