克莱森重排作用英文解释翻译、克莱森重排作用的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 Claisen rearrangement
分词翻译:
克的英语翻译:
gram; gramme; overcome; restrain
【医】 G.; Gm.; gram; gramme
森的英语翻译:
dark; full of trees; gloomy; in multitudes
重排的英语翻译:
recomposition; reset
【计】 arrange; derangement; rearrangement
【化】 rearrangement
作用的英语翻译:
affect; effect; intention; action; motive; operation
【医】 action; effect; process; role
【经】 role
专业解析
克莱森重排(Claisen Rearrangement)是有机化学中一种重要的周环反应,属于-σ迁移重排-sigmatropic rearrangement)。该反应由德国化学家路德维希·克莱森(Ludwig Claisen)于1912年首次发现并报道。
1. 定义与核心过程
克莱森重排是指烯丙基乙烯基醚(allyl vinyl ether)类化合物在加热条件下,通过六元环状过渡态,发生协同的-σ键迁移,生成γ,δ-不饱和羰基化合物(γ,δ-unsaturated carbonyl compound)的反应。其通式可表示为:
$$
ce{ R1-CH=CH-CH2-O-CH=CH-R2 ->[Delta] R1-CH-CH2-CH= C-R2 }
ce{ || }
ce{ O }
$$
其中,左侧为烯丙基乙烯基醚,右侧为γ,δ-不饱和醛(若R2为H)或酮(若R2为烷基)。
2. 反应机理与特点
- 协同机理: 反应通过一个高度有序的椅式或船式六元环过渡态进行,旧键断裂与新键形成同步发生,具有高度的立体专一性(stereospecificity)。
- -σ迁移: 反应涉及两个烯丙基体系(各贡献3个原子)组成的系统发生σ键迁移。
- 加热驱动: 通常需要在较高温度(100-250°C)下进行,无需催化剂(部分改进类型需路易斯酸催化)。
- 区域选择性: 重排产物中双键的位置固定(位于γ,δ位)。
3. 重要变体与应用
- 芳香族克莱森重排: 烯丙基芳基醚(allyl aryl ether)经克莱森重排生成邻烯丙基酚(o-allylphenol),后者在高温下可进一步异构化为对烯丙基酚(p-allylphenol)。这是合成香豆素(coumarin)等天然产物的关键步骤。
- 埃斯韦勒-克拉克反应: 烯丙醇与N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛反应生成烯丙基乙烯基醚中间体,随即发生克莱森重排得到γ,δ-不饱和醛。
- 应用价值: 克莱森重排是构建碳-碳键的重要方法,广泛应用于天然产物(如萜类、生物碱)全合成、药物分子及精细化学品合成中,特别是用于形成含氧官能团(羰基、烯醇醚)的碳骨架。
参考来源:
- Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Organic Chemistry (2nd ed.). Oxford University Press. (克莱森重排机理与通式)
- Smith, M. B., & March, J. (2007). March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (6th ed.). Wiley-Interscience. (反应分类、变体与应用)
- Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis (学术专著,详述克莱森重排及其变体在合成中的应用)
网络扩展解释
克莱森重排反应(Claisen重排)是一种重要的有机周环反应,由德国化学家Rainer Ludwig Claisen于1912年发现。以下是其核心要点:
1.定义与基本形式
- 起始物质:最初形式为烯丙基苯基醚在高温(>200°C)下发生重排。
- 产物:生成邻位烯丙基苯酚;若邻位被取代基占据,则产物为对位烯丙基苯酚。
2.反应机理
- 关键过程:通过-σ迁移(周环反应)实现,是首个被发现的σ重排反应。
- 中间体:生成4-烯酮中间体,因芳香性需求互变异构为酚类化合物。
- 邻位受阻时的变化:若邻位被取代,中间体可能发生科普重排(Cope重排),最终生成对位产物。
3.反应特点
- 区域选择性:优先生成邻位产物,与弗里斯重排类似;对位产物仅在邻位受阻时形成。
- 分子内反应:交叉实验表明,重排严格发生在分子内部,如碳14标记实验显示双键位置转移但未跨分子。
- 驱动力:生成热力学更稳定的取代度更高的烯烃。
4.应用与拓展
- 合成价值:广泛用于构建碳碳键,生成4-烯酮化合物,可进一步衍生为其他结构(如环状化合物)。
- 非芳香体系拓展:后续研究发现该反应可应用于非芳香化合物,扩展了其在复杂分子合成中的用途。
公式表示(以邻位产物为例)
$$
text{烯丙基苯基醚} xrightarrow{Delta > 200^circ text{C}} text{邻烯丙基苯酚}
$$
如需更完整的反应条件或具体案例,可参考、4、7等来源。
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