04-醇和酚中的人名反应.pptVIP

* 有机合成反应 第四章 醇和酚中的人名反应 Cannizzaro反应 Cannizzaro反应 一、背景（Background） 没有?-H的脂肪醛和芳香醛与浓NaOH (50 wt%) 或其他强碱(比如醇钠)作用发生分子间的氢迁移反应(intermolecular hydride-transfer)就是熟知的Cannizzaro反应。 换句话说，一分子醛氧化另一分子醛得到相应的羧酸，而自身被还原成伯醇，因而这一反应的最高收率不超过50%。 Cannizzaro反应 二、Cannizzaro反应的改进和特点 如果想要提高醇的收率，只要在体系中使用过量的甲醛，这个过程称为交叉Cannizzaro反应。 ?-酮基醛能进行分子内的Cannizzaro反应。但是随着1946年左右出现的氢化物还原剂，这个方法基本上就废弃不用了。然而在合适的Lewis酸催化剂作用下发生的分子内Cannizzaro反应是可以立体控制的，这样得到的?-羟基酯在合成中很有用途。 近年来的研究表明，不用溶剂能加速Cannizzaro 反应。 Cannizzaro反应 三、Cannizzaro反应的局限性 如果底物醛中含有?-H，那么接着将发生Aldol (醇醛缩合)反应。因为Aldol反应比Cannizzaro反应快。 Cannizzaro反应 四、机理（Mechanism） 为Cannizzaro反应提出过许多机理，但是普遍接受的机理是涉及到H-迁移。首先，OH-加到羰基上，生成的物种在反应的碱性条件下去质子形成双负离子(dianion)。这个双负离子有能力使醛氢离去形成H-离子。离去的H-离子进攻另一醛分子生成伯醇的烷氧基，从溶剂(H2O)中获得质子就得到伯醇。而H-离子进攻醛的过程是速度控制步骤(RDS)。 Cannizzaro反应 四、机理（续） 为了验证这个机理，将反应的溶剂用D2O代替H2O进行反应，结果发现在产物伯醇RCH2OH(D)的CH2中不含D，这样可以证明机理中的H-离子全部来自另一个醛分子，而不是反应介质。 Ashby及其合作者使用电子自旋共振仪研究取代苯甲醛的Cannizzaro反应的机理中发现，无论是NaOH或KOt-Bu作碱，都观察到苯甲醛的自由基负离子(radical anion)，这意味着反应有可能按照单电子迁移(single-electron transfer, SET)的过程。这是另一种可能的机理。 Cannizzaro反应 五、应用（Application） M. Penso及其合作者在开发合成4-氯-3-(羟甲基)吡啶的工艺中，成功地以4-氯吡啶为原料将区域选择性锂化反应，甲酰化反应和交叉Cannizzaro反应的策略结合在一起，实现了大规模、高收率、一锅法的生产工艺。这是头孢类药物的一个侧链。 Cannizzaro反应 Brown氢硼化反应 Brown Hydroboration反应 一、背景（Background） B-H 键向C-C双键或三键的加成反应就称为Brown hydroboration反应。 Brown氢硼化反应 二、Brown氢硼化反应的特点 氢硼化反应过程具有高度的区域选择性和立体选择性(syn, 同面)。 B加成到取代基少的烯烃C原子上，得到反马氏(anti-Markovnikoff)加成产物。 得到的有机硼烷是有机合成很有价值的中间体。硼可以被羟基取代(氢硼化/氧化)；卤代；氨解(氢硼化/氨化)。 如果采用BH3作为氢硼化试剂，它能同三个分子烯烃反应生成三烷基硼(R3B)。 Brown氢硼化反应 三、Brown氢硼化反应的改进 过渡金属配合物催化硼烷对烯烃和炔烃的加成反应，并显著提高反应的速度。 与没有催化的氢硼化反应相比较，过渡金属配合物催化的氢硼化反应可以改变反应的化学、区域以及非对映体选择性。 在手性的过渡金属配合物作用下，反应产物能获得对映体选择性。 Brown氢硼化反应 四、机理（Mechanism） 硼的价电子层只有三个电子，所以硼的化合物是缺电子的而且硼原子还有一个空p-轨道。(甲)硼烷(BH3)是以B2H6/BH3混合物的形式存在，二聚体部分降低了B的缺电子的现象。甲硼烷与乙硼烷之间是一个快平衡，而大多数情况下都是以BH3的形式参与反应。硼烷对双键的加成反应是通过一个四中心过渡态的协同过程。C-B键比C-H键先形成，因而在四中心过渡态中B和C带部分电荷。 Brown氢硼化反应 四、机理（续） 在Cp2TiMe2催化的烯烃氢硼化中，二茂钛的双硼烷配合物是真正的催化物种。最开始时，这个双硼烷配合物解离得到一个单硼烷中间体。与烯烃配位生成烯烃－配位配合物，然后很快就在烯烃－硼烷配合物与?-硼烷基氢化物之间的共振杂化(resonance h