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第三节 亲电重排反应和自由基重排反应

 

    一.亲电重排反应

 迁移基团不带其成键电子对迁移到富电子中心,这样的重排反应,称为亲电重排。

 亲电重排与亲核重排相比要少见得多,但一般原理基本是一致的,亲电重排首先要形成碳负离子。例如,Ph3CCH2Cl用金属钠处理,主要得到重排产物Ph2CHCH2Ph.

其过渡状态为:

 在亲电重排反应中,大多数碳负离子是通过强碱夺取质子而得到的。例如,α-卤代酮在碱的作用下加热,重排生成相同碳原子数的羧酸。

如果碱为RO,则重排为相应的酯。

以胺为碱,则重排为相应的的酰胺。

 碱夺取α-卤代酮的α-氢生成碳负离子,碳负离子取代卤原子生成环丙酮中间体,然后碱再进攻羰基,开环而完成重排反应。

 如果生成的环丙酮中间体是不对称的,环丙酮开环时从哪边打开,主要取决于生成的碳负离子的稳定性。例如下面两种α-卤代酮重排,只生成同一种重排产物。

 由于苯基可以分散负电荷而稳定碳负离子,因此苯基环丙酮按如下方式开环。

 上述重排反应称为法伏尔斯基(Favorskii)重排。

二.    二.自由基重排反应

    自由基重排反应不象碳正离子重排反应那样普遍,也不如碳负离子重排反应多,但一般原理基本是一样的,首先必须产生自由基,然后才能发生基团的迁移,而且迁移的基团必须是带着单个电子迁移到迁移终点。

    新生成的自由基进一步反应而形成稳定产物。例如3-甲基-3-苯基丁醛在二叔丁基过氧化物的作用下,发生重排反应,生成大约一半重排产物,另一半是正常的产物:

说明自由基重排的限度比亲核重排要小,只有50%的迁移产物。另外,主要是芳基的迁移,一般不发生H和烷基的迁移,如3,3-二甲基戊醛在同样的条件下,并不发生重排反应。

 一般认为在自由基重排过程中,形成桥连的离域的过渡态,苯环能够分散孤电子,使过渡态得以稳定,所以迁移基团往往是苯基,通常烷基是不发生迁移的。

 在自由基重排中,也发现有卤原子的迁移。例如3,3,3-三氯丙烯在有过氧化物存在下与溴反应,生成53%的重排产物(BrCCl2CHClCH2Br)。

                         53%

这主要是由于二氯烷基自由基比较稳定。

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