人名反应 · P¶
Paal-Knorr Furan/Pyrole Synthesis¶
反应式¶
制呋喃

1,4 羰基化合物的脱水成环
可以使用的催化剂:各种酸,脱水剂, LA
请注意:碱性环境生成烯醇关环产物

制吡啶,只需在体系内添加氨


反应机理¶
实际应用¶
胺同样也可以在分子内

在体系内加入 Lawesson 试剂,还可以制备噻吩
由于 14 羰基很难制备,我们来看一些制备的例子

偶联 +14stetter


一个很厉害的大环构建:

Parham Cyclization¶
反应式¶
即锂卤交换 - 亲核

反应机理¶
实际应用¶
Passerini Multicomponent Reaction¶
反应式¶

典型的三组分反应

反应机理¶
实际应用¶
这只是三个经典的反应模式,改变底物,可形成不同的杂环
Paterno-Buchi Reaction¶
反应式¶

光照下双键与羰基的 2+2

反应机理¶
注意:加成的选择性与通常离子机理相反
缺电子烯烃的反应具有选择性,富电子烯烃往往没有, why ?

羰基跃迁后:π * 电子呈现亲核性, n 电子呈现亲电性
与缺电子烯烃反应,则π * 先与 LUMO 重叠,有利
与富电子烯烃反应,则 n 先与 HOMO 重叠,形成电荷转移的中间体(极端:羰基阴离子自由基和烯烃阳离子自由基),此时两端电子云差异减小,区域选择性降低;同时 D3 单键旋转,立体选择性降低
通常生成反式产物:由 14 自由基中间体决定
五元环或六元环会生成顺式产物
与呋喃的加成:

硫酮更先发生反应

若为炔烃反应物,则产物会因张力过大而断裂

实际应用¶
Pauson-Khand Reaction¶
反应式¶

反应机理¶
实际应用¶
便利的合成环戊烯酮

烯烃活性:张力烯烃 > 单取代 > 二取代 > 三取代(四取代不反应)
具有强吸电子基团的烯烃不反应
区域选择性:炔基较大的取代基靠近羰基,烯基在分子间反应难以预测
立体选择性:生成 exo 产物

氧化剂(胺氧化物)或光照可以促进反应(在 Co 上创造活性位点)
(或使CO变为CO 2 离去)
Payne Rearrangement¶
反应式¶

环氧重排!需要强碱 + 质子溶剂进行

之后亲核或亲电

选择性讨论:
重排的选择性遵循 C-H 原理

对于非环状体系:
1 )环氧上取代多优先
2 )稳定性:反式 > 顺式
3 ) EDG (乙烯基或苯基)有稳定作用,而 EWG 有去稳定作用
4 )一级醇产物优先
对于环状体系:
1 )取代基效应更显著
2 )环状体系中 pseudo- 赤道产物主导

反应机理¶
实际应用¶
3 )分子内氢键或其他作用不显著
对于 N-O 体系:
进攻能力: O (两对 lp ) >N (一对 lp )
稳定性:环氧 > 丙吖啶(键角)
除非 N 为 N- 且未连接吸电子基,否则均生成环氧体系

由于 O 的配位能力更强,使用 lewis 酸也可达到相反效果

对于 S-O 体系:
总是环氧到环硫

插烯 payne :

其他:另一些环氧重排反应
由硫酸酯介导,不需要强碱性:

由转化离去基团:

Pechmann Condensation¶
反应式¶


反应机理¶
实际应用¶
Perkin Reaction¶
反应式¶

反应机理¶
醛类无α氢(否则醛更容易互变异构)
两个变式:
1 )和 N- 酰基甘氨酸生成恶唑酮

体系内合适的 Nu 可以捕获恶唑酮中间体

2 )和α芳基乙酸生成取代消除产物

看上去很像 knoevenagle 的变式:

实际应用¶
合成不饱和羧酸……以及各种变式

酸酐参与了 2 次反应
需要碱 + 热
Petasis Reaction¶
反应式¶

反应机理¶
对于一般的醛,经历“ Ate 中间体”

若为羟基醛,机理有所不同:

实际应用¶
胺上的硼取代基(也许算个三组分反应),硼酸酯起到类似 Mannich 的亲核试剂的作用
B 上也可以是芳基

一种一步制备氧杂环的方法:

底物拓展:苯磺酰肼,原位离去 N2 生成连烯

Petasis-Ferrier Rearrangement¶
反应式¶

通过形成亚甲基,转换环内和环外原子,之后经过 Al 还原,类似于 FerrierII 重排

Al 还原一步取决于取代基,使用甲基取代的 Al 不会发生还原反应
五元环重排温度远远高于六元环重排
反应机理¶
实际应用¶
Peterson Rearrangement¶
反应式¶

反应机理¶
实际应用¶
使用硅叶立德进行羰基→双键,由于弱的稳定化作用,该试剂很活泼,只能原位制备,可以完成 Wittig 做不到的事(位阻过大)

Base 为顺式消除,而 acid 为反式消除
Pfitzner-Moffatt oxidation¶
反应式¶


通过 DMSO 的活化氧化汇总:
1 )乙酸酐( Albright-Goldman )
2 ) SO3-Py ( Parikh-Doering )
3 ) (COCl2)2 ( Swern )
4 )这个
反应机理¶
实际应用¶
Pictet-Spengler Synthesis¶
反应式¶

制取四氢异喹啉

反应机理¶
实际应用¶
Pinacol and Semipinacol Rearrangement¶
反应式¶


该反应的迁移选择性取决于酸:
反应机理¶
若反应为 H2SO4(conc.) 体系,经历类碳正离子过渡态,迁移基团为较好消除的基团(氢最优)
若反应为 HOAc 体系,经历迁移过渡态,迁移基团为能带着电子转移的基团(氢最次)
羰基的迁移能力好,来自于其 n →σ * 作用
实际应用¶
Pinner Reaction¶
反应式¶

干 HCl ,氰基上的亲核

加入 LA 或质子酸也能祈祷同样的效果
反应机理¶
实际应用¶
原位生成 NHC

Pinnick Oxidation¶
反应式¶

将醛氧化为酸

三个组分: NaClO2 、 NaH2PO4 (控制 pH ), 2- 甲基 2- 丁烯(清除 HClO )
常用的温和氧化到酸: Dess-Martin + Pinnick

反应机理¶
实际应用¶
Polonovski Reaction¶
反应式¶
使用 Ac2O 和氨氧化物进行反应,离去醛生成酰胺


消除亚甲基

Polonovski-Potier Reaction

反应机理¶
实际应用¶
使用 TFAA 代替 Ac2O 处理胺,得到官能化产物

Prevost & Woodward Reaction¶
反应式¶

加入 1 当量醋酸银 + 水溶剂得到顺式,加入 2 当量醋酸根得到得到反式

反应机理¶
注意 Ac 参与的中间体很容易被亲核试剂(此处为 H2O )进攻,从而产生顺式立体化学
实际应用¶
Woodward 方法制得的双羟从位阻较大的一侧进行(其他金属氧化剂为较小一侧)
体系内产生了银盐,可以改进:


Prilezhav reaction¶
反应式¶

反应机理¶
过氧酸的加成立体构型为螺环过渡态

富电子烯烃和缺电子过酸优先反应
若酸为 m-CPBA ,过酸旁边的羟基可以诱导配位;若酸为 CF3CO3H ,则分子内的氧可以与氢诱导配位

实际应用¶
Prins Reaction¶
反应式¶

识别:邻二醇 + 醛(或直接加入其缩合产物) + 烯基 +LA →高取代四氢呋喃

反应具有高度立体选择性
讨论: prins-pinacol or 33-Aldol ?
若有羟基推动:
反应机理¶
由于 Baldwin 规则,只能关出六元环(五元环禁阻)
对于这种加成 - 消除机理 ,往往走oxy -ene ━生成端位烯烃

双prins反应:

取决于立体化学:
手性→ prins-pinacol
消旋→ 33-aldol
取决于中心原子的性质
O (急需要快速猝灭正电中心)→ prins-pinacol
N (较稳定)→ 33-aldol
若无羟基推动:(春联)
实际应用¶
烯烃作为亲核试剂进攻羰基

质子酸和 Lewis 酸都能促进该反应
甲醛和高取代烯烃反应最快
一个串联例子: Ritter

策略:合成四氢吡喃

与 Pinacol 串联: Prins-Pinacol Rearrangement

prins不利,只能 33

Pummerer Rearrangement¶
反应式¶

硫的特征重排反应

反应机理¶
实际应用¶
该反应的变体详见 C-S