不对称催化Claisen重排反应的研究进展

claisen重排反应在合成化学中是一类很重要的有机反应,也是合成γ,δ-不饱和酯的重要方法,但其不对称催化claisen重排反应却并不多,本文将重点介绍已经报道的不对称催化claisen重排反应。

Claisen重排反应合成5-烯丙基-4-羟基异吲哚啉-2-羧酸叔丁酯

以2,3-二甲基苯酚(2)和烯丙基溴为原料,经过醚化、溴代、关环及Claisen重排等四步反应,合成得到5-烯丙基-4-羟基异吲哚啉-2-羧酸叔丁酯(1),4步反应总收率为17.8%。中间体及产物结构经1H NMR和ESI-MS表征,产物结构进一步经过FT-IR、^(13)C NMR及X-射线单晶衍射进行确认。同时,重点考察了溴代反应及Claisen重排反应的主要影响因素。确定最佳溴代反应条件为:n(NBS)∶n(1-(烯丙氧基)-2,3-二甲基苯3)=2.2∶1,反应温度77℃,反应时间为2.5 h;确定Claisen重排反应条件为:n(BBr 3)∶n(4-(烯丙氧基)异吲哚啉-2-羧酸叔丁酯5)=2.5∶1,反应温度25℃,反应时间2 h。

二茚基稀土氢化物在Claisen重排反应中的应用

在温和的条件下,二茚基稀土氢化物分别与苯乙酸烯丙酯和正丁酸烯丙酯反应,得到了发生Claisen重排反应后的相应产物2-烯丙基苯乙醛和2-乙基-4-戊烯醛。

1-烯丙氧基-2-甲氧基甲氧基苯Claisen重排反应研究

在碱性条件下,邻苯二酚与CH3OCH2Cl反应得到邻羟基醚2,化合物2进一步与烯丙基溴反应得到重要中间体1-烯丙氧基-2-甲氧基甲氧基苯3,以3为Claisen重排前体原料,在200～210℃,弱氧化剂硝基苯的存在下,模拟Photo-Claisen Rearrangement反应过程,得到了对位重排产物4和常规Claisen重排所得不到的间位产物5,从而证明了在此条件下,有单线态和三线态自由基的产生,并对反应机理进行了推测.相关中间体及产物的结构通过IR、1HNMR表征,表明成功合成了上述化合物,并对结果进行了合理的分析.

Claisen重排反应的量子化学研究

我们用MNDO方法和GAMESS 90程序对乙烯基烯丙基醚Claisen重排反应进行了计算研究,得到了该反应的反应途径曲线和过渡态的几何构型,论证了反应的历程.

光CLAISEN重排反应的非绝热分子动力学研究

采用Ｈｕｃｋｅｌ—Ｈｕｂｂａｒｄ理论构造了协同的Ｃｌａｉｓｅｎ重排反应的Ｈｕｃｋｅ和Ｍｏｂｉｕｓ两种反应途径的基态和低激发态势能面，并用非绝热分子动力学理论的经典轨迹方程结合Ｌａｎｄａｕ－Ｚｅｎｅｒ模型，计算了从Ｓ１→Ｓ０非绝热耦合项，讨论了热反应的立体选择性和光化学反应的非绝热相互作用问题。

稀土金属有机氢化物的合成及其引发Claisen重排反应的研究

用(C9H7)2LnCl·2THF与过量氢化钠在THF溶液中反应,得到相应的稀土有机氢化物[(C9H7)LnH]2·4THF·NaCl,用制得的氢化物与不饱和羰基化合物苯乙酸烯丙酯反应,发生Claisen重排,同时选择性还原羰基。

经由Claisen重排的芳烃脱芳构化反应研究

Claisen重排作为一类重要的重排反应,反应过程中所经历的脱芳构化步骤具有其独特性。在有机合成中,脱芳构化反应是一种具有实用性的化学反应,芳香基团本身具有化学性质和功能,但有时也会构成一定障碍,在这种情况下,脱芳构化反应可以去除这些芳香基团,从而提高其稳定性并用于制备不同类型的化合物与功能分子。近些年来,随着新反应模式和新催化体系的发展创新,不同体系下的脱芳构化反应被相继报道。本文通过文献查阅,并进一步分析、归纳,对Claisen重排反应下的不同模式的脱芳构化进行了深入的探讨与研究,详细阐述了该类反应的独特机制和反应的发展情况。

Beckmann重排反应的综合性实验设计与教学应用

Beckmann反应是含有羰基的醛、酮与羟胺反应生成有机肟,在催化剂作用下发生重排,在有机合成中具有重要意义。针对实验教学中有机肟Beckmann重排反应的实验原理直观性不足、反应机理佐证性欠缺等问题,通过二苯甲酮与盐酸羟胺反应生成二苯甲酮肟,多聚磷酸催化分子重排反应生成苯甲酰基苯胺为案例,交叉运用无机化学、分析化学、仪器分析的知识和实验技能,测定阶段产物和终产物的熔点、红外光谱、核磁共振谱并表征其结构,将宏观理化性质与微观结构相结合,解析和验证反应机理,达到Beckmann重排反应实验原理直观、反应机理佐证完善的结果,实验的综合设计与交叉创新提升了Beckmann重排实验的教学效果,并激发学生的创新意识。本文既可为肟类Beckmann重排反应的综合性、设计性实验提供借鉴,也可为教材及实验的改进提供有价值的参考。

典型频哪醇重排反应的机理及基团迁移规律的研究——一个研究型计算化学实验

频哪醇重排是本科有机化学课程的重要内容,但学生对重排机理、区域选择性和基团迁移规律不能很好地理解掌握。为了加强学生对频哪醇重排反应的理解,我们设计了一个利用计算化学方法解决有机化学问题的实验。通过直观的图像和具体的数据清楚地展现出:能形成稳定碳正离子中间体的底物主要以分步重排机理进行,而不能形成稳定中间体的底物则按协同重排机理进行。计算结果验证了反应的区域选择性取决于邻二醇质子化羟基的位置以及基团的迁移能力,明确了基团迁移能力的顺序为氢>芳基>烷基,并从微观角度对其进行了合理解释。

Brønsted酸催化炔酰胺分子内氢烷氧化/Claisen重排反应

报道了一例Brønsted酸催化的炔酰胺分子内氢烷氧化/Claisen重排反应合成八元环内酰胺化合物的方法.首先,炔酰胺在Brønsted酸活化条件下形成烯酮亚胺鎓中间体,并通过氢键及离子对的方式与分子内的羟基作用,进而发生氢烷氧化/Claisen重排串联反应生成八元环内酰胺化合物.此外,利用手性Brønsted酸催化的动力学拆分策略对该不对称反应进行了初步探究,并成功合成了几类手性八元环内酰胺产物.该无金属催化的方法不仅操作简单、反应条件温和,还具有良好的官能团兼容性.这项研究为合成具有重要生物活性的八元环内酰胺骨架提供了实用的新方法.

微波对烯丙基芳醚的Claisen重排反应影响研究

5种烯丙基芳醚衍生物在无溶剂、无催化剂的条件下进行Claisen重排反应,采用了微波加热和常规加热方式,比较了同等温度下微波加热和常规加热反应速率的差异.结果表明微波加热可以显著提高烯丙基苯醚Claisen重排反应的速率.反应温度为190℃时,微波加热下反应速率可提高5～10倍.微波加热是一种无催化剂、高产率的Claisen重排反应的方法.

水热驱动的Claisen重排-亲核加成串联反应法合成3-甲基-5-羟基-7-羧基异色满-1-酮

研究了基于水热驱动的5-烯丙氧基间苯二甲酸二甲酯的Claisen重排-亲核加成的串联反应,合成了3-甲基-5-羟基-7-羧基异色满-1-酮(K1),其结构经^(1)H NMR,FT-IR和元素分析确证,单晶衍射表征了其晶体结构。通过改变实验条件,获得了原料能够完全转化的临界温度和浓度,分别为120℃和0.02 g/mL。

Achmatowicz重排反应的研究进展

Achmatowicz重排反应是一类重要的有机人名反应和特殊的氧化重排反应,在有机合成及药物化学等领域有着广泛的应用。Achmatowicz重排反应的产物是重要的化工中间体,也被广泛用于复杂天然产物的全合成中。本文综述了Achmatowicz重排反应的机理,以及含溴氧化剂氧化、过氧化物氧化、高价金属氧化剂参与、光促进和酶催化的Achmatowicz重排反应的研究进展,并展望了该领域的未来发展方向和新机遇。

螺旋微通道反应器贝克曼重排制备己内酰胺

利用螺旋微通道反应器实现贝克曼重排制备己内酰胺。通过原位溶剂气化与二次流技术,克服了该高黏度反应体系在微反应器内流动阻力大、易造成局部热点、产能小等问题。探究了反应温度、溶剂气化、螺旋直径、管道内径、原料浓度、流量等因素对反应的转化率和选择性的影响。实验结果表明,在2 mm内径螺旋管道中,二氯乙烷为溶剂,酸肟摩尔比1.1前提下,预热温度80℃、重排温度90℃、环己酮肟溶液10%~20%(质量分数),停留时间15 s、螺旋直径20 mm时,转化率可达100%,选择性达99%以上。同时实现了单管20.2 g/min的产能,按每年8000 h计算将达到9.7 t/a。本研究结果可为高通量、高效率的微通道反应器设计与开发提供理论指导,为高黏体系的微反应器提供解决方案。

离子液体中的Claisen重排/Diels-Alder加成串联反应研究

目的:在离子液体中进行Claisen重排/Diels-Alder加成串联反应,寻找更优化的反应条件。方法:以二甲氧基取代的苯甲酸为原料,经傅克酰化,成环,脱甲基,烯丙基取代,分别在传统溶剂和离子液体中进行Claisen重排/Diels-Alder加成串联反应。结果:离子液体BmimBF4中目标桥环产物产率提高,反应时间缩短。结论:离子液体BmimBF4能够促进Claisen重排/Diels-Alder加成串联反应的进行。

基于DFT的环己酮肟液相贝克曼重排机理研究

为了研究质子酸催化的环己酮肟液相贝克曼重排反应机理,使用密度泛函理论中的B3LYP-D3/6-31G(d)方法研究了反应中的过渡态内禀反应坐标,并使用SMD隐式溶剂模型模拟了液相环境。利用前线分子轨道和表面静电势确定了反应的主导因素,通过频率计算获得了过渡态和中间体的Gibbs自由能,确定了速率控制步骤。重排反应不可逆,而水解可逆,环己酮肟先进行双分子重排,然后进行反向水解。低温下,少量水对反应影响较小,提出了环己酮肟最有可能发生双分子重排-水解反应路径。在乙腈溶剂中,静电效应是环己酮肟与质子发生亲电反应的主导因素,局部亲电/亲核性是质子化环己酮肟与水或环己酮肟发生亲核反应的主导因素。本研究有助于深入理解环己酮肟液相贝克曼重排过程,并为避免发生副反应的固体催化剂设计提供理论基础。

基于深度学习理论的有机重排反应课堂教学

重排反应有着不同于加成、消除及氧化还原等其他类型基础有机反应的独特性,是在有机合成课程中学生普遍反馈难以理解和记忆的教学内容。在基础有机化学课程的教学中,重排反应相关知识点散落在各个章节,学生对于这部分内容缺乏深层次的理解以及内在关联性的认识。因此,搭建零散的相关重排反应之间的关联,开展重排反应的深度学习教学显得尤为重要。本文结合有机化学学科的特点,根据有机合成教学现状,围绕深度学习教学设计的四要素,把握深度学习的四大特征,以教学片段为例阐述深度学习理论在教学实践中的应用。

己内酰胺重排反应热能在苯蒸馏过程的利用

针对100 kt/a己内酰胺装置重排反应热未有效利用,而杂苯除去杂质过程均在苯蒸馏塔中需要用低压蒸汽作为热源的情况,采用将重排反应热回收利用至苯蒸馏系统的方法,对装置进行了技术改造。实际运行结果表明,减少蒸汽用量11 t/h,同时提高了己内酰胺产品质量,每年可节约运行费用约1702万元,取得可观的经济效益,在己内酰胺行业具有推广应用价值。

基于反应可逆性特点深化Aldol反应学习的方法及案例

Aldol反应是基础有机化学课程中的一个重点和难点内容。在教学实践中我们发现,通过一些基于Aldol反应可逆性原理的知识讲解和机理题目训练,能有效加深学生对Aldol反应的理解和认识,提升教学效果。本文我们分享了三个典型的基于可逆Aldol的重排反应案例,供各位教师和学生在教学和学习中作为参考。