核心反应与探究方法小结
卡宾/氮烯的重排转化网络、烯烃复分解催化循环与机理验证逻辑
卡宾重排转化网络
重氮酮在金属(Rh、Ag)催化下失去 N₂ 生成 α-酮卡宾,随即发生 Wolff 重排:邻位烷基 1,2-迁移形成烯酮,再被 H₂O / ROH / RNH₂ 捕获,分别得到同系化增碳的酸、酯、酰胺(Arndt–Eistert 合成)。
氮烯:卡宾的氮类似物
Curtius 重排(酰基叠氮 → 氮烯 → 异氰酸酯)与 Hofmann 重排(酰胺 + Br₂/NaOH → 氮烯)都经过六电子氮烯中间体,R 从 C 迁移到 N,最终水解得到少一个碳的胺(减碳反应)。
烯烃复分解催化循环
Grubbs 钌卡宾配合物与烯烃发生 [2+2] 环加成生成金属杂环丁烷(metallacyclobutane),再逆 [2+2] 释放新烯烃与新卡宾,完成催化循环;乙烯逸出驱动反应正向进行。
机理验证的核心逻辑
交叉实验(双标记 + 未标记混合)区分分子内/间;② KIE(k_H/k_D)判断 C–H 断裂是否决速;③ Hammett ρ 值推断过渡态电荷;④ 中间体捕获(如分子内 Diels–Alder)锁定高活性物种。
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