法沃斯基重排英文解釋翻譯、法沃斯基重排的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 Favorskii rearrangement
分詞翻譯:
法的英語翻譯:
dharma; divisor; follow; law; standard
【醫】 method
【經】 law
沃的英語翻譯:
fertile; irrigate; rich
斯的英語翻譯:
this
【化】 geepound
基的英語翻譯:
base; basic; foundation; key; primary; radix
【化】 group; radical
【醫】 base; basement; group; radical
重排的英語翻譯:
recomposition; reset
【計】 arrange; derangement; rearrangement
【化】 rearrangement
專業解析
法沃斯基重排 (Favorskii Rearrangement) 是有機化學中一種重要的碳骨架重排反應,特指α-鹵代酮(尤其是α-鹵代環酮)在親核堿(如氫氧根離子、烷氧基離子或胺)作用下,重排生成羧酸或其衍生物(如酯、酰胺)的反應。
-
核心定義與特征 (Core Definition & Characteristics):
- 反應物 (Reactants): 起始物通常是α-鹵代酮(α-Halo Ketones),即鹵素原子(Cl, Br, I)連接在與羰基碳相鄰的碳原子上。環狀α-鹵代酮(特别是α-鹵代環己酮)是最常見的底物。
- 試劑 (Reagents): 強親核堿(Strong Nucleophilic Bases),如氫氧化鈉(NaOH)、醇鈉(RO⁻Na⁺)、氨基鈉(NaNH₂)等。
- 産物 (Products): 重排産物為羧酸(Carboxylic Acids)、羧酸酯(Carboxylic Esters)或羧酸酰胺(Carboxylic Amides)。産物的具體結構取決于所使用的堿和溶劑(例如,用NaOH水溶液得酸,用ROH/RO⁻得酯,用RNH₂得酰胺)。
- 關鍵過程 (Key Process): 反應涉及碳骨架的重構(Carbon Skeleton Rearrangement),導緻與羰基相連的一個烷基(或環的一部分)遷移,形成新的碳-碳鍵,最終生成羧酸衍生物。對于環酮,重排通常導緻環收縮(Ring Contraction)。
-
反應機理詳解 (Detailed Reaction Mechanism):
法沃斯基重排的機理是經過深入研究的,普遍接受的路徑如下:
- 去質子化 (Deprotonation): 堿首先奪取α-鹵代酮中另一個α-位(非鹵素取代的那個α-位)上的酸性質子,形成烯醇負離子(Enolate Ion)。
- 分子内親核取代 (Intramolecular Nucleophilic Substitution - SNi): 形成的烯醇負離子作為親核試劑,進攻同一分子中的鹵素取代的碳原子(α'-碳)。這是一個分子内的SN2反應,導緻鹵離子離去,同時形成一個張力很大的三元環中間體——環丙酮(Cyclopropanone)。這一步是重排的關鍵步驟。
$$
ce{ chemfig{6((=O)-(-X)-(-H)-(-[::-60]R')(-R)-)} + B^- ->[text{-BH}] chemfig{6((-[::60]=[::60]O^{-})-(-X)-(-)(-R)-)} -> chemfig{[:30]3((=O)-R'(-[::-60]R)-)} }
$$
(示意圖:α-鹵代環己酮去質子化形成烯醇負離子,隨後分子内SN2進攻形成環丙酮中間體)*
- 親核進攻與開環 (Nucleophilic Attack and Ring Opening): 體系中的親核試劑(OH⁻, RO⁻, RNH₂)進攻環丙酮羰基碳。由于三元環的高度張力,進攻伴隨着環丙酮的不對稱開環。開環斷裂的是羰基碳與連接較小取代基(或遷移能力更強的基團)的碳原子之間的鍵(更穩定的碳負離子中間體原則)。
- 質子化/成鍵 (Protonation/Bond Formation): 開環産生的烷基/芳基取代的烯醇負離子(或羧酸根負離子)被質子化(若用OH⁻)或直接與體系中的親電試劑反應(若用RO⁻或RNH₂),最終生成羧酸、酯或酰胺産物。對于環酮底物,開環導緻環收縮(例如,六元環變為五元環)。
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應用與意義 (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結構羧酸、酯和酰胺的重要方法,特别是那些通過其他方法難以制備的化合物。
- 環收縮 (Ring Contraction): 該反應是環收縮策略中最經典和應用最廣泛的方法之一,常用于将環己酮衍生物轉化為環戊烷甲酸衍生物。這在天然産物合成和複雜分子構建中非常重要。
- 立體化學控制 (Stereochemical Control): 在某些情況下,反應可以表現出特定的立體選擇性。
引用參考 (References):
- 來源: IUPAC《有機化學術語》金皮書 (Gold Book) - Favorskii Rearrangement 詞條定義。 (權威術語定義)
- 來源: Jerry March《高等有機化學:反應、機理與結構》(March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure),相關章節詳細讨論機理與應用。 (經典教材)
- 來源: 《有機合成》(Organic Syntheses) 期刊或合集,包含經過驗證的法沃斯基重排實驗步驟。 (權威實驗參考)
- 來源: 《化學評論》(Chemical Reviews) 或《化學會評論》(Chemical Society Reviews) 上關于重排反應或環收縮方法的綜述文章。 (領域深度綜述)
網絡擴展解釋
法沃斯基重排(Favorskii重排)是一種有機化學中的分子重排反應,主要涉及α-鹵代酮在強堿作用下的結構重排,生成羧酸、酯或酰胺等産物。以下是其核心要點:
1.反應定義與基本特征
- 反應類型:屬于富電子重排反應,通過負碳離子中間體進行基團遷移。
- 主要底物:α-鹵代酮(尤其是環狀α-鹵代酮)或α,α’-二鹵代酮。
- 典型産物:羧酸、酯(若用醇作為溶劑)或酰胺(若用氨處理)。環狀酮重排後常生成縮環的小環化合物。
2.反應機理
- 關鍵中間體:反應首先生成環丙酮中間體。強堿促使α-鹵代酮脫去鹵素,形成碳負離子,隨後發生分子内環化,生成三元環丙酮結構。
- 開環方向:若環丙酮中間體不對稱,開環方向取決于碳負離子的穩定性(更穩定的碳負離子優先形成)。
- 特殊案例:α,α’-二鹵代酮重排時,生成順式結構的α,β-不飽和酯。
3.應用與意義
- 合成價值:常用于縮環反應,如将六元環酮轉化為五元環羧酸酯,或制備小環化合物。
- 立體化學控制:反應具有立體選擇性,産物順式結構可通過機理中的協同過渡态解釋。
4.補充說明
- 與霍夫曼重排不同,法沃斯基重排的遷移基團通常為烴基,且需強堿條件。
- 若需具體反應實例或擴展機理圖示,可參考文獻來源。
分類
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