大学有机化学中的重排反应及其归纳教学实践

doi:10.3866/PKU.DXHX202008027

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所属专题：教学理念和方法改革

大学有机化学中的重排反应及其归纳教学实践

张骥()

四川大学化学学院, 成都 610064

收稿日期:2020-08-12 录用日期:2020-09-28 发布日期:2020-11-05
通讯作者: 张骥 E-mail:jzhang@scu.edu.cn
作者简介:张骥，Email: jzhang@scu.edu.cn
基金资助:
江苏高校品牌专业建设工程资助项目(PPZY201992);江苏省大学生实践创新训练计划资助项目(202010320049Z)

An Induction of Rearrangement Reactions in College Organic Chemistry and Its Application in Teaching Practice

Ji Zhang()

College of Chemistry, Sichuan University, Chengdu 610064, China

Received:2020-08-12 Accepted:2020-09-28 Published:2020-11-05
Contact: Ji Zhang E-mail:jzhang@scu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

重排反应是大学有机化学课程中的重点内容，普遍具有较为重要的合成价值。重排反应在各个章节均有涉及，分布零散，学生在学习过程中容易遗忘，因此对其进行归纳化教学显得尤为重要。本文从独特角度对大学有机化学中涉及的重排反应进行了总结归纳，从机理层面出发的深入剖析将有利于对重排反应的理解和记忆。另外，还通过一些案例介绍了重排反应的归纳分析在教学实践中的应用。结果证明这类针对性讲解对学生掌握相关知识点起到了明显的促进作用，类似的方式也可以应用到其他系统性知识点的教学当中。

关键词: 大学有机化学, 重排反应, 反应机理, 归纳教学

Abstract:

Rearrangement reaction is one of the most important contents in the course of college organic chemistry. These reactions can be found in many chapters, and might be easily forgotten by students in the learning process. Thus, it is of great importance to carry out inductive teaching for relevant contents. Herein, we summarize and analyze in depth the rearrangement reactions involved in college organic chemistry. These analyses at the mechanism level are beneficial for understanding and memorizing of the reactions. In addition, the application of inductive analysis of rearrangement reactions in teaching practice through several cases is also introduced. The results show that this teaching method played an important role in promoting the understanding and mastery of relevant knowledge. Similar method can also be applied to the teaching process toward other systematic knowledge.

Key words: College organic chemistry, Rearrangement reaction, Reaction mechanism, Inductive teaching

张骥. 大学有机化学中的重排反应及其归纳教学实践[J]. 大学化学, 2021, 36(7): 2008027.

Ji Zhang. An Induction of Rearrangement Reactions in College Organic Chemistry and Its Application in Teaching Practice[J]. University Chemistry, 2021, 36(7): 2008027.

链接本文: https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.DXHX202008027

https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/Y2021/V36/I7/2008027

图/表 12

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参考文献 11

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重排反应	章节	重排底物^a	机理	类型^b
Wagner-Meerwein重排	烯烃、卤代烃、醇等	碳正离子	1, 2-重排	缺电子重排
频哪醇重排	醇	碳正离子^{c, d}	1, 2-重排	缺电子重排
Beckmann重排	醛酮	氮正离子^d	1, 2-重排	缺电子重排
Baeyer-Villiger氧化Dakin氧化	醛酮	氧正离子^{c, d}	1, 2-重排	缺电子重排
二苯羟乙酸重排	醛酮	邻二羰基化合物^c	1, 2-重排	缺电子重排
Hofmann及类似重排(Curtius重排Schmidt重排Lossen重排)	羧酸衍生物	酰基氮宾	1, 2-重排	缺电子重排
Demjanov重排	胺	碳正离子^d	1, 2-重排	缺电子重排
Tiffeneau-Demjanov重排重氮甲烷和羰基化合物的反应	胺重氮甲烷	碳正离子^{c, d}	1, 2-重排	缺电子重排
Wolff重排	重氮甲烷	酰基卡宾	1, 2-重排	缺电子重排
Stevens重排	醛酮、胺	α-碳负离子	1, 2-重排	富电子重排
Cope重排Claisen重排	酚醚	1, 5-己二烯衍生物酚烯丙醚	([3,3]-σ迁移	分子内重排
联苯胺重排	胺	联苯胺	[5,5]-σ迁移	分子内重排
Fries重排	酚	酚酯		分子间重排
N-取代苯胺的重排	胺	N上重氮/亚硝基/氯等取代的苯胺		分子间重排

章节	反应类型	碳正离子的产生方式	重排后的碳正离子去向
烯烃	与卤化氢的亲电加成	H⁺对双键的亲电加成	和X⁻结合
芳香烃	傅-克烷化反应	卤代烃C-X键的异裂	对芳环亲电取代
卤代烃	S_N1亲核取代	卤代烃C-X键的异裂	和亲核试剂结合
卤代烃	E1消除	卤代烃C-X键的异裂	消除β-H
醇	消除反应	羟基质子化后离去	消除β-H

学年	相关题总分	实得分平均	得分率
2018–2019	25	18	72%
2019–2020	27	22	81%

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