人名反应 · 机理

光延反应

光延反应可把醇转化为酯(或醚、酰亚胺、叠氮化物),并使醇碳的构型完全翻转。三苯基膦加成到 DEAD 上,生成的甜菜碱使酸性亲核试剂去质子化,醇进攻磷形成烷氧基鏻离子,随后羧酸根通过 SN2 取代三苯基氧膦。

光延反应机理:PPh₃ 加成到 DEAD 上;甜菜碱使苯甲酸去质子化,醇进攻磷,苯甲酸根取代 Ph₃P=O,得到构型翻转的酯。
光延反应:总反应、每一步弯箭头机理及要点。点击即可在 MolDraw 中打开并编辑。

总反应

(R)-2-丁醇 + PhCOOH →(PPh₃、DEAD、THF)苯甲酸 (S)-仲丁酯

PPh₃ 和 DEAD 活化醇,使羧酸根对其发生 SN2 取代,构型翻转。

分步反应机理

  1. 甜菜碱。PPh₃ 加成到 DEAD 的 N=N 上
  2. 去质子化。甜菜碱夺取酸的质子
  3. 醇的活化。O 进攻 P;肼负离子离去
  4. 质子转移。生成烷氧基鏻离子
  5. SN2 构型翻转。苯甲酸根从背面进攻;Ph₃P=O 离去

每一步都逐个电子核对过:弯箭头所示的电子转移正好得到图中画出的结构。

打开并编辑此机理

要点

  • 醇碳构型完全翻转:(R)-醇 → (S)-酯。
  • 亲核试剂的 pKa 需小于约 13(羧酸、酚、酰亚胺、HN₃)。
  • 副产物 Ph₃P=O 和肼二甲酸酯可能难以除去。
  • 酯水解后得到构型翻转的醇。

考试要点(JEE / NEET)

  • 醇碳的构型发生翻转。
  • Ph₃P=O 的生成推动反应进行。
  • 将酯水解即得到构型翻转的醇。
  • 叔醇不反应(SN2)。

常见问题

为什么光延反应会使立体中心构型翻转?

最后一步是亲核试剂从背面对连有 O–P⁺Ph₃ 离去基团的碳进行 SN2 进攻。

为什么亲核试剂必须具有酸性?

它必须能使甜菜碱质子化;酸性较弱的反应物会使肼负离子作为亲核试剂参与竞争。

副产物是什么?

三苯基氧膦和肼-1,2-二甲酸二乙酯。

在 MolDraw 中绘制

点击上方按钮,即可将完整图示——总反应、编号的机理步骤和要点——作为普通的可编辑结构打开。你可以更换取代基、给原子重新着色,或导出 PNG、SVG 或 chemfig 代码用于笔记和幻灯片。同一图示也可在“Templates”(模板)面板的“Name reactions”(人名反应)中找到。