二苯乙醇酸重排

科技工作者之家 2020-11-17

α-二酮与碱(NaOH、KOH等)反应,可以得到α-羟基酸,这个反应被称为二苯乙醇酸重排(benzilic acid rearrangement),(偶苯酰是PhCO—COPh;二苯乙醇酸是Ph2COHCOOH)。尽管这个反应主要在芳基上发生,但也可以应用于脂肪族的二酮或α-酮醛。用烷氧负离子代替OH-就可以直接得到相应的酯,但不能使用易被氧化的烷氧(醇盐)离子(例如OEt-或OCHMe2-),因为它们会将偶苯酰还原成安息香苯偶姻。

简介二苯乙醇酸重排(benzilic acid rearrangement),二苯基乙二酮在氢氧化钠水溶液中重排为二苯乙醇酸的反应。

此重排是不可逆的亲核重排反应。

反应历程如下:

上面的历程说明,如用醇钠作催化剂即得到相应的酯。脂肪族的α-二酮也能发生此类反应。1

反应机理α-二酮(R—CO—CO—R)用强碱处理,可以发生重排生成α-羟基酸(R2C(OH)—COOH)。偶苯酰(benzil,二苯基乙二酮)重排后,得到的是二苯乙醇酸(benzilic acid)。因此这种重排就统称为二苯乙醇酸重排(benzilic rearrangement)。其反应机理可表示如下:

机理的第一步是OH-加到一个羰基碳上,形成中间体(A)。被加成的碳上的Ph受临近带负电电荷的氧的影响,亲核性增强了,于是带着原来的成键电子对,向相邻的带有部分正电荷的另一羰基碳上迁移。然后,经过质子转移,生成α-羟基酸负离子。再经酸化,即得α-烃基酸。质子转移的一步是不可逆的。所以整个重排不能逆向进行。2

这个重排在有机合成上用为α-羟基酸的制法之一。偶苯酰在乙醇中用KOH催化,于100℃温度下可顺利重排。产物二苯乙醇酸是药物安胃宁的中间体。

因为偶芳酰可由偶姻氧化生成,而芳偶姻可由相应芳醛经苯偶姻缩合制得,故有时将苯偶姻缩合产物(α-烃基酮)在碱溶液中氧化,这样直接就能得到α-羟基酸。因为在碱性条件下,氧化生成的二酮会自行重排。例如将苯偶姻用溴酸钠的碱溶液处理,得到的就是二苯乙醇酸的盐。

PhCOCHOHPh—→Ph2C(OH)—COONa(90%)反应条件:溴酸钠的碱溶液

环状二酮也能发生这种重排,重排结果,环缩小一级。例如,2

应用示例具有供电子基的芳环有利于重排,而具有吸电子基时则不利于重排。本重排反应是不可逆的。它主要适用于α-二芳酮,某些脂肪族、脂环族、杂环族的α-二酮以及α-二酮醛等亦可进行此重排。

该重排一般在强碱(如NaOH,KOH)催化下进行。若以不含α-氢原子的烷氧基负离子(如MeO-,t-BuO-)代替OH-,则直接生成酯。3

本词条内容贡献者为:

王宁 - 副教授 - 西南大学

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