2006 年 8 月 SHAN XI CHEM I C AL INDU S T R Y Aug. 2006
科研与开发
法沃尔斯基重排应用研究
陈中元 , 严剑峰 , 周丹丽
衢州 324000)
(浙江工业大学浙西分校 ，浙江 摘要 ：法沃尔斯基重排反应在光学活性的合成反应 、较新的手性合成方法 、高立方烷与新型的笼系 化合物合成和一些重排合成反应中 ，一直都有着较为显著的应用 。近年来 ，在精细有机合成方面 , 尤其是制新药方面 ，仍然有着开发与应用的价值和前景 。
关键词 ：法沃尔斯基重排 α; α, ′2二卤代酮的重排合成 ；光学活性的α2烷基酰胺 中图分类号 :O621 . 25 + 9 . 3
文章编号 :100427050 (2006) 0420026203新生儿斜颈
文献标识码 :A
法沃尔斯基重排反应是指α2氯代酮 (或溴代
酮)
类 ，在无水乙醚或二甲苯等有机溶剂中 ，在碱性催化 剂 ，如 RONa 、RO K 、NaO H 或 HN R ′R 等的催化下 , 发生了重排反应 ，生成羧酸或羧酸衍生物的一大类 反应 。法沃尔斯基重排在光学活性的α2烷基酰胺的 合成反应 、手性非甾体消炎镇痛药合成方法 、高立
烷与新型笼系化合物合成 、α2氯代2α2磺酰基酮重排
合成反应以及新药物合成方面等 ，都有开发的潜力 。
法沃尔斯基重排反应的机理
1 通常认为该重排经过形成环丙酮中间体的过 程 ，反应机理
1
表示如下 :
2 . 1 αα, ′2二卤代脂肪酮的法沃尔斯基重排反应
近年来 ，进行了αα, ′2二卤代脂肪酮的法沃尔斯
基重排研究 ，这种二卤代脂肪酮比α2卤代酮在结构 上多了一个氯或溴 , 是法沃尔斯基重排的新发展 。 其中具有特色的反应主要有以下几个方面 : 2 . 1 . 1 与伯胺的重排反应
2 ,62二甲基2
3 , 52二溴242庚酮 [ Ⅰ] 与 异 丙 胺 进 行法沃尔斯基重排反应 ，其产物主要是不饱和酰胺 [ Ⅱ; αα, ′2二卤代芳香取代酮 [ Ⅲ] 与胺进行该重排 反应 ，其产物主要是芳香取代的不饱和酰胺 [ Ⅵ:
α2卤代酮类羰基上带正电荷的碳由于 RO - 的 进攻 ，生成环丙酮中间体 ，该中间体在受到 H + 的进 攻开环时 ，有 a 、b 两个方向可以选择 ，分别得到产物 A 和 B 。究竟 A 和 B 中谁在数量上占优势 ，应取决 于 A - 和 B - 哪一个碳负离子更稳定 、更容易生成 。
法沃尔斯基重排新应用
2 收稿日期 :2006204224
作者简介 ：陈中元 , 男 , 1951 年出生 , 1982 年毕业于浙江大学化学 系 ，讲师 ，硕士研究生 。研究方向之一 ：精细有机合成反应 。
2006 年 8 月
陈中元等 ，法沃尔斯基重排应用研究
·27 ·
酸乙酯或叔丁酯的烯醇钠盐发生法沃尔斯基重排 , 能生成 22( 二乙氧基氧膦基) 252甲基232氧代242已
烯 酸乙酯或它的丁酯 ，该生成物作为合成天然产物的重 要中间体而被应用 。卤原子是 Br 时的反应产率往往 比 C l 时的反应产率高 ，主要原因是溴比氯更易离去 。
2 . 1 . 4 与乙酰乙酸叔丁酯的重排反应 与氯甲基溴
代异丙基甲酮 [ Ⅰ] 反应的试剂 ，经
在氢化钠和四氢呋喃中处理过的乙酰乙酸叔丁酯
[ Ⅱ]时 ，法沃尔斯基重排产物是成环的 5 ,52二氢
对于这种存在着竞争的反应 ，由于立体障碍的
原因 α, α, ′2二卤代酮不会与伯胺反应生成亚胺 , 但 在加压条件下可发生以上生成不饱和酰胺的法沃尔 斯基重排反应 。甲醇水溶液的存在对以上反应有 利 ，可以得到较高产率的重排产物 。
2 . 1 . 2 与钠代丙二酸酯的重排反应 用碳负离子诱
导法沃尔斯基重排 ，生成共轭烯 酮衍 生 物 , 是 一 种 新 的 合 成 方 法 。α ,α′2二 卤 代 酮
R 1 R 2 ( X ) CCO CH 2 X 与钠代丙二酸酯在 0 ℃至室温
下的 四 氢 呋 喃 溶 剂 中 反 应 , 共 轭 烯 酮 R 1 R 2 C =
CHCO CR 3 ( CO 2 R 4 ) 2 的产率为 42 %～66 % 。 2 . 1 . 3 由二乙氧基氧膦基乙酸乙酯烯醇盐诱导的
重排
1 ,32二氯232甲基222丁酮与二乙氧基氧膦基
乙
2 . 2 光学活性α2烷基酰胺的重排合成
危险的小圆珠2
光学活性产物α2烷基酰胺 [ Ⅲ]的二个对映异构 体中 ,S —构型体可达 94 % 。由一个手性的α2氯代2 α2对甲苯磺酰基酮 [ Ⅰ, 经过不对称的法沃尔斯基 重排 ，合成了其中有一个对映异构体高度过量的光
2 .
3 在手性非甾体消炎镇痛药合成中的较新应用
非甾体消炎镇痛药萘普生 , 其成分中的 S —异
构体药效比 R —异构体大 28 倍 ，所以如何获得更多 的 S —异构体值得研究 。其中已被研究出来的方法 之一 :12苯基212丙酮 [ Ⅰ]与天然酒石酸酯 [ Ⅱ]的缩
合物 [ Ⅲ, 用 HBr 催化 ，在 15 ℃温度下的溴化后可 生成 RRS 构 型 产 物 [ Ⅳ] 和 RRR 构 型 产 物 [ Ⅴ, [ Ⅳ]和 [ Ⅴ] 经法沃尔斯基重排而获得 SRR 构型的 [ Ⅵ] 和 RRR 构型的 [ Ⅶ] 。[ Ⅶ] 在 HC I , H 2 O 的作 用下 ，在 45 ℃的温度下重排成 S 构型的 [ Ⅷ] 和 R 构型的 [ Ⅸ:
·28 ·山西化工2006 年8 月
2 . 4 合成高立方烷和新型的笼系化合物
2
近些年，用法沃尔斯基的两次重排合成了张力能较大的高立方烷、篮烷、1 ,32双高立方烷等，还合成了笼系化合物，它们实际上是立方烷的衍生物。
比如在下面的合成路线里，先用2 ,2 ,52三溴环戊酮缩乙二醇[ Ⅰ] 、KO H 及甲醇进行消除HBr 的反应，生成了22溴环戊二烯酮缩乙二醇[ Ⅱ,2 个[ Ⅱ] 通过加热回流进行了产率高达的2双烯合成反应, 生成了[ Ⅲ, Ⅲ] 在四氢呋喃( T H F) 溶剂中加热回流，其中的一个缩酮水解生成了[Ⅳ,
成了[Ⅴ,
粟米Ⅳ]分子内的2 个双键进行了环合反应，生Ⅴ] 在KO H 存在的条件下通过法沃尔斯基重排，生成了这个还缺一个键的“准”立方烷的缩酮羧酸[Ⅵ, Ⅵ]经硫酸水解，把缩酮还原成了酮基，即含酮基的羧酸[Ⅶ, 再经过第二次的法沃尔斯基重排，生成了甲基高立方烷羧酸[Ⅷ:
2 . 5 α2氯代2α2磺酰基酮C —C 键断裂重
排
在醛或酮先生成α2氯代2α2磺酰基酮，再用法沃尔斯基重排合成高产率的羧酸或其衍生物的合成方
法里，若酮是脂肪族酮，则生成的是不饱和的羧酸衍生物。
脂环酮电化学诱导的法沃尔斯基重排在高氯酸存在下，若用四乙酸铅，并以原甲酸乙酯为溶剂，可促进脂环酮的重排，其产率在50 %～70 % 。
2 . 6 共轭不饱和酮的重排如果一个不饱和酮的结
构是42氯代异佛尔酮,
它与甲醇钠反应，其重排产物是 2 ,2 ,42三甲基232环戊烯基甲酸甲酯( 21 %～23 %) 和 5 , 52二甲基232甲叉基环戊烷甲酸甲酯( 14 %～17 %) 。若用42溴代
异佛尔酮与甲醇钠反应，则生成的仅仅是甲氧基化
结论
法沃尔斯基重排反应在αα
,′2二卤代脂肪酮和光学活性的α2烷基酰胺的合成反应、手性非甾体消炎镇痛药较新的合成方法、高立方烷与新型的笼系化合物合成和α2氯代2α2磺酰基酮的重排合成反应中，一直都有着较为显著的应用。近年来，其在精细有机合成方面，比如在共轭烯酮衍生物的合成中，尤其是在制新药方面，仍然有着开发与应用的价值和前景。
3
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(英文摘要下转第59 页) 2
抛砖引玉的故事
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中微量铁的测定 ，结果准确稳定 ，操作简便快速 。基 体对测定无影响 ，选择性好 ，共存元素不干扰测定 , 特征浓度为 0 . 11 mg/ L ，符合分析测定要求 ，具有较
高灵敏度 , 增量回收率在 93 %～ 105 % 。与其他分 析方法对照结果一致 。
2
3 4
参考文献 :
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Determinat ion of T race of Fe in Pudo 2Boe mit by A tomic Absor pt i on
HE X ia o 2dong , HUANG A n 2ping
( Shanxi B ranch o f Chalco , H ej in Shanxi 043300 , China)
Abstract :Fe was ext r act ed wit h t h e hel p of iso m yl acet at e ; it was p arat ed and collect ed to g o t h ro ugh o rganic p h a det er minatio n directly by flame ato m ic abso rp t io n . The o p t imum chemical reactio n co n d itio n was est ab lished and t h e a pp r op r iat e inst r ument s were
p r ep ared fo r t h is t est . U n der lect ed w o r k ing co n ditio n and wit h t h e det erminatio n l
imit of 0 . 11 mg/ L , and 1 . 69 %～7 . 18 % RS D , t h e act u al sample was t est ed , t h e recovery rat e of add ing standard solutio n was bet ween 93 % and 105 %. K ey w ords :f erro us ( Fe ) ; ext r actio n ; flame ato m ic abso rp t io n
(上接第 20 页)
Study on T echnol o gy of Po wdery Emul s ion Expl o sive
L IU Jian 2jun
( Chemical P lant of D a tong Min i ng Admin i srt a tion , Da to ng Shanxi 037003 , China)
Abstract :The article int r o duced p r o ductio n t echnology and explo sio n p erfor mance of po wdery em ulsio n explo sive. explo sive was t h o ught to be a new indust r ial explo sive wit h advanced t echn ology and excellent p erfor mance. K ey w ords :po wdery em ulsio n explo sive ; p r o ductio n t echn ology ; explo sio n p erfo r mance
Po wdery emulsio n (上接第 28 页)
R earch on Favorskii R earrange Appl i cat i on
C HE N Z hong 2yuan , YAN Jian 2f e ng , ZH O U Dan 2l i
( T he West Branch of Z hejiang U n i v ersity of T echnolo gy , Quzhou Zhejiang 324000 , China)
Abstract :Fav o rskii rearrange had mar k ed applicatio n in t h e synt h esis of light active ,t h e new chiral synt h esis met h o ds ,t h e synt h esis of polycubane and new typ e cage ries co m po unds and in so m e rearrange synt h esis reactio n s. In recent years , Favo rskii rearrange still has t h e value and fo regro und of applicatio n in t h e fine organic synt h esis esp ecially in t h e manu f act u ring of new drugs. K ey w ords :f avo rskii rearrang α; α, ′2d i h alo gen keto n es rearrange synt h esis ;light active α2al k yl amide
