克萊森重排作用英文解釋翻譯、克萊森重排作用的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 Claisen rearrangement
分詞翻譯:
克的英語翻譯:
gram; gramme; overcome; restrain
【醫】 G.; Gm.; gram; gramme
森的英語翻譯:
dark; full of trees; gloomy; in multitudes
重排的英語翻譯:
recomposition; reset
【計】 arrange; derangement; rearrangement
【化】 rearrangement
作用的英語翻譯:
affect; effect; intention; action; motive; operation
【醫】 action; effect; process; role
【經】 role
專業解析
克萊森重排(Claisen Rearrangement)是有機化學中一種重要的周環反應,屬于-σ遷移重排-sigmatropic rearrangement)。該反應由德國化學家路德維希·克萊森(Ludwig Claisen)于1912年首次發現并報道。
1. 定義與核心過程
克萊森重排是指烯丙基乙烯基醚(allyl vinyl ether)類化合物在加熱條件下,通過六元環狀過渡态,發生協同的-σ鍵遷移,生成γ,δ-不飽和羰基化合物(γ,δ-unsaturated carbonyl compound)的反應。其通式可表示為:
$$
ce{ R1-CH=CH-CH2-O-CH=CH-R2 ->[Delta] R1-CH-CH2-CH= C-R2 }
ce{ || }
ce{ O }
$$
其中,左側為烯丙基乙烯基醚,右側為γ,δ-不飽和醛(若R2為H)或酮(若R2為烷基)。
2. 反應機理與特點
- 協同機理: 反應通過一個高度有序的椅式或船式六元環過渡态進行,舊鍵斷裂與新鍵形成同步發生,具有高度的立體專一性(stereospecificity)。
- -σ遷移: 反應涉及兩個烯丙基體系(各貢獻3個原子)組成的系統發生σ鍵遷移。
- 加熱驅動: 通常需要在較高溫度(100-250°C)下進行,無需催化劑(部分改進類型需路易斯酸催化)。
- 區域選擇性: 重排産物中雙鍵的位置固定(位于γ,δ位)。
3. 重要變體與應用
- 芳香族克萊森重排: 烯丙基芳基醚(allyl aryl ether)經克萊森重排生成鄰烯丙基酚(o-allylphenol),後者在高溫下可進一步異構化為對烯丙基酚(p-allylphenol)。這是合成香豆素(coumarin)等天然産物的關鍵步驟。
- 埃斯韋勒-克拉克反應: 烯丙醇與N,N-二甲基甲酰胺二甲基縮醛反應生成烯丙基乙烯基醚中間體,隨即發生克萊森重排得到γ,δ-不飽和醛。
- 應用價值: 克萊森重排是構建碳-碳鍵的重要方法,廣泛應用于天然産物(如萜類、生物堿)全合成、藥物分子及精細化學品合成中,特别是用于形成含氧官能團(羰基、烯醇醚)的碳骨架。
參考來源:
- Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Organic Chemistry (2nd ed.). Oxford University Press. (克萊森重排機理與通式)
- Smith, M. B., & March, J. (2007). March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (6th ed.). Wiley-Interscience. (反應分類、變體與應用)
- Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis (學術專著,詳述克萊森重排及其變體在合成中的應用)
網絡擴展解釋
克萊森重排反應(Claisen重排)是一種重要的有機周環反應,由德國化學家Rainer Ludwig Claisen于1912年發現。以下是其核心要點:
1.定義與基本形式
- 起始物質:最初形式為烯丙基苯基醚在高溫(>200°C)下發生重排。
- 産物:生成鄰位烯丙基苯酚;若鄰位被取代基占據,則産物為對位烯丙基苯酚。
2.反應機理
- 關鍵過程:通過-σ遷移(周環反應)實現,是首個被發現的σ重排反應。
- 中間體:生成4-烯酮中間體,因芳香性需求互變異構為酚類化合物。
- 鄰位受阻時的變化:若鄰位被取代,中間體可能發生科普重排(Cope重排),最終生成對位産物。
3.反應特點
- 區域選擇性:優先生成鄰位産物,與弗裡斯重排類似;對位産物僅在鄰位受阻時形成。
- 分子内反應:交叉實驗表明,重排嚴格發生在分子内部,如碳14标記實驗顯示雙鍵位置轉移但未跨分子。
- 驅動力:生成熱力學更穩定的取代度更高的烯烴。
4.應用與拓展
- 合成價值:廣泛用于構建碳碳鍵,生成4-烯酮化合物,可進一步衍生為其他結構(如環狀化合物)。
- 非芳香體系拓展:後續研究發現該反應可應用于非芳香化合物,擴展了其在複雜分子合成中的用途。
公式表示(以鄰位産物為例)
$$
text{烯丙基苯基醚} xrightarrow{Delta > 200^circ text{C}} text{鄰烯丙基苯酚}
$$
如需更完整的反應條件或具體案例,可參考、4、7等來源。
分類
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