烴化反應(yīng)1PPT課件

1、被烴化物+烴化劑產(chǎn)物第1頁/共102頁分類分類 2）按烴化劑的種類分類）按烴化劑的種類分類 鹵代烷 ： RX 最常用 硫酸酯、 磺酸酯 醇 烯烴 環(huán)氧烴：發(fā)生羥乙基化 CH2N2：很好的甲基化試劑 SOOHOOHSOOROORSOOArORO第2頁/共102頁分類分類 3）按反應(yīng)歷程分類）按反應(yīng)歷程分類 v SN1 v SN2 v 親電取代第3頁/共102頁應(yīng)應(yīng) 用用 C-O-CH-CH2N(C2H5)2ONH2普魯卡因第4頁/共102頁學(xué)學(xué) 習(xí)習(xí) 重重 點(diǎn)點(diǎn)p氧原子上的烴化反應(yīng)歷程、烴化劑種類、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍p氮原子上的烴化反應(yīng)歷程、烴化劑種類、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍p伯胺的制備方法p芳烴的C-烴化

2、（F-C反應(yīng))歷程、特點(diǎn)及影響因素 p烯丙位、芐位、活性亞甲基化合物的C-烴化的反應(yīng)歷程及影響因素第5頁/共102頁 一 醇的O-烴化 1 鹵代烷為烴化劑 2 磺酸酯 3 環(huán)氧乙烷類作烴化劑 4 烯烴作為烴化劑 5 醇作為烴化劑 6 其它烴化劑 二 酚的O-烴化 1 烴化劑 2 多元酚的選擇性烴化 第6頁/共102頁1 鹵代烷為烴化劑：鹵代烷為烴化劑： 通式 Williamson 醚合成方法ROH+B+R XR-O-R+HRORO結(jié)論：醇在堿的條件下與鹵代烷生成醚結(jié)論：醇在堿的條件下與鹵代烷生成醚ROH+R XR-O-R+HXB第7頁/共102頁1 鹵代烷為烴化劑：在堿的條件下與鹵代烷生成醚鹵

3、代烷為烴化劑：在堿的條件下與鹵代烷生成醚 反應(yīng)機(jī)理：SN1R-XRX慢+決定反應(yīng)速率R + ROHR-O-R快R-O-R+ HH消旋產(chǎn)物Ph-CH2XR-CH=CH-CH2X叔鹵代烷、按SN1歷程第8頁/共102頁1 鹵代烷為烴化劑：醇在堿的條件下與鹵代烷生成醚鹵代烷為烴化劑：醇在堿的條件下與鹵代烷生成醚 反應(yīng)機(jī)理：SN2ROCXRHHRO+R-CH2-XRO-CH2R+X構(gòu)型翻轉(zhuǎn)從X的背面進(jìn)攻 伯鹵代烷伯鹵代烷RCH2X按按SN2歷程歷程 隨著與隨著與X相連的相連的C的取代基數(shù)目的取代基數(shù)目的增加越趨向的增加越趨向SN1第9頁/共102頁 影響因素 a RX的影響 RIRBrRClRFRIR

4、BrRCl當(dāng)R相同C-X極化度活性：成本：i）活性（ 鹵素的電負(fù)性）第10頁/共102頁 影響因素 a RX的影響 CH3-CCH2CH3NO2ClEtOH+NaOHOEtNO2CCH3CH3+CH3B當(dāng)X相同時(shí)ii）鹵代丙烯, 鹵芐 鹵代烷 鹵芳烴ArX非那西丁中間體當(dāng)鹵代烴為叔鹵代烴時(shí)，不能在強(qiáng)堿下反應(yīng)，易消除HX，可在中性或弱堿性下反應(yīng)。第11頁/共102頁 影響因素 b 醇的影響苯海拉明合成可采用的兩種方法?？梢钥吹剑捎诖剂u基氫原子的活性不苯海拉明合成可采用的兩種方法。可以看到，由于醇羥基氫原子的活性不同，進(jìn)行烴化反應(yīng)時(shí)所需的條件也不同。前一反應(yīng)醇的活性低，要先制成同，進(jìn)行烴化反應(yīng)時(shí)

5、所需的條件也不同。前一反應(yīng)醇的活性低，要先制成醇鈉；而二苯甲醇中，由于苯基的吸電子效應(yīng)，羥基中氫原子的活性增大醇鈉；而二苯甲醇中，由于苯基的吸電子效應(yīng)，羥基中氫原子的活性增大，在反應(yīng)中加入氫氧化鈉作除酸劑即可。顯然后一反應(yīng)優(yōu)于前一反應(yīng)，因，在反應(yīng)中加入氫氧化鈉作除酸劑即可。顯然后一反應(yīng)優(yōu)于前一反應(yīng)，因此苯海拉明的合成采用了后一種方式此苯海拉明的合成采用了后一種方式第12頁/共102頁 影響因素 b 醇的影響CH3ONa+ClCH2COOMeCH3OCH2COOMeCH3OH/pH=864 R-OHEtOTlC6H6ROTlRXCH3CNR-O-R活性低的醇，可先制成其鈉鹽，再反應(yīng)改進(jìn)得Will

6、iamson醚合成法：將醇制成醇鉈，再進(jìn)行烴化選擇性高選擇性高第13頁/共102頁 影響因素 催化劑的影響有些有旋光活性的醇，如果加金屬鈉制成醇鈉，再與鹵代烴反應(yīng)，產(chǎn)物比有些有旋光活性的醇，如果加金屬鈉制成醇鈉，再與鹵代烴反應(yīng)，產(chǎn)物比較復(fù)雜，如用氫化鈉，則可立體專一性地得到相應(yīng)的甲醚（較復(fù)雜，如用氫化鈉，則可立體專一性地得到相應(yīng)的甲醚（ 2 ）或（）或（ 4 ）第14頁/共102頁鹵代醇在堿性條件下的環(huán)化反應(yīng)即分子內(nèi)Williamson 反應(yīng),是制備環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷及高環(huán)醚類化合物的方法鹵代反應(yīng)中也學(xué)習(xí)過鹵代反應(yīng)中也學(xué)習(xí)過第15頁/共102頁 影響因素 c 催化劑 d 溶劑影響 催化劑催化劑

7、:醇鈉、醇鈉、 Na、 NaH、 NaOH、 KOH有機(jī)堿有機(jī)堿 ： 六甲基磷酰胺（六甲基磷酰胺（HMPA）、）、 N,N-二甲基苯胺（二甲基苯胺（DMA）溶劑溶劑: 過量醇過量醇 （即是反應(yīng)物又是溶劑）（即是反應(yīng)物又是溶劑） 非質(zhì)子溶劑：非質(zhì)子溶劑： 苯、苯、 甲苯（甲苯（Tol）、）、 二甲苯（二甲苯（xylene）、）、 DMF 、 DMSO 無水條件下無水條件下質(zhì)子性溶劑：質(zhì)子性溶劑： 有助于有助于R-CH2X 解離，但是與解離，但是與RO-易發(fā)生溶劑化，易發(fā)生溶劑化， 因此通常不用質(zhì)子性溶劑因此通常不用質(zhì)子性溶劑第16頁/共102頁芳香鹵化物也可作為烴化劑，生成芳基烷基混合醚。通常情

8、況下，由于芳鹵化物上的鹵素與芳環(huán)共軛不夠活潑，一般不易反應(yīng)。但當(dāng)芳環(huán)上在鹵素的鄰對(duì)位有吸電基存在時(shí)，可增強(qiáng)鹵原子活性，能順利地與醇羥基進(jìn)行親核取代反應(yīng)而得到烴化產(chǎn)物第17頁/共102頁 副反應(yīng) 消除反應(yīng) CH3CH3CCH2(H3C)3CXB-(H3C)3C+H3CCOCH3C2H5H3CABB: (CH3)3COH + C2H5X欲制備：A: (CH3)3CX+C2H5OHCHOCH2CH2NCH3CH3PhPhABCH-BrPhPhHOCH2CH2NCH3CH3+AXy1產(chǎn) 物CHPhPh+OHBXy1產(chǎn) 物欲制備：ClCH2CH2N(CH3)2副反應(yīng)多副反應(yīng)多第18頁/共102頁 副反應(yīng)

9、 消除反應(yīng) CH OC2H5H3CBAC6H5CCH3+ C2H5OHA:H消旋體欲制備CH OHCH3+ C2H5BrB:活性強(qiáng)第19頁/共102頁(CH3)2SO4 , (C2H5)2SO4SO3RSO3RH3CROSOTsO 很 好 的 離 去 基 團(tuán)SOOOROR1 2CH3OH+H2SO4(CH3)2SO4+2H2O制 備 方 法 :2CH3OHNaClH2ONaOHSO3ClCH3SO3CH3CH3+,：O2 磺酸酯為烴化劑：磺酸酯為烴化劑：第20頁/共102頁磺酸酯類為烴化劑：主要指芳磺酸酯，引入較大的烴基磺酸酯類為烴化劑：主要指芳磺酸酯，引入較大的烴基 芳基磺酸脂作為烴化劑在藥

10、物合成中的應(yīng)用范圍比較廣，芳基磺酸脂作為烴化劑在藥物合成中的應(yīng)用范圍比較廣， OTs 是是很好的離去基，常用于引入分子量較大的烴基。例如鱉肝醇的合很好的離去基，常用于引入分子量較大的烴基。例如鱉肝醇的合成，以甘油為原料，異亞丙基保護(hù)兩個(gè)羥基后，再用對(duì)甲苯磺酸成，以甘油為原料，異亞丙基保護(hù)兩個(gè)羥基后，再用對(duì)甲苯磺酸十八烷酯對(duì)未保護(hù)的伯醇羥基進(jìn)行十八烷酯對(duì)未保護(hù)的伯醇羥基進(jìn)行 O 烴化反應(yīng)，所得烴化產(chǎn)物經(jīng)烴化反應(yīng)，所得烴化產(chǎn)物經(jīng)脫異亞丙基保護(hù)，便可得到鱉肝醇脫異亞丙基保護(hù)，便可得到鱉肝醇第21頁/共102頁p 反應(yīng)機(jī)理：a 酸催化n R為供電子基或苯，在為供電子基或苯，在a處斷裂處斷裂n R為吸電

11、子基得為吸電子基得b處斷裂產(chǎn)物處斷裂產(chǎn)物環(huán)氧乙烷類作烴化劑環(huán)氧乙烷類作烴化劑CHHCRHOROH+ROCHRCH2OHCHHCRHOCHHCRHHOCRHCH2-OH+H+CHHCRHHORCH-CH2OH+bNuaab第22頁/共102頁n 反應(yīng)機(jī)理：b 堿催化R-CH-CH2OR-CH-CHORORCHCH2ORORORCHCH2OROH+ROROHp SN2 雙分子親核取代，開環(huán)單一，立體位阻雙分子親核取代，開環(huán)單一，立體位阻原因?yàn)橹?，反?yīng)發(fā)生在取代較少的碳原子上原因?yàn)橹?，反?yīng)發(fā)生在取代較少的碳原子上第23頁/共102頁 實(shí)例 環(huán)氧乙烷類作烴化劑（羥乙基化反應(yīng)） OOHOCH3CH3OH

12、/H+80%Ph為供電子集團(tuán)為供電子集團(tuán)Ph-CH-CH2EtOH+NaOHOH80%OPhCHCH2OEtPh-CH-CH2OPhCHCH2OCH3OHPh-CHCH2OHOCH3+ CH3OH+PhCHCH2OHOCH310%90%PhCHCH2OCH3OH+75%H2SO4CH3ONaref 5href 5h25%第24頁/共102頁4 烯烴作為烴化劑烯烴作為烴化劑醇對(duì)烯烴雙鍵進(jìn)攻，加成而生成醚。烯烴結(jié)構(gòu)中若無極性基團(tuán)存在，反應(yīng)不易進(jìn)行；只有當(dāng)雙鍵兩端連有吸電子基，才能反應(yīng)。 CO-CN-COOR-COOHCH3CH=CHCHCH3CH=CHCHC3H7OH +ONaOHOH3CC3H7

13、OCHCH2-CH45%CH3OH+CH2=CHCNNaOCH390 1hCH3OCH2CH2CN第25頁/共102頁酚酸性大于醇，所以活性比醇大，醇的氧烴化試劑酚酸性大于醇，所以活性比醇大，醇的氧烴化試劑均可做酚的氧烴化試劑均可做酚的氧烴化試劑 第26頁/共102頁 鹵代烴OHCONH2EtBr/NaOH(CH3)2SO4 、 (C2H5)2SO4兩個(gè)烴基只有一個(gè)烴基反應(yīng)OHH3COCHOMe2SO4NaOHOEtCONH2H3COMeOCHO第27頁/共102頁 （1）CH2N2 活性甲基化試劑 用于酚和羧酸的烴化，產(chǎn)生N2氣，無其它副反應(yīng)， 后處理簡單 室溫或低于室溫反應(yīng)，加熱易爆炸OH

14、+Et2OH2CNNOCH3OHCOOHOHOMeCOOMeOHOMeCOOMeOMe2mol CH2N2過 量 CH2N22其它烴化劑其它烴化劑第28頁/共102頁 （2）ROH /DCC DCC用于醇酚偶聯(lián),形成酚醚 N C NPhOH+PhCH2OHDCCPhOCH2Ph+H2O100第29頁/共102頁OOHOHOOHOOHOH3COOCH32CH2N2RTCOOMeOHOCH3OHCOOMeOHOHOHCH3ICOOMeOHOCH2PhOH氯 芐 保 護(hù) 羥 基PhCH2Cl/K2CO3例 分 子 內(nèi) 氫 鍵 在 較 溫 和 條 件 下 不 易 被 破 壞三三 多元酚的選擇性烴化多元

15、酚的選擇性烴化第30頁/共102頁，第31頁/共102頁RX+NH3H3NCXRNH3XNH3RX+RNH2R2NH2XNH3RX+R2NHR3NHXNH3RX+R3NR4NXRNH2+NH4XR2NH+NH4XR3N+NH4X第32頁/共102頁 a) 物料配比物料配比Cl+2NH3NH2+NH4Cl理論上 1:2 (實(shí)際 1: 56) 水、水、 醇、醇、 苯、苯、 甲苯、甲苯、 環(huán)己烷、環(huán)己烷、 DMF、 NH4Cl、 NH4NO3 、NH4Acc) RX R相同時(shí)相同時(shí) RIRBrRClRF 一般一般RBr、RCl加入加入RI發(fā)生分子的鹵素置換發(fā)生分子的鹵素置換第33頁/共102頁CHC

16、OOHH3CBrNH3 (70mol)CHCOOHH3CNH2 70%第34頁/共102頁OOONHOON-KOON-ROOCCOHOHOOCCNHNHOONH3+KOH / EtOHRXNH2NH2HCl / H2ORNH2+RNH2+封管加熱DMF第35頁/共102頁NNHMeOCHH3C(CH2)3NH2Page 56第36頁/共102頁CH2Cl2NaOHPhCH2NHSO2CF3(CF3SO2)2O + PhCH2NH2n-C7H15BrPhCH2NSO2CF3C7H15-nNaH / DMF100 3hPhCH=N-C7H15-n10%HCl/THF 3hTEA三乙胺n-C7H15

17、NH2第37頁/共102頁NNNNNNNNRX+ RX環(huán)六亞甲基四胺 （烏洛托品）HCl / EtOHRNH2第38頁/共102頁COCH2BrO2NCOCH2NH3 ClO2NCOCH2NH2O2NC2H5OH, HCl(CH2)6N4C6H5ClCOCH2NH2O2N第39頁/共102頁NH3COHNH2HRR-CH-NH2HRHR-CH-NH2HH2-H2OC=NHR-CHO第40頁/共102頁NH3HCOOHC-CH3NH2COCH3+C2H5OHNH3 + PhCHOH2 / Raney NiPhCH2NH2 + (PhCH2)2NH催化劑常用催化劑常用Na/EtOH、Na-Hg/E

18、tOH、Zn-Hg/HCl、HCOOH、H2/Ni、金屬復(fù)氫化合物、金屬復(fù)氫化合物 LiAlH4 NaBH4；N上引入的碳數(shù)與醛酮的碳數(shù)一致上引入的碳數(shù)與醛酮的碳數(shù)一致反應(yīng)活性：醛反應(yīng)活性：醛酮酮 脂肪族脂肪族芳香族芳香族 無立體位阻無立體位阻有立體位阻有立體位阻 第41頁/共102頁H3CH3CCHINH3+H3CH3CCH NH2MeCHOMeCH2NH2+NH3CH2CH2NHMe2+H2/R NiMe85%4%第42頁/共102頁NHCONH2NCH3COH2NHCHO/CH3OHNi/H2(n-Pr)2NH+H2C=CHCN(n-Pr)2NCH2CH2CN第43頁/共102頁例：例：

19、 氯滅酸氯滅酸 、氟滅酸的合成、氟滅酸的合成HNHOOCClHNHOOCFChlofenamic AcidFlufenamic AcidArXHNArArArNH2ArXHNArArCu , K2CO3第44頁/共102頁 RX: 烷基鹵代烴,環(huán)烷基鹵代烴 芳環(huán): 苯環(huán),芳雜環(huán) 催化劑: AlX3, ZnCl2, FeCl3, SnCl4, HF, H2SO4, H3PO4RX+ArHAlCl3Ar-R第45頁/共102頁C+ 離子對(duì)芳環(huán)的親電進(jìn)攻離子對(duì)芳環(huán)的親電進(jìn)攻CCH3CH3H3CCl+AlCl3CCH3CH3H3CAlCl4CCH3CH3H3CHC(CH3)3AlCl4C(CH3)3+

20、 AlCl4+HX+AlCl3第46頁/共102頁(1) RX (ROH、烯烴也可作烴化試劑）、烯烴也可作烴化試劑） a 當(dāng)R相同時(shí): RFRClRBrRI b 當(dāng)X相同時(shí) RCH=CH2CH2X PhCH2X(CH3)3X R2CHXRCH2XCH3X一般來說, 鹵代芳烴不反應(yīng)3 影響因素影響因素鹵素離開的難易程度鹵素離開的難易程度第47頁/共102頁(2) 芳烴的結(jié)構(gòu)芳烴的結(jié)構(gòu) a 有供電基取代的芳烴無供電基取代的芳烴 引入一個(gè)烴基后更易發(fā)生烴化反應(yīng)，但要考慮立體位阻 b 多鹵代苯、硝基苯以及單獨(dú)帶有酯基、羧基、腈基的吸電子基團(tuán)，不發(fā)生付-克反應(yīng)， 可作為反應(yīng)溶劑，但連有供電子基后可發(fā)生F

21、-C反應(yīng)可被 烴 化OCH3NO2因?yàn)镹H2+AlCl3NH2 AlCl3第48頁/共102頁(4) 催化劑催化劑a 活 性 順 序 AlCl3FeCl3SnCl4BF3ZnCl2 HFH2SO4H3PO4根 據(jù) RX種 類 ,ArH結(jié) 構(gòu) ,選 擇 Cat用 量如 PhCH2Cl,ZnCl2少 量 ;CH3X、 AlCl3用 量 大 5-10%b 最 常 用 ,但 并 不 是 萬 能 的 ,不 能 用 于 Ph-OH烴 化ArOH+AlCl3+HClArOAlCl2c 烯烴和醇的烴化劑,一般用酸(質(zhì)子酸)作催化劑RCH2OHH+-H2OCH2=CH-CH3CH3CHCH3H+RCH2OH2R

22、-CH2第49頁/共102頁(1) 當(dāng)烴基的碳原子數(shù)當(dāng)烴基的碳原子數(shù) 3時(shí)時(shí), 發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng), 溫度升高溫度升高, 異異構(gòu)化比例增加構(gòu)化比例增加CH3CH2CH2ClAlCl3+CH2CH2CH3CH2(CH3)2+-6 5h35 5h3:22:34 副反應(yīng)副反應(yīng)第50頁/共102頁(2) 間位產(chǎn)物生成間位產(chǎn)物生成: 當(dāng)苯環(huán)上引入的烴基不止一個(gè)時(shí)當(dāng)苯環(huán)上引入的烴基不止一個(gè)時(shí), 除了正除了正常的鄰、對(duì)位產(chǎn)物，還常有相當(dāng)比例的間位產(chǎn)物。常的鄰、對(duì)位產(chǎn)物，還常有相當(dāng)比例的間位產(chǎn)物。 通常，較強(qiáng)烈的條件，即強(qiáng)催化劑，較長時(shí)間，較高反應(yīng)通常，較強(qiáng)烈的條件，即強(qiáng)催化劑，較長時(shí)間，較高反應(yīng)溫

23、度，生成不正常的間位產(chǎn)物。溫度，生成不正常的間位產(chǎn)物。 所以傅所以傅-克反應(yīng)時(shí)間不宜過長，克反應(yīng)時(shí)間不宜過長，AlCl3用量不宜過大。用量不宜過大。H3CC H3C H3C H3C H3H3CC H3C l/A lCl30C H3Cl/A lC l3100重 排第51頁/共102頁舉例舉例+CHCH COOHAlCl380 2h+NaOHAlCl33EtOHCCl4CH2CH2OHCH=CH2KOH 140CHCH2COOHC-ClC-OHO6+AlCl3第52頁/共102頁炔烴的烴化炔烴的烴化HC CHNa, 110or NaNH2, 液NH3,-33oCoCHC CNaNa, 190-22

24、0or NaNH2, 液NH3,-33oCoCNaC CNa 液NH3,-33oCCH3CH2CH2BrCH3CH2CH2C C CH2CH2CH3伯鹵代烷伯鹵代烷第53頁/共102頁H2CXYX, Y為 吸 電 子 基吸 電 子 能 力 ： -NO2 -CR RSO2- - CN -COOR PhOCH2COOEtCOOEtCHCCOOOEtOEtHCCCOOOEtOOEtR-HCCCOOOEtOEtB+ BHR-X 反應(yīng)機(jī)理：1 活潑亞甲基化合物的活潑亞甲基化合物的C-烴化烴化第54頁/共102頁影響因素：影響因素： （1）堿和溶劑的選擇）堿和溶劑的選擇a 根據(jù)活潑亞甲基的化合物的酸性，常

25、用醇鈉、醇鉀根據(jù)活潑亞甲基的化合物的酸性，常用醇鈉、醇鉀b 如醇鈉為催化劑，則選醇為溶劑，對(duì)于在醇中難于烴化的活性亞甲基如醇鈉為催化劑，則選醇為溶劑，對(duì)于在醇中難于烴化的活性亞甲基化合物，可在苯、甲苯、二甲苯等溶劑中加入化合物，可在苯、甲苯、二甲苯等溶劑中加入NaH或金屬鈉，生成烯醇或金屬鈉，生成烯醇鹽再烴化鹽再烴化t-BuOK i-PrONa EtONa CH3ONa堿性：1 活潑亞甲基化合物的活潑亞甲基化合物的C-烴化烴化第55頁/共102頁1 活潑亞甲基化合物的活潑亞甲基化合物的C-烴化烴化H2CCOOEtCOOEtRX：B：=1：1：1 蒸出生成醇，再加入第56頁/共102頁（3 3）

26、 副反應(yīng) a a 脫鹵化氫的副反應(yīng) b b 脫烷氧羰基的副反應(yīng) 當(dāng)換成苯基時(shí)，反應(yīng)更易發(fā)生c c 生成醚的副反應(yīng) 所以反應(yīng)不易使用過量的R RX XHCCOOEtCOOEtHCCOOEtCOOEtBr+Ph2CCOOEtOEtCOOEtEtOCOEtOPh2CCOOEt+RONa+NaXRXROR +第57頁/共102頁 (1)反應(yīng)式 (2)機(jī)理 (3)影響因素 -COCHRCXY活性小于活潑亞甲基化合物-COCR-COCH-COCR-XB-COCR-COCH-COC-COCR-XB+ HXNLi(i-Pr)堿: 三苯甲基鈉(鋰)Ph3CNa, 丁基鋰NaH、NaNH2二異丙基氨基鋰 (i-P

27、r)2NLi環(huán)己基異丙基氨基鋰3.8第58頁/共102頁a RXb 羰基化合物羰基化合物 i 醛的醛的-C烴化少見，易發(fā)生烴化少見，易發(fā)生Aldol縮合反應(yīng)，縮合反應(yīng)，但可采用烯胺法但可采用烯胺法 ii 酯的酯的-C烴化采用強(qiáng)堿，較弱的堿會(huì)發(fā)生烴化采用強(qiáng)堿，較弱的堿會(huì)發(fā)生Claisen縮合副反應(yīng)縮合副反應(yīng) iii 不對(duì)稱酮的不對(duì)稱酮的-烴化烴化第59頁/共102頁B為動(dòng)力學(xué)控制產(chǎn)物 動(dòng)力學(xué)取決于堿奪取H速度， 原因：堿奪取位阻小的氫比奪取位阻大的氫的速度要快 條件：非質(zhì)子溶劑、強(qiáng)堿、酮不過量A為熱力學(xué)控制產(chǎn)物 原因：生成多取代烯醇熱穩(wěn)定，雙鍵的穩(wěn)定性隨取代基的增加而增加 條件：質(zhì)子溶劑（有利于

28、兩中間產(chǎn)物通過質(zhì)子交換 平衡產(chǎn)物轉(zhuǎn)換） 或酮過量或采用較弱的堿R2CHCCH2ROCHRR2CHCOCHRRB：RXOLiR2CH=CCH3ROR2-CCCH2ROR RXR2CHCABB：第60頁/共102頁H3COH3COH3COPh3CLi/MeOCH2CH2OMer.t. 0.5h或1h+動(dòng) 力 學(xué)控 制 : 28% 72%熱 力 學(xué) 控制 (酮 略 過 量 ): 94% 6%PhCH2CNNaNH2MeIPhCHCNPhCHCNMe第61頁/共102頁(1)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) (2)制備：醛、酮制備：醛、酮+仲胺縮合仲胺縮合 (3)性質(zhì)性質(zhì)CR CR2R2 NXR2CCRRRCCRROR CC

29、RRRH2OR2 NR2N+R-X第62頁/共102頁（4）常用試劑）常用試劑優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：操作簡單，原料易得，收率較高操作簡單，原料易得，收率較高尤其適用于醛的尤其適用于醛的-C烴化，用酸做催化劑，避免烴化，用酸做催化劑，避免Aldol縮縮合合無多烴化產(chǎn)物，只有單烴化產(chǎn)物無多烴化產(chǎn)物，只有單烴化產(chǎn)物不對(duì)稱酮進(jìn)行烴化時(shí)，取代產(chǎn)物發(fā)生在取代較少的不對(duì)稱酮進(jìn)行烴化時(shí)，取代產(chǎn)物發(fā)生在取代較少的C上上NHNHONNa2CO3 K2CO3 TsOH 時(shí) 用 苯 帶 水脫水劑：第63頁/共102頁ONHN1)CH2=CHCH2BrOCH2CH=CH22)H2ONHO+CH3+NNCH3CH390%10%第6

30、4頁/共102頁有機(jī)金屬化合物在有機(jī)金屬化合物在C烴化中的應(yīng)用烴化中的應(yīng)用CH3CH2CH2CH2Br + 2LiCH3CH2CH2CH2Li + LiBrButyllithium 80-90%Ether-10 C2RLi + CuXEt2OR2LiCu + LiX(R=1, 2, 3 ; RCH=CH-; RCH=CHCH2-; Ph-. X: I, Br, Cl)N2烷基2CH3(CH2)3-(CH2)6CH3 + LiCl +CuClCH3(CH2)32LiCu + 2CH3(CH2)6Cl075%Et2O, 5days第65頁/共102頁RX + M g Et2ORM gXRMgXCO

31、2RCHORCOOROCH2CHCH2BrRCO2HRCH2CH2OHRRCHOHR2RCOHH3O+RCH2CH=CH2第66頁/共102頁相轉(zhuǎn)移催化反應(yīng)相轉(zhuǎn)移催化反應(yīng) 化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的基本條件是反應(yīng)物分子彼此化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的基本條件是反應(yīng)物分子彼此接觸、碰撞；接觸、碰撞； 大多數(shù)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)在均相中進(jìn)行，有些反應(yīng)大多數(shù)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)在均相中進(jìn)行，有些反應(yīng)需在非均相條件下進(jìn)行；需在非均相條件下進(jìn)行；（一）概述（一）概述第67頁/共102頁 非均相條件下，反應(yīng)進(jìn)行緩慢甚至根本無法非均相條件下，反應(yīng)進(jìn)行緩慢甚至根本無法進(jìn)行；可攪拌，采用極性質(zhì)子溶劑；均不理想。進(jìn)行；可攪拌，采用極性質(zhì)子溶劑；均不理想。

32、 2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代中后期，一種作為克服非均相年代中后期，一種作為克服非均相體系溶解度的新方法，即相轉(zhuǎn)移催化法（體系溶解度的新方法，即相轉(zhuǎn)移催化法（phase-phase-transfer catalysis, PTCtransfer catalysis, PTC）應(yīng)運(yùn)而生。）應(yīng)運(yùn)而生。第68頁/共102頁 在兩相體系中加入少量相轉(zhuǎn)移催化劑，它可在兩相體系中加入少量相轉(zhuǎn)移催化劑，它可以將反應(yīng)物通過兩相界面從一相轉(zhuǎn)移至另一相。以將反應(yīng)物通過兩相界面從一相轉(zhuǎn)移至另一相。相轉(zhuǎn)移催化反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)：相轉(zhuǎn)移催化反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)：（1 1）無需昂貴無水或非質(zhì)子溶劑；）無需昂貴無水或非質(zhì)子溶劑；（2 2）使

33、反應(yīng)條件溫和，增加反應(yīng)速度，操作簡便；）使反應(yīng)條件溫和，增加反應(yīng)速度，操作簡便；（3 3）能進(jìn)行別的條件下不能進(jìn)行的反應(yīng)；）能進(jìn)行別的條件下不能進(jìn)行的反應(yīng)；（4 4）可通過控制反應(yīng)條件來實(shí)現(xiàn)反應(yīng)的選擇性）可通過控制反應(yīng)條件來實(shí)現(xiàn)反應(yīng)的選擇性。第69頁/共102頁 目前，相轉(zhuǎn)移催化劑共有三大類型：目前，相轉(zhuǎn)移催化劑共有三大類型： 鎓鎓鹽類：鹽類： 冠醚類：冠醚類： 聚乙二醇類：聚乙二醇類：OOOOOOR4N+,( CH3)3P+Ph1818冠冠6 6H （OCH2CH2）nOH第70頁/共102頁 冠醚能與堿或鹽的陽離子絡(luò)合,從而使陰離子在非質(zhì)子溶劑中成為“裸陰離子”,具有特別強(qiáng)的親核性或堿性,

34、所以在有機(jī)合成中獲得廣泛的應(yīng)用第71頁/共102頁RX+MNuQXRNu+MXQX+MNuMX+QNuQX+RNuRX+QNu有機(jī)相有機(jī)相 水相水相 有機(jī)相有機(jī)相 水相水相反應(yīng)過程：反應(yīng)過程：水相水相界面界面有機(jī)相有機(jī)相第72頁/共102頁（二）幾種主要相轉(zhuǎn)移催化劑1 1 鎓鎓鹽類相轉(zhuǎn)移催化劑鹽類相轉(zhuǎn)移催化劑 其中最常用的是季銨鹽，其次是季磷鹽，如溴化其中最常用的是季銨鹽，其次是季磷鹽，如溴化四丁銨（四丁銨（TBABTBAB：Tetrabutylammonium bromideTetrabutylammonium bromide）、溴）、溴化三乙基芐基銨（化三乙基芐基銨（BTEABBTEAB：

35、Benzyltrietyl- ammonium Benzyltrietyl- ammonium bromidebromide）、溴化三乙基十六烷基銨（）、溴化三乙基十六烷基銨（CTEPBCTEPB）。）。R3NRXR3PRX第73頁/共102頁 季銨鹽應(yīng)用最廣；烴基不宜過大或過??；烴基季銨鹽應(yīng)用最廣；烴基不宜過大或過小；烴基的總碳數(shù)應(yīng)大于的總碳數(shù)應(yīng)大于1212，烴基上碳原子的數(shù)目一般為，烴基上碳原子的數(shù)目一般為12-2512-25；季銨鹽中常見陰離子有氯離子、硫酸氫根離子等；季銨鹽中常見陰離子有氯離子、硫酸氫根離子等；R3NRX第74頁/共102頁 制備方法：制備方法： 以伯、仲和叔胺為原料與

36、氯代烷反應(yīng)；以低級(jí)以伯、仲和叔胺為原料與氯代烷反應(yīng)；以低級(jí)胺如三甲胺、三乙胺或吡啶與氯代烷反應(yīng)；叔胺或胺如三甲胺、三乙胺或吡啶與氯代烷反應(yīng)；叔胺或銨鹽與環(huán)氧乙烷反應(yīng)銨鹽與環(huán)氧乙烷反應(yīng)(CH3)3NC16H33Cl第75頁/共102頁2 2 冠醚冠醚 冠醚亦稱環(huán)聚醚，具有絡(luò)和金屬離子的能力；冠醚亦稱環(huán)聚醚，具有絡(luò)和金屬離子的能力；在相轉(zhuǎn)移反應(yīng)中，可以將水相中的離子對(duì)轉(zhuǎn)移到有在相轉(zhuǎn)移反應(yīng)中，可以將水相中的離子對(duì)轉(zhuǎn)移到有機(jī)相；而且可以在固液體系中進(jìn)行，將固態(tài)的離子機(jī)相；而且可以在固液體系中進(jìn)行，將固態(tài)的離子對(duì)轉(zhuǎn)移到有機(jī)相。對(duì)轉(zhuǎn)移到有機(jī)相。 冠醚能與堿或鹽的陽離子絡(luò)合冠醚能與堿或鹽的陽離子絡(luò)合, ,從

37、而使陰離子從而使陰離子在非質(zhì)子溶劑中成為在非質(zhì)子溶劑中成為“裸陰離子裸陰離子”, ,具有特別強(qiáng)的具有特別強(qiáng)的親核性或鹼性親核性或鹼性, ,所以在有機(jī)合成中獲得廣泛的應(yīng)所以在有機(jī)合成中獲得廣泛的應(yīng)用用 。 第76頁/共102頁冠醚作催化劑的先決條件：冠醚作催化劑的先決條件： （1 1）能與固體試劑形成配合物；）能與固體試劑形成配合物；（2 2）配合物能溶于有機(jī)溶劑，親脂性較大的冠醚）配合物能溶于有機(jī)溶劑，親脂性較大的冠醚將成為更為有效的將成為更為有效的PTCPTC；（3 3）形成的金屬離子冠醚配合物裸陰離子能）形成的金屬離子冠醚配合物裸陰離子能夠和有機(jī)相中的反應(yīng)物反應(yīng)。夠和有機(jī)相中的反應(yīng)物反應(yīng)。

38、 毒性較大、價(jià)格昂貴、不易回收，應(yīng)用受到限制。毒性較大、價(jià)格昂貴、不易回收，應(yīng)用受到限制。第77頁/共102頁3 3 聚乙二醇及醚聚乙二醇及醚 廉價(jià)、穩(wěn)定、無毒；有催化作用，效果不如冠廉價(jià)、穩(wěn)定、無毒；有催化作用，效果不如冠醚；醚；KOOOOORHOH 絡(luò)合能力與聚醚鏈的長短有關(guān)，可以取代冠醚絡(luò)合能力與聚醚鏈的長短有關(guān)，可以取代冠醚作工業(yè)用相轉(zhuǎn)移催化劑。作工業(yè)用相轉(zhuǎn)移催化劑。第78頁/共102頁主要有以下幾種類型：主要有以下幾種類型：（1 1）聚乙二醇）聚乙二醇（2 2）聚乙二醇單醚）聚乙二醇單醚HOCH2CH2O ) (HnC12H25OCH2CH2O ) (Hn,OCH2CH2O ) (H

39、nC8H17第79頁/共102頁（3 3）聚乙二醇雙醚）聚乙二醇雙醚（4 4）聚乙二醇單醚單酯）聚乙二醇單醚單酯CH3OCH2CH2O ) (CH3nC6H5OCH2CH2O ) (C6H5nCH3OCH2CH2O ) (Si(CH3)3nCH3OCH2CH2O ) (COCH3n第80頁/共102頁 相對(duì)分子量對(duì)反應(yīng)的活性影響很大，相對(duì)分子量對(duì)反應(yīng)的活性影響很大，PTCPTC常用常用分子量在分子量在400-800400-800之間；之間； 聚乙二醇由于分子內(nèi)容易形成氫鍵閉環(huán)，絡(luò)和聚乙二醇由于分子內(nèi)容易形成氫鍵閉環(huán)，絡(luò)和能力高；能力高；第81頁/共102頁4 4 負(fù)載型相轉(zhuǎn)移催化劑負(fù)載型相轉(zhuǎn)移

40、催化劑 又稱三相相轉(zhuǎn)移催化劑，即將相轉(zhuǎn)移催化劑負(fù)又稱三相相轉(zhuǎn)移催化劑，即將相轉(zhuǎn)移催化劑負(fù)載到不容性聚合物上，得到不容性固體催化劑，用載到不容性聚合物上，得到不容性固體催化劑，用于加速水相有機(jī)相之間的反應(yīng)。于加速水相有機(jī)相之間的反應(yīng)。 優(yōu)點(diǎn)：操作方便、容易分離、回收簡潔。優(yōu)點(diǎn)：操作方便、容易分離、回收簡潔。第82頁/共102頁負(fù)載型相轉(zhuǎn)移催化劑負(fù)載型相轉(zhuǎn)移催化劑分類：分類： 1 ) 1 ) 不容性季銨鹽和季磷鹽：不容性季銨鹽和季磷鹽：PCH2N R3 XSiO2(CH2)3P(n Bu)3Br第83頁/共102頁P(yáng)CH2N(Et)(CH2)9OOOOOOOOPCH2N(Et)(CH2)9NNOOOO 2) 2) 不容性冠醚和穴醚：不容性冠醚和穴醚：第84頁/共102頁（三）相轉(zhuǎn)移催化劑在合成中的應(yīng)用（三）相轉(zhuǎn)移催化劑在合成中的應(yīng)用 1 C1 C烴化反應(yīng)烴化反應(yīng)C6H5CHCNC2H588%C6H5CH2CN+C2H5BrNaOH/H2OTEBAC6H5CH2CN+(ClCH2CH2)2ONaOH/H2OTEBAC6H5OCNC79%腈化物的烴化反應(yīng)腈化物的烴化反應(yīng)氫氧化鈉水溶液和有機(jī)物事不互溶的，不加氫氧化鈉水溶液和有機(jī)物事不互溶的，不加PTC