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人名反应 · P

Paal-Knorr Furan/Pyrole Synthesis

反应式

制呋喃

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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

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制吡啶,只需在体系内添加氨

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反应机理

实际应用

胺同样也可以在分子内

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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

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偶联 +14stetter

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一个很厉害的大环构建:

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Parham Cyclization

反应式

即锂卤交换 - 亲核

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反应机理

实际应用

Passerini Multicomponent Reaction

反应式

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典型的三组分反应

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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

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光照下双键与羰基的 2+2

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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 ?

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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:

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硫酮更先发生反应

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若为炔烃反应物,则产物会因张力过大而断裂

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实际应用

Pauson-Khand Reaction

反应式

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反应机理

实际应用

便利的合成环戊烯酮

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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

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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

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环氧重排!需要强碱 + 质子溶剂进行

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之后亲核或亲电

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选择性讨论:

重排的选择性遵循 C-H 原理

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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

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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

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由于 O 的配位能力更强,使用 lewis 酸也可达到相反效果

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对于 S-O 体系:

总是环氧到环硫

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插烯 payne :

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其他:另一些环氧重排反应

由硫酸酯介导,不需要强碱性:

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由转化离去基团:

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Pechmann Condensation

反应式

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反应机理

实际应用

Perkin Reaction

反应式

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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

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体系内合适的 Nu 可以捕获恶唑酮中间体

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2 )和α芳基乙酸生成取代消除产物

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看上去很像 knoevenagle 的变式:

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实际应用

合成不饱和羧酸……以及各种变式

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酸酐参与了 2 次反应

需要碱 + 热

Petasis Reaction

反应式

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反应机理

对于一般的醛,经历“ Ate 中间体”

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若为羟基醛,机理有所不同:

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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

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一种一步制备氧杂环的方法:

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底物拓展:苯磺酰肼,原位离去 N2 生成连烯

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Petasis-Ferrier Rearrangement

反应式

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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

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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

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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)

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Base 为顺式消除,而 acid 为反式消除

Pfitzner-Moffatt oxidation

反应式

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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

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制取四氢异喹啉

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反应机理

实际应用

Pinacol and Semipinacol Rearrangement

反应式

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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

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干 HCl ,氰基上的亲核

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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

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Pinnick Oxidation

反应式

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将醛氧化为酸

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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

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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

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消除亚甲基

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Polonovski-Potier Reaction

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反应机理

实际应用

使用 TFAA 代替 Ac2O 处理胺,得到官能化产物

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Prevost & Woodward Reaction

反应式

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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

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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:

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Prilezhav reaction

反应式

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反应机理

过氧酸的加成立体构型为螺环过渡态

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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

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实际应用

Prins Reaction

反应式

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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

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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

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双prins反应:

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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

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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

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策略:合成四氢吡喃

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与 Pinacol 串联: Prins-Pinacol Rearrangement

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prins不利,只能 33

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Pummerer Rearrangement

反应式

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硫的特征重排反应

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反应机理

实际应用

该反应的变体详见 C-S

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