法沃斯基重排英文解释翻译、法沃斯基重排的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 Favorskii rearrangement
分词翻译:
法的英语翻译:
dharma; divisor; follow; law; standard
【医】 method
【经】 law
沃的英语翻译:
fertile; irrigate; rich
斯的英语翻译:
this
【化】 geepound
基的英语翻译:
base; basic; foundation; key; primary; radix
【化】 group; radical
【医】 base; basement; group; radical
重排的英语翻译:
recomposition; reset
【计】 arrange; derangement; rearrangement
【化】 rearrangement
专业解析
法沃斯基重排 (Favorskii Rearrangement) 是有机化学中一种重要的碳骨架重排反应,特指α-卤代酮(尤其是α-卤代环酮)在亲核碱(如氢氧根离子、烷氧基离子或胺)作用下,重排生成羧酸或其衍生物(如酯、酰胺)的反应。
-
核心定义与特征 (Core Definition & Characteristics):
- 反应物 (Reactants): 起始物通常是α-卤代酮(α-Halo Ketones),即卤素原子(Cl, Br, I)连接在与羰基碳相邻的碳原子上。环状α-卤代酮(特别是α-卤代环己酮)是最常见的底物。
- 试剂 (Reagents): 强亲核碱(Strong Nucleophilic Bases),如氢氧化钠(NaOH)、醇钠(RO⁻Na⁺)、氨基钠(NaNH₂)等。
- 产物 (Products): 重排产物为羧酸(Carboxylic Acids)、羧酸酯(Carboxylic Esters)或羧酸酰胺(Carboxylic Amides)。产物的具体结构取决于所使用的碱和溶剂(例如,用NaOH水溶液得酸,用ROH/RO⁻得酯,用RNH₂得酰胺)。
- 关键过程 (Key Process): 反应涉及碳骨架的重构(Carbon Skeleton Rearrangement),导致与羰基相连的一个烷基(或环的一部分)迁移,形成新的碳-碳键,最终生成羧酸衍生物。对于环酮,重排通常导致环收缩(Ring Contraction)。
-
反应机理详解 (Detailed Reaction Mechanism):
法沃斯基重排的机理是经过深入研究的,普遍接受的路径如下:
- 去质子化 (Deprotonation): 碱首先夺取α-卤代酮中另一个α-位(非卤素取代的那个α-位)上的酸性质子,形成烯醇负离子(Enolate Ion)。
- 分子内亲核取代 (Intramolecular Nucleophilic Substitution - SNi): 形成的烯醇负离子作为亲核试剂,进攻同一分子中的卤素取代的碳原子(α'-碳)。这是一个分子内的SN2反应,导致卤离子离去,同时形成一个张力很大的三元环中间体——环丙酮(Cyclopropanone)。这一步是重排的关键步骤。
$$
ce{ chemfig{6((=O)-(-X)-(-H)-(-[::-60]R')(-R)-)} + B^- ->[text{-BH}] chemfig{6((-[::60]=[::60]O^{-})-(-X)-(-)(-R)-)} -> chemfig{[:30]3((=O)-R'(-[::-60]R)-)} }
$$
(示意图:α-卤代环己酮去质子化形成烯醇负离子,随后分子内SN2进攻形成环丙酮中间体)*
- 亲核进攻与开环 (Nucleophilic Attack and Ring Opening): 体系中的亲核试剂(OH⁻, RO⁻, RNH₂)进攻环丙酮羰基碳。由于三元环的高度张力,进攻伴随着环丙酮的不对称开环。开环断裂的是羰基碳与连接较小取代基(或迁移能力更强的基团)的碳原子之间的键(更稳定的碳负离子中间体原则)。
- 质子化/成键 (Protonation/Bond Formation): 开环产生的烷基/芳基取代的烯醇负离子(或羧酸根负离子)被质子化(若用OH⁻)或直接与体系中的亲电试剂反应(若用RO⁻或RNH₂),最终生成羧酸、酯或酰胺产物。对于环酮底物,开环导致环收缩(例如,六元环变为五元环)。
-
应用与意义 (Applications and Significance):
- 合成羧酸衍生物 (Synthesis of Carboxylic Acid Derivatives): 法沃斯基重排是合成特定结构羧酸、酯和酰胺的重要方法,特别是那些通过其他方法难以制备的化合物。
- 环收缩 (Ring Contraction): 该反应是环收缩策略中最经典和应用最广泛的方法之一,常用于将环己酮衍生物转化为环戊烷甲酸衍生物。这在天然产物合成和复杂分子构建中非常重要。
- 立体化学控制 (Stereochemical Control): 在某些情况下,反应可以表现出特定的立体选择性。
引用参考 (References):
- 来源: IUPAC《有机化学术语》金皮书 (Gold Book) - Favorskii Rearrangement 词条定义。 (权威术语定义)
- 来源: Jerry March《高等有机化学:反应、机理与结构》(March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure),相关章节详细讨论机理与应用。 (经典教材)
- 来源: 《有机合成》(Organic Syntheses) 期刊或合集,包含经过验证的法沃斯基重排实验步骤。 (权威实验参考)
- 来源: 《化学评论》(Chemical Reviews) 或《化学会评论》(Chemical Society Reviews) 上关于重排反应或环收缩方法的综述文章。 (领域深度综述)
网络扩展解释
法沃斯基重排(Favorskii重排)是一种有机化学中的分子重排反应,主要涉及α-卤代酮在强碱作用下的结构重排,生成羧酸、酯或酰胺等产物。以下是其核心要点:
1.反应定义与基本特征
- 反应类型:属于富电子重排反应,通过负碳离子中间体进行基团迁移。
- 主要底物:α-卤代酮(尤其是环状α-卤代酮)或α,α’-二卤代酮。
- 典型产物:羧酸、酯(若用醇作为溶剂)或酰胺(若用氨处理)。环状酮重排后常生成缩环的小环化合物。
2.反应机理
- 关键中间体:反应首先生成环丙酮中间体。强碱促使α-卤代酮脱去卤素,形成碳负离子,随后发生分子内环化,生成三元环丙酮结构。
- 开环方向:若环丙酮中间体不对称,开环方向取决于碳负离子的稳定性(更稳定的碳负离子优先形成)。
- 特殊案例:α,α’-二卤代酮重排时,生成顺式结构的α,β-不饱和酯。
3.应用与意义
- 合成价值:常用于缩环反应,如将六元环酮转化为五元环羧酸酯,或制备小环化合物。
- 立体化学控制:反应具有立体选择性,产物顺式结构可通过机理中的协同过渡态解释。
4.补充说明
- 与霍夫曼重排不同,法沃斯基重排的迁移基团通常为烃基,且需强碱条件。
- 若需具体反应实例或扩展机理图示,可参考文献来源。
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