化學(xué)專(zhuān)業(yè)必懂的幾個(gè)有機(jī)反應(yīng)機(jī)理

反應(yīng)機(jī)理

    過(guò)酸先與羰基進(jìn)行親核加成，然后酮羰基上的一個(gè)烴基帶著一對(duì)電子遷移到-O-O-基團(tuán)中與羰基碳原子直接相連的氧原子上，同時(shí)發(fā)生O-O鍵異裂。因此，這是一個(gè)重排反應(yīng)

   具有光學(xué)活性的3---苯基丁酮和過(guò)酸反應(yīng)，重排產(chǎn)物手性碳原子的枸型保持不變，說(shuō)明反應(yīng)屬于分子內(nèi)重排：

   不對(duì)稱(chēng)的酮氧化時(shí)，在重排步驟中，兩個(gè)基團(tuán)均可遷移，但是還是有一定的選擇性，按遷移能力其順序?yàn)椋?/p>

   醛氧化的機(jī)理與此相似，但遷移的是氫負(fù)離子，得到羧酸。  

反應(yīng)實(shí)例    

    酮類(lèi)化合物用過(guò)酸如過(guò)氧、過(guò)氧苯甲酸、間氯過(guò)氧苯甲酸或三氟過(guò)氧等氧化，可在羰基旁邊插入一個(gè)氧原子生成相應(yīng)的酯，其中三氟過(guò)氧是非常好的氧化劑。這類(lèi)氧化劑的特點(diǎn)是反應(yīng)速率快，反應(yīng)溫度一般在10~40℃之間，產(chǎn)率高。

Beckmann 重排反應(yīng)

    肟在酸、多聚磷酸以及能產(chǎn)生強(qiáng)酸的五氯化磷、三氯化磷、苯磺酰氯、亞硫酰氯等作用下發(fā)生重排，生成相應(yīng)的取代酰胺，如環(huán)己酮肟在作用下重排生成己內(nèi)酰胺：

反應(yīng)機(jī)理

    在酸作用下，肟首先發(fā)生質(zhì)子化，然后脫去一分子水，同時(shí)與羥基處于反位的基團(tuán)遷移到缺電子的氮原子上，所形成的碳正離子與水反應(yīng)得到酰胺。

    遷移基團(tuán)如果是手性碳原子，則在遷移前后其構(gòu)型不變，例如：

反應(yīng)實(shí)例

Cannizzaro 反應(yīng)

    凡α位碳原子上無(wú)活潑氫的醛類(lèi)和濃NaOH或KOH水或醇溶液作用時(shí)，不發(fā)生醇醛縮合或樹(shù)脂化作用而起歧化反應(yīng)生成與醛相當(dāng)?shù)乃?成鹽)及醇的混合物。此反應(yīng)的特征是醛自身同時(shí)發(fā)生氧化及還原作用，一分子被氧化成酸的鹽，另一分子被還原成醇：

    脂肪醛中，只有甲醛和與羰基相連的是一個(gè)叔碳原子的醛類(lèi)，才會(huì)發(fā)生此反應(yīng)，其他醛類(lèi)與強(qiáng)堿液，作用發(fā)生醇醛縮合或進(jìn)一步變成樹(shù)脂狀物質(zhì)。

    具有α-活潑氫原子的醛和甲醛首先發(fā)生羥醛縮合反應(yīng)，得到無(wú)α-活潑氫原子的β-羥基醛，然后再與甲醛進(jìn)行交叉Cannizzaro反應(yīng)，如乙醛和甲醛反應(yīng)得到季戊四醇：

 反應(yīng)機(jī)理

    醛首先和氫氧根負(fù)離子進(jìn)行親核加成得到負(fù)離子，然后碳上的氫帶著一對(duì)電子以氫負(fù)離子的形式轉(zhuǎn)移到另一分子的羰基不能碳原子上。

Claisen酯縮合反應(yīng)

含有α-氫的酯在醇鈉等堿性縮合劑作用下發(fā)生縮合作用，失去一分子醇得到β-酮酸酯。如2分子在金屬鈉和少量下發(fā)生縮合得到乙酰。