法沃斯基重排作用英文解釋翻譯、法沃斯基重排作用的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 Favorskii rearrangement

專業解析

法沃斯基重排（Favorskii Rearrangement）是一種重要的有機化學反應，指在堿性條件下，α-鹵代酮（特别是α-鹵代環酮）發生重排，生成羧酸或其衍生物（如酯、酰胺）的反應。該反應以俄羅斯化學家阿列克謝·葉夫格拉福維奇·法沃斯基（Alexei Yevgrafovich Favorskii）的名字命名。

反應通式與機理：該重排反應的核心機理涉及以下關鍵步驟：

堿奪取α-氫：堿（如OH⁻, RO⁻, R₂N⁻）首先奪取α-鹵代酮中與鹵素原子相鄰碳上的α-氫原子，形成烯醇負離子。 $$ ce{R-C(O)-CH(X)-R' + B- -> R-C(O)-overset{-}{C}(X)-R' + BH} $$
分子内親核取代（形成環丙酮中間體）：該烯醇負離子作為親核試劑，進攻羰基碳原子，同時鹵素原子作為離去基團離去，形成一個高度張力的三元環中間體——環丙酮。 $$ ce{R-C(O)-overset{-}{C}(X)-R' ->[text{分子内}] R-overset{displaystyle O above{} displaystyle | above{} displaystyle |}{C}-C-R' + X-} $$
親核試劑進攻環丙酮（開環）：環丙酮中間體受到體系中外來親核試劑（Nu⁻，如OH⁻, RO⁻, R₂N⁻, CN⁻等）的進攻。進攻發生在取代基較少（空間位阻較小）的羰基碳原子上，導緻三元環開環，最終生成取代羧酸衍生物（R-CONu）。 $$ ce{R-overset{displaystyle O above{} displaystyle | above{} displaystyle |}{C}-C-R' + Nu- -> R-C(O)Nu + ^-CHR'R''} quad text{或} quad ce{-> R'R''C=O + ^-CH2Nu} quad text{(若R'=H)} $$ 注：開環方向取決于環丙酮兩個α-碳的不對稱性。親核試劑傾向于進攻取代較少的碳，生成更穩定的碳負離子。

關鍵特點與應用：

底物要求：經典底物是α-鹵代酮（X = Cl, Br, I）。α, α'-二鹵代酮、α-鹵代環酮（特别是對稱性差的環酮）也能發生此反應，常用于環收縮（Ring Contraction）。
産物：生成少一個碳原子的羧酸衍生物（對于環酮則是環收縮産物）。具體産物取決于使用的親核試劑：水生成羧酸，醇生成酯，胺生成酰胺，氰化物生成α-氰基羧酸（可進一步水解）。
合成價值：
- 環收縮：是合成張力環（如環丁烷羧酸）或特定大小環狀羧酸的有效方法。
- 羧酸合成：提供了一種從酮合成特定結構羧酸的途徑，尤其適用于難以通過其他方法（如芳基鹵代物的羧基化）制備的羧酸。
- α, β-不飽和酸：當使用α, α'-二鹵代酮時，可生成α, β-不飽和羧酸。

權威參考資料：

有機化學經典教材：該反應機理和應用的詳細描述可見于諸多權威有機化學教材，如《March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure》（Michael B. Smith, Jerry March）和《有機化學》（邢其毅等著）。參見《有機化學》教材中"羰基化合物的反應"或"重排反應"章節。
原始文獻與綜述：法沃斯基的原始工作（如Favorskaya, M. A. J. Russ. Phys. Chem. Soc.1913, 45, 1247）及後續的機理研究（如Loftfield, R. B. J. Am. Chem. Soc.1951, 73, 4707）奠定了基礎。現代綜述可參考化學專業數據庫（如SciFinder, Reaxys）中的相關條目。
應用實例：該反應在天然産物全合成和藥物合成中有重要應用。例如，在合成某些甾體化合物、前列腺素類似物及具有生物活性的複雜分子中用于構建特定環系或羧酸結構。具體案例可查閱相關合成化學文獻。

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-鹵代酮在堿性條件下的結構轉化。以下是其核心要點：

1.基本定義

法沃斯基重排是指α-鹵代酮（如α-氯代酮或溴代酮）在強堿（如NaOH、RONa等）作用下，通過環丙酮中間體生成羧酸、酯或酰胺類化合物的反應。若為環狀α-鹵代酮，反應會導緻環縮小。

2.反應機理

關鍵步驟：形成環丙酮中間體。堿作用下，α-鹵代酮脫去鹵素生成碳負離子，隨後分子内親核攻擊形成三元環（環丙酮）。
開環方向：環丙酮的開環方向取決于碳負離子的穩定性。若中間體不對稱，穩定性較高的碳負離子優先形成，最終生成羧酸衍生物。

3.反應特點

適用範圍：適用于脂肪族或環狀α-鹵代酮。若為α,α'-二鹵代酮，可能生成α,β-不飽和酯（順式結構）。
立體化學：具有光學活性的底物在重排後構型可能保持不變。

4.應用領域

藥物合成：用于合成手性非甾體消炎鎮痛藥及光學活性的α-烷基酰胺。
特殊化合物制備：合成高立方烷、籠狀化合物等複雜結構。

5.補充說明

該反應屬于富電子重排類型，遷移基團不帶鍵裂電子對，通過負碳離子中間體進行。與霍夫曼重排不同，法沃斯基重排主要關注酮類結構的轉化。

如需更詳細的機理圖示或具體案例，可參考有機化學教材或專業文獻。