高等有機化工工藝學烴類的合成方法

高等有機化工工藝學烴類的合成方法第一頁，共九十六頁，2022年，8月28日一、醛和酮的還原1、Clemmensen還原法

Clemmensen還原法是在酸性條件下用鋅汞齊將醛、酮分子中的羰基還原成甲基、亞甲基的一種廣泛應用的方法。

鋅汞齊是用鋅粒與汞鹽（HgCl2）在稀鹽酸溶液中反應制得的,鋅可以把Hg2+還原為Hg，然后在鋅的表面上形成鋅汞齊。R=H,MeClemmensen還原的特點（1）反應條件溫和，操作簡便，適合實驗室操作（2）原料和產(chǎn)物對酸不敏感（3）有可能引起重金屬中毒第二頁，共九十六頁，2022年，8月28日

兩種可能的Clemmensen還原機理----之一第三頁，共九十六頁，2022年，8月28日兩種可能的Clemmensen還原機理------之二第四頁，共九十六頁，2022年，8月28日

計量的鋅、氯化汞和鹽酸,室溫下振蕩5min后,傾去溶液,所得固體為鋅汞齊。在上述制備鋅汞齊的反應瓶中加入計量的2,7-二溴芴酮、乙醇作溶劑,加熱,攪拌,分批加入計量的濃鹽酸,反應完成后,冷卻,抽濾,粗產(chǎn)物用乙醇重結(jié)晶,干燥后得白色固體產(chǎn)物2,7-二溴芴，收率58%。Clemmensen還原實例第五頁，共九十六頁，2022年，8月28日65%81%第六頁，共九十六頁，2022年，8月28日2、金屬氫化物還原法常見的金屬氫化物：LiAlH4NaBH4NaB(CN)H3

用金屬氫化物還原羰基化合物，通常得到醇。

金屬氫化物在有還原強化劑存在時，能將羰基還原成亞甲基。常用的強化劑：AlCl3

、AlBr3

、BF3

、CF3COOH等強化原理：金屬氫化物，在遇到以上的酸時，有還原能力更強的氫化物產(chǎn)生。R1=烷基、芳基；R2=烷基、芳基、H第七頁，共九十六頁，2022年，8月28日

以乙醚為溶劑，在室溫下化合物的羰基被LiAlH4/AlCl3

以較高產(chǎn)率還原。

以硼氫化鈉/三氟乙酸或氰基硼氫化鈉/路易斯酸還原芳酮，可幾乎定量地得到還原產(chǎn)物。

2-乙?；胚嵫苌镆耘饸浠c/三氟乙酸為還原劑，高產(chǎn)率地生成2-乙基吲哚衍生物。95%第八頁，共九十六頁，2022年，8月28日

以二碘化鋅為路易斯酸，氰基硼氫化鈉可高產(chǎn)率地還原二苯甲酮為二苯甲烷85%

以非金屬氫化物硅烷還原芳香酮或α、β-不飽和酮，也可以得到良好產(chǎn)率的烴。

在過量的BF3·Et2O存在下，三乙基硅烷對羰基化合物的還原64%第九頁，共九十六頁，2022年，8月28日3、催化氫化法此法雖沒有Clemmensen還原法普遍，但由于還原條件比較溫和，特別適用于某些結(jié)構(gòu)復雜的羰基化合物的還原，在還原時，羰基化合物內(nèi)存在的一些基團如內(nèi)酰胺、酯等均可不受影響。

芳酮或醛在中性條件下，可被Raney-Ni還原。此時水作為質(zhì)子源，反應需在含水溶劑中回流PtO2/H2可選擇性地還原共軛羰基（芐位或烯丙基酮羰位）第十頁，共九十六頁，2022年，8月28日4、Wolff-Kishner-黃鳴龍還原法

在堿存在下，羰基化合物與水合肼在一個高沸點溶劑（乙二醇、一縮二乙二醇、二縮三乙二醇等）中加熱反應。羰基化合物首先轉(zhuǎn)化成腙，然后在堿的作用下，生成的腙在高溫下分解成烴。還原機理：第十一頁，共九十六頁，2022年，8月28日第十二頁，共九十六頁，2022年，8月28日第十三頁，共九十六頁，2022年，8月28日第十四頁，共九十六頁，2022年，8月28日Wolff-Kishner-黃鳴龍還原法的反應溫度很高，（180~200℃，5小時）反應物必須耐堿。如果先使羰基化合物和對甲苯磺酰肼生成腙，然后用硼氫化鈉或氰基硼氫化鈉還原，或者用鄰苯二氧基硼烷還原(接著用醋酸鈉或四丁基醋酸銨分解中間體)，則可在相當溫和的條件下將羰基化合物還原成相應的烴，而且分子中所含酯基、?；?、胺基、氰基、硝基、氯原子等均不受影響。對于α、β-不飽和酮，用這種間接方法還原常常會發(fā)生碳碳重鍵的位移。6-十一酮的對甲苯磺酰腙在冰醋酸中，室溫下，可用硼氫化鈉還原生成十一烷。第十五頁，共九十六頁，2022年，8月28日

膽甾-4-烯-3-酮與對甲苯磺酰肼在95%的乙醇中回流生成腙，后者在0℃用鄰苯二氧基硼烷還原生成5-β-膽甾-3-烯第十六頁，共九十六頁，2022年，8月28日二、醇和酚的還原

醇和酚的還原比較困難，一般需要強化還原，或者將醇和酚改造成比較容易還原的衍生物。用氰基硼氫化鈉／二碘化鋅體系還原對甲氧基苯甲醇90%用氫化鋰鋁／氯化鋁體系還原第十七頁，共九十六頁，2022年，8月28日采用有機硅烷-三氟化硼體系可有效地還原仲醇和叔醇成烴。在催化量的B(C6F5)3存在下，三乙基硅烷可有效地還原伯醇為烴91%在過渡金屬(如PdCl2)催化下，伯醇可被三乙基硅烷還原成烴。98%第十八頁，共九十六頁，2022年，8月28日

在氯化亞銅催化下，醇與二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)反應，形成O-烷基異脲，繼而在鈀催化下氫化生成烴。本合成法對伯、仲、叔醇均可適用。DCCO-烷基異脲第十九頁，共九十六頁，2022年，8月28日將伯醇或仲醇首先轉(zhuǎn)化成磺酸酯，然后以硼氫化鈉等還原。第二十頁，共九十六頁，2022年，8月28日

酚的碳-氧鍵結(jié)合得比醇還要牢固，因此將酚轉(zhuǎn)化為烴要比醇困難些。克服這一困難的常用辦法是將酚轉(zhuǎn)化成1-苯基四唑的醚，然后用催化氫化法脫氧。還原聯(lián)苯酚成聯(lián)苯96%與醇的還原類似，酚也可以通過O-芳基異脲中間體的氫化途徑來還原。第二十一頁，共九十六頁，2022年，8月28日三、烯烴的還原1、烯烴的催化氫化烯烴、芳烴的催化氫化是制備烷烴的常用方法。重金屬催化劑：非均相氫化催化劑和均相氫化催化劑NiRanyeNi:有氫氧化鈉溶液溶解鎳-鋁合金得到。P-1Ni：用乙酸鎳與硼氫化鈉反應，以水為溶劑形成的硼化鎳催化劑。

P-1Ni催化劑的活性高于活性鎳，幾乎大多數(shù)的烯烴在比較溫和的條件下，都能順利地還原；P-2Ni：用乙酸鎳與硼氫化鈉反應，以醇為溶劑制得的硼化鎳催化劑。

P-2Ni催化劑具有良好的選擇性，可以在非末端雙鍵存在下，選擇性的還原末端雙鍵，且用P-2Ni催化劑還原不飽和含氧化合物(如不飽和醇、醚、醛、酮、酸等)時，僅發(fā)生碳碳雙鍵的還原。第二十二頁，共九十六頁，2022年，8月28日PdPd/C:將金屬鈀均勻分散到活性碳上。Lindlar催化劑：由鈀吸附在載體上并加入少量抑制劑而成。常用的有`Pd-CaCO3-PbO`與`Pd-BaSO4`-喹啉兩種，其中鈀的含量為5-10%。PtPt/C:Pt2O5Rh:Rh(PPh3)3Cl:1965年Wilkinson發(fā)明了第一個均相催化劑Rh(PPh3)3Cl,稱為Wilkinson催化劑。它是由RhCl3和PPh3在乙醇中反應制備。這類催化劑在溫和的條件下使烯烴氫化，表現(xiàn)出極高的活性和選擇性，而不存在催化劑中毒的問題。Ru:第二十三頁，共九十六頁，2022年，8月28日二聚環(huán)戊二烯用P-2Ni催化劑氫化，可選擇性地還原其中的一個雙鍵90%α-萘酚在95％的乙醇中，在4×105Pa的氫氣壓力下，用5％Rh/A1203催化加氫可得到1-十氫萘醇。第二十四頁，共九十六頁，2022年，8月28日用Pd/C催化劑，可選擇性地還原甾族化合物中的共軛碳碳雙鍵。用Wilkinson催化劑，可在常壓、室溫下使香芹酮中非共軛雙鍵選擇還原第二十五頁，共九十六頁，2022年，8月28日BINAP

利用手性膦配體代替Rh(PPh3)3Cl中的三苯基膦，開拓了利用手性催化劑進行碳碳雙鍵不對稱氫化的新方法。第二十六頁，共九十六頁，2022年，8月28日

萘普生是一種非甾體抗炎藥．其S-型的活性比R-型高35倍。S-荼普生可由前體化合物在手性Ru催化下對映選擇性合成，產(chǎn)物的e.e.值達97％，收率良好

維生素E和K的側(cè)鏈部分,可以在在Rh-(R)-BINAP催化下，不對稱氫化得到。第二十七頁，共九十六頁，2022年，8月28日2、烯烴的化學還原烯烴硼氫化生成三烷基硼烷，然后用丙酸質(zhì)子解，是制備烷烴的一個經(jīng)典方法硼氫化反應所用的乙硼烷由硼氫化鈉與三氟化硼反應制備，(a)第一步硼氫化反應的區(qū)域選擇性遵循反馬氏規(guī)則，立體選擇性為順式加成。(b)第二步質(zhì)子解反應的立體化學為構(gòu)型保持。橋環(huán)化合物bicyclo[2.2.1]hept-2-ene與硼烷的硼氫化主要生成外型的三烷基硼烷(占99.6％)，后者用氘代丙酸分解，得到構(gòu)型保持的還原產(chǎn)物(15)第二十八頁，共九十六頁，2022年，8月28日

硅氫化反應也可用來還原烯烴成烷烴。常用的硅氫化試劑有Et3SiH和Ph2SiH2等，體系中加入過渡金屬，可促進還原反應。在三氟乙酸存在下用三乙基硅烷還原1-甲基環(huán)己烯，生成甲基環(huán)已烷。

在ZnCl2和零價鈀促進下，Ph2SiH2可以高產(chǎn)率選擇性地還原共軛酮中的α、β-位C=C雙鍵。96%第二十九頁，共九十六頁，2022年，8月28日四、鹵代烴的還原1、金屬還原

大多數(shù)能夠產(chǎn)生新生態(tài)氫的金屬還原劑均可用于鹵代烴的還原。其中，鋅(如Zn／HCl、Zn／AcOH、Zn／NaoH體系)、鈉(如鈉／醇體系)、鋁(如鋁鎳合金／NaOH體系)、鎂(如Mg/i-PrOH體系)、鋰(如Li／THF／t-BuOH體系)等均是早已沿用的還原劑。

通常，鹵代烴還原的活性順序是碘代烴＞溴代烴＞氯代烴。RXRH+HX第三十頁，共九十六頁，2022年，8月28日以Zn／AcOH體系對溴代烴進行還原，可以高產(chǎn)率地生成還原產(chǎn)物100%在堿溶液中，用鎳鋁合金還原一些間氯苯甲酸，產(chǎn)率幾乎是定量的。第三十一頁，共九十六頁，2022年，8月28日用鈉／叔丁醇體系可將與芳環(huán)相連的氯還原86%

用Li／THF／t-Bu0H體系作還原劑，不但操作簡便，而且多種類型的鹵代烴(如乙烯基、丙烯基、芳香族甚至橋頭氯化物)均可被順利還原。80%第三十二頁，共九十六頁，2022年，8月28日將氯代苯的異丙醇溶液加入到回流著的鎂與十氫萘的混合物中，還原反應即可順利進行。第三十三頁，共九十六頁，2022年，8月28日2、金屬氫化物還原

在鹵代烴的還原中，金屬氫化物(如LiALH4、NaBH4、NaBH3CN、LiBHEt3、Et3SiH、Bu3SnH等)是一種常用的方法。

還原反應中，活性順序為：伯＞仲＞叔，碘＞澳＞氯，脂肪族＞脂環(huán)族＞芳香族。氫化鋰鋁的還原能力較強，幾乎能還原大多數(shù)鹵代烴，但選擇性較差。正辛基溴用氫化鋰鋁還原，幾乎定量地生成正辛烷99%第三十四頁，共九十六頁，2022年，8月28日

在二甲亞砜中，硼氫化鈉能夠在羧基、酯基、硝基等官能團的存在下還原伯、仲和某些叔及芐基鹵化物，且還原產(chǎn)物中無烯烴副產(chǎn)物生成。在DMSO中，芐位的氯可被硼氫化鈉還原。第三十五頁，共九十六頁，2022年，8月28日

若用氰基硼氫化鈉作還原劑，由于它的還原能力更弱，因此提高了選擇性，如以六甲基磷酸三酰胺(HMPT)為溶劑，僅能還原伯碘代烷，而相應的溴代烴、氯代烴不易被還原，其他易還原的碳基、氰基、硝基、酯基、酰胺等均不受影響。在HMPT中1-碘癸烷可被氰基硼氫化鈉還原成正癸烷和正十二烷。90%HexamethylphosphorictriamideHMPT第三十六頁，共九十六頁，2022年，8月28日

有機錫烷如Bu3SnH、Bu2SnH2、Ph3SnH等，是還原烷基、烯基和芳基鹵代烴的一個重要方法，其選擇性優(yōu)于LiAIH4。Corey發(fā)現(xiàn)由三烷基氯化錫和NaBH4／EtOH的混合物光解生成的有機錫烷可促進鹵代烴的還原

下列化合物與光解法生成的Me3SnH作用，可選擇性還原C-I鍵，產(chǎn)率達97％。第三十七頁，共九十六頁，2022年，8月28日3、催化氫化法

催化氫化也是將鹵代烴還原成烴的常用方法，一般用鉑或鎳(如Reney-Ni)作催化劑。下列化合物可用Reney-Ni在甲醇中氫化。在Pd/C催化下，2-氯-4-甲基喹啉的C-Cl鍵可被氫解87%第三十八頁，共九十六頁，2022年，8月28日思考題：

1、以2,7-二溴芴酮的還原為例，闡述Clemmensen還原的機理？

2、試舉例說明金屬氫化物還原羰基成亞甲基時，需要什么樣的強化措施？

3、舉例說明DCC和1-苯基四唑的醚在還原醇羥基和酚羥基上的應用？

4、舉例說明烷基硅烷和烷基錫烷在還原官能團成亞甲基上的應用？

5、闡述BINAP在合成萘普生上的意義？

6、舉例說明鹵代烴還原應用？

第三十九頁，共九十六頁，2022年，8月28日

第二節(jié)通過烷基化反應制備烷烴和芳烴

烷基化試劑對芳烴的親電取代反應是合成烷基取代芳烴的重要方法。芳烴的烷基化反應是個可逆反應，因此多取代烷基芳烴在濃硫酸中可發(fā)生烷基的轉(zhuǎn)移，借以合成熱力學更穩(wěn)定的烷基芳烴。鄰甲基二芳基酮的分子內(nèi)烴化環(huán)化，是合成多核芳烴的良好方法。一、芳烴的烷基化(Friedel-Crafts反應)

常用的路易斯酸催化劑的活性次序為：A1C13＞FeCl3＞SbCl5＞SnCl4＞BF3＞TiCl4＞ZnCl2

常用的質(zhì)子酸的活性次序為：HF＞H2SO4＞P2O5＞H3P04

常用的烷基化劑有鹵化烴、烯、醇、醚、酯等第四十頁，共九十六頁，2022年，8月28日

在Friedel-Crafts反應中，鹵代烷是最常用的烷基化試劑。鹵代烷的活性次序為：叔鹵代烷＞仲鹵代烷＞伯鹵代烷；若烷基相同，RF＜RCl＜RBr＜RI

由于反應時要先形成烷基碳正離子，而碳正離子通常會發(fā)生重排生成穩(wěn)定的碳正離子，故當鹵代烷(特別是伯鹵代烷)含有多個碳原子時，往往會得到重排產(chǎn)物。但重排的程度取決于反應條件和碳正離子的性質(zhì)。1、鹵代烷作烷基化試劑1-溴代-l-苯基丙酮在三氯化鋁催化下與苯反應生成1，1-二苯基丙酮。57%第四十一頁，共九十六頁，2022年，8月28日用溴代正丙烷作烷基化試劑的苯的烷基化反應得到重排產(chǎn)物60%

在0℃下以二硫化碳為溶劑，苯與1-苯基-2-氯丙烷的烷基化反應主要得到非重排產(chǎn)物。60%第四十二頁，共九十六頁，2022年，8月28日2、烯烴作烷基化試劑工業(yè)上大量生產(chǎn)烷基苯時，常用烯烴作為烷基化試劑。如在三氯化鋁催化下．利用廉價易得的乙烯、丙烯與苯反應，合成重要的工業(yè)原料乙苯、異丙苯等。以濃硫酸為催化劑，2-甲基-3-氯丙烯在室溫下與苯反應可順利生成烷基化產(chǎn)物。73%第四十三頁，共九十六頁，2022年，8月28日分子內(nèi)的Friedel-Crafts烷基化反應已被用于合成天然產(chǎn)物confertifolin的關(guān)鍵中間體第四十四頁，共九十六頁，2022年，8月28日3、醇作烷基化試劑醇在酸催化下容易形成碳正離子，因此也常用作烷基化試劑。甲醇、乙醇作烷基化試劑的反應是困難的。用醇作烷基化試劑時，在很多情況下，硫酸、三氟化硼和一些有機酸是較為常用的催化劑。

1-苯基-2，2，2-三氯乙醇在濃硫酸催化下與溴苯反應生成烷基化產(chǎn)物。74%第四十五頁，共九十六頁，2022年，8月28日在甲磺酸催化下，下列化合物可發(fā)生分子內(nèi)的烷基化反應。4、其他試劑作烷基化試劑除鹵代烴、烯烴和醇外，還有一些試劑如環(huán)氧化合物、磺酸酯等，也能夠在反應過程形成碳正離子，故可用作烷基化試劑。環(huán)氧化合物作烷基化試劑第四十六頁，共九十六頁，2022年，8月28日在三氟甲磺酸銅催化下磺酸酯的烷基化反應Friedel-crafts烷基化反應的特點：（1）生成的烷基苯比未取代的原料更易發(fā)生烷基化反應．反應不易停留在單取代階段，能進一步形成多取代產(chǎn)物，難于分離提純。為了盡量減少多取代產(chǎn)物的形成，通常采用大大過量的原料芳烴及較低的反應溫度。（2）烷基化反應是一個可逆反應。烷基可以從一個分子轉(zhuǎn)移至另一個分子，或在苯核上從一個位置轉(zhuǎn)移至另一位置。因此，烷基化反應可以在動力學控制下，或在熱力學控制下進行，得到不同的產(chǎn)品。一般而言，溫和的反應條件，有利于動力學控制的產(chǎn)品形成。第四十七頁，共九十六頁，2022年，8月28日

在三氯化鋁催化下，甲苯與氯甲烷反應，在0℃，主要生成鄰位品，而在100℃下反應，主要生成熱力學穩(wěn)定的間位產(chǎn)品第四十八頁，共九十六頁，2022年，8月28日二、鄰酰基二芳基甲烷的環(huán)化(Bradsher反應)

由鄰?；蓟淄榄h(huán)化失水制得多核芳烴-Bradsher反應。常用的脫水劑是氫溴酸與乙酸或硫酸。用這一個方法合成9-和10-烷基以及9-和10-芳基蒽、菲、苯并菲等化合物常能得到滿意的產(chǎn)率。

鄰芐基苯丙酮在乙酸及30％氫溴酸中加熱回流4天，則以69％的產(chǎn)率生成9-乙基蒽。第四十九頁，共九十六頁，2022年，8月28日思考題說明醇、環(huán)氧化合物、硫酸酯、酮可以作烷機基化試劑的應用實例第五十頁，共九十六頁，2022年，8月28日第三節(jié)通過偶聯(lián)反應制備烷烴和芳烴

利用偶聯(lián)反應合成烷烴，是延長碳鏈的一類重要方法。有機金屬化合物與鹵化烴、硫酸酯、磺酸酯的偶聯(lián)是合成烷烴、烷基芳烴和二芳基化合物的常用方法。通過芳鹵的自身偶聯(lián)或芳香族重氮鹽的偶聯(lián)，均可生成二芳基化合物。三烷基硼烷易由烯的硼氫化反應以及格氏試劑與乙硼烷反應而制得，因此，三烷基硼烷的偶聯(lián)，提供了由烯二聚成烷以及鹵化烷偶聯(lián)成烷的間接方法。羧酸鹽的電解是合成長鏈烷烴以及長鏈二元酸的良好方法。第五十一頁，共九十六頁，2022年，8月28日一、有機金屬化合物與鹵代烴的偶聯(lián)RM+R’XRR’+MX

常用的有機金屬化合物是有機鎂(格氏試劑)、有機鋅、有機銅、有機鋰、有機錫等1、有機鎂的偶合第五十二頁，共九十六頁，2022年，8月28日Ni(acac)2Nickelacetylacetonate第五十三頁，共九十六頁，2022年，8月28日2、有機鋰的偶合

與格氏試劑類似，有機鋰化合物能和鹵代烴發(fā)生偶聯(lián)反應。有機鋰化合物可以由鹵代烴與金屬鋰(或有機鋰化物)發(fā)生交換反應而制得。

由3-溴噻吩制備的鋰試劑與烯丙基溴化合物偶聯(lián)生成帶有長鏈的噻吩衍生物。n–BuCl+Lin-BuLi第五十四頁，共九十六頁，2022年，8月28日對于不活潑的鹵代烴，偶聯(lián)需要過渡金屬催化。鹵代芳烴與有機鋰在鈀催化下的偶聯(lián)第五十五頁，共九十六頁，2022年，8月28日3、Wurtz反應與Wurtz-Fittig反應Wurtz反應Wurtz-Fittig反應Wurtz反應適用于合成對稱的烷烴，C12-C36烷烴合成的產(chǎn)率為40％-60％。Wurtz-Fittig反應則適用于合成Fridel-Crafts反應不易合成的正烷基苯。1-氯-3-溴環(huán)丁烷與金屬鈉在二氧雜環(huán)己烷中回流反應，以78％-94％的產(chǎn)率生成橋環(huán)的偶聯(lián)產(chǎn)物。第五十六頁，共九十六頁，2022年，8月28日4、有機銅試劑的偶合反應

有機銅鋰試劑，如二烴基銅鋰(R2CuLi或RR’CuLi)，能與鹵代烷發(fā)生交偶聯(lián)反應。

二烷基銅鋰與鹵代烷偶聯(lián)反應的活性次序為：芐基和烯基鹵代烷＞伯鹵代烷＞仲鹵代烷》叔鹵代烷(幾乎不反應)，RI＞RBr＞RCl

因而欲制備叔烷基和伯烷基偶合的產(chǎn)物，必須采用叔烷基的銅化鋰試劑與伯鹵代烷反應。

二烷基銅鋰的制備方法有：烷基鋰和銅粉作用烷基鋰和烷基銅作用烷基鋰和氯化亞銅作用

第五十七頁，共九十六頁，2022年，8月28日l-碘代戊烷與二丁基銅鋰在乙醚中反應1h，以68％的產(chǎn)率生成偶聯(lián)產(chǎn)物。在室溫下，二(3-呋喃基)銅鋰試劑與1-溴代正癸烷偶聯(lián)得到3-正癸基呋喃

不活潑的鹵代烴與有機銅鋰反應時，金屬與鹵原子交換反應極為顯著，生成混合二烴基銅化鋰，因此直接取代的產(chǎn)率很低。但使用過渡金屬催化，反應可順利進行。第五十八頁，共九十六頁，2022年，8月28日5、有機錫試劑(stille反應)1979年，stille等報道了零價鈀催化下有機錫烷與鹵代烴的偶聯(lián)反應，該反應被稱為Stille反應。該反應條件溫和，因而目前已被廣泛應用于碳-碳鍵的形成4-取代的溴苯在零價鈀[PdCl(Bn)(PPh3)3]催化下與四甲基錫偶聯(lián)，以良好的產(chǎn)率生成4-取代的甲苯。零價鈀催化下，氯代烴與三丁基苯基錫反應，以90％的產(chǎn)率生成偶聯(lián)產(chǎn)物。第五十九頁，共九十六頁，2022年，8月28日Tris(dibenzylideneacetone)dipalladiumPd2(dba)3三(二亞芐基丙酮)二鈀第六十頁，共九十六頁，2022年，8月28日6、有機鋅試劑(Negishi反應)

有機鋅試劑可由格氏試劑(或有機鋰試劑)與氯化鋅反應制備，或由鹵代烴與鋅-銅偶合物(或鋅)直接制備。有機鋅試劑能夠在溫和的條件下與鹵代烴發(fā)生偶聯(lián)反應，這個反應被稱為Negishi反應。與不活潑的鹵代烴反應，一般需要在過渡金屬催化下進行。

對溴苯甲氰在零價鎳催化下與3-烯丁基氯化鋅試劑(5％)反應，以82％的產(chǎn)率生成偶聯(lián)產(chǎn)物第六十一頁，共九十六頁，2022年，8月28日7、有機硼試劑(Suzuki反應)1981年，Suzuki發(fā)現(xiàn)用催化量(2％mol)的Pd(PPh3)4可促使芳基硼酸與芳基鹵化物發(fā)生偶聯(lián)，生成二芳基化合物，產(chǎn)率相當好。

Suzuki反應需要在堿存在下進行，常用的無機堿為碳酸納，有機堿為三乙胺等。常用的催化劑有Pd(PPh3)4、PdCl2(dppf)、PdCl2(PPh3)2等。該反應適用范圍較廣，反應條件溫和，在合成上有較大的應用價值。99%第六十二頁，共九十六頁，2022年，8月28日二、有機金屬化合物與硫酸酯、磺酸酯、磷酸酯的偶聯(lián)1、有機金屬化合物與硫酸酯的偶聯(lián)芳基和芐基有機金屬化合物與硫酸二甲酯、二乙酯反應是合成烷基苯、烷基萘衍生物的常用方法之一。在某些情況下，本合成法優(yōu)于Wurtz-Fitting合成法芳鹵與丁基鋰反應，生成芳基鋰化物，接著用硫酸二甲酯處理，得甲基衍生物。第六十三頁，共九十六頁，2022年，8月28日2、有機金屬化合物與磺酸酯的偶聯(lián)

與鹵代烴相似，芳香族磺酸、甲磺酸、三氟甲磺酸的烷基酯或芳基酯可與有機金屬化合物發(fā)生交叉偶聯(lián)反應?；撬狨ネǔＳ纱蓟蚍优c磺酰氯或磺酸酐反應合成，因此有機金屬化合物與磺酸酯的偶聯(lián)提供了一種由醇或酚間接進行偶聯(lián)反應的良好方法。

例1-萘酚的三氟甲磺酸酯在零價鈀催化下與三丁基(3-羥基丙烯)錫發(fā)生Stille反應。60%第六十四頁，共九十六頁，2022年，8月28日

磺酸酯的偶聯(lián)反應一般比鹵代烴容易，因此在鹵原子存在下磺酸酯優(yōu)先與有機金屬試劑發(fā)生選擇性偶聯(lián)。

溴乙醇的對甲苯磺酸酯與正丁基銅化鋰，在-78℃進行反應，高產(chǎn)率地形成1-溴己烷。第六十五頁，共九十六頁，2022年，8月28日3、有機金屬化合物與磷酸酯的偶聯(lián)

將醇或酚轉(zhuǎn)化成磷酸酯，后者在過渡金屬催化下也能與有機金屬化合物的發(fā)生偶聯(lián)反應。

1-萘酚的磷酸酯在零價鎳催化下，與正丁基格氏試劑反應生成1-正丁基萘；與三乙基鋁偶聯(lián)生成l-乙基萘。1.3-雙（二苯基膦丙烷）

簡稱：DPPP

1.3-Bis(diphenylphosphine)propane第六十六頁，共九十六頁，2022年，8月28日三、芳鹵的偶聯(lián)(Ullmann反應)Ullmann反應是芳鹵與銅粉共熱，偶聯(lián)成二芳基化合物的一種經(jīng)典反應。它是二芳基化合物的重要合成方法。進行偶聯(lián)反應的芳鹵的活性次序為ArI＞ArBr＞ArCl，鹵素的鄰位有吸電子基團時反應易于進行。通式:

一般認為，ullmann反應是通過芳基銅中間體進行的。如4-碘甲苯在8-甲基喹啉中與銅粉共熱，迅速生成具有一定穩(wěn)定性的芳基銅與8-甲基喹啉絡(luò)合物。第六十七頁，共九十六頁，2022年，8月28日3，3’-二甲基—4，4’-二碘聯(lián)苯在銅促進下與碘苯的偶聯(lián)。43%

分子內(nèi)的ullmann反應可以用來合成多環(huán)化合物。通常當鹵原子為碘，且其鄰位有吸電子基團時，可得到較理想的收率40%第六十八頁，共九十六頁，2022年，8月28日

經(jīng)典的ullmann反應所用的銅催化劑有銅粉、青銅、Cu2O、CuI等，反應一般需要較高的反應溫度。使用三氟甲磺酸亞銅(在5％氨水和丙酮或丙酮-乙腈混合物存在下)等作偶聯(lián)促進劑，反應可在室溫下完成。鄰硝基碘苯在三氟甲磺酸亞銅(CuOTf)、5％氨水和丙酮存在下，20℃反應，高產(chǎn)率地得到對稱的偶聯(lián)產(chǎn)物，反應在5min內(nèi)即可完成第六十九頁，共九十六頁，2022年，8月28日

利用過渡金屬催化劑（如鈀和鎳等），可實現(xiàn)溫和條件下芳鹵的偶聯(lián)，反應不需用銅試劑。在水中，在Pd／C催化下芳鹵可以在室溫下偶聯(lián)。在DMF中，Pd／C催化的芳鹵(34)可以在100℃下偶聯(lián)第七十頁，共九十六頁，2022年，8月28日

在2，2’-聯(lián)吡啶鎳(Ⅱ)絡(luò)合物催化下，對溴氯苯與2-氯嘧啶可在比較溫和的條件下進行交叉偶聯(lián)以THF為溶劑，溴苯在2，2’-聯(lián)吡啶-鎳(Ⅱ)絡(luò)合物催化下生成聯(lián)苯。第七十一頁，共九十六頁，2022年，8月28日四、重氮化合物與芳烴的偶聯(lián)(Gomberg-Bachmann反應)

經(jīng)典的Gomberg-Bachmann反應是在氫氧化鈉作用下，芳香族重氮鹽中的芳基與芳烴的偶聯(lián)生成二芳基化合物的反應。當芳烴為取代苯時，偶聯(lián)反應主要發(fā)生在鄰位上。由于反應在非均相介質(zhì)中進行，以及重氮鹽的不穩(wěn)定，因而偶聯(lián)反應的產(chǎn)率一般不高。有時用乙酸鈉代替氫氧化鈉可以改進產(chǎn)率。用亞硝酸戊酯作重氮化試劑，可以提高仍聯(lián)產(chǎn)率。第七十二頁，共九十六頁，2022年，8月28日第七十三頁，共九十六頁，2022年，8月28日

用經(jīng)典的Gomberg-Bachmann反應不易制得的3-苯基吡啶，可以方便地用3-氨基吡啶與亞硝酸戊酯、苯一起加熱反應制得。以冠醚為相轉(zhuǎn)移催化劑的Gomberg-Bachmann反應第七十四頁，共九十六頁，2022年，8月28日

發(fā)生分子內(nèi)的Gomberg-Bachmann偶聯(lián)，是合成多環(huán)化合物的良好方法。分子內(nèi)的重氮鹽在酸性溶液中用NaI處理，即生成菲類化合物分子內(nèi)的重氮鹽在冠醚催化下的分子內(nèi)偶聯(lián)合環(huán)。第七十五頁，共九十六頁，2022年，8月28日五、羧酸鹽的電解偶聯(lián)(Kolbe反應)

電解反應可以在水中或在甲醇中進行，對大多數(shù)有機酸而言，甲醇是較優(yōu)的溶劑。電解反應通常是將酸溶于含有一定量甲醇鈉的甲醇中，在鉑箔電極間電解，酸根陰離子到陽極，在那里產(chǎn)生CO2，發(fā)生烷基的偶聯(lián)，鈉離子在陰極還原后，再與溶劑作用，生成Me0Na，它中和酸，使電解繼續(xù)行，直至原料酸全部用完。第七十六頁，共九十六頁，2022年，8月28日

正十六酸的Kolbe反應以88％的產(chǎn)率生成正三十烷。Stork在α-Onocerin的合成中通過Kolbe反應二聚40%第七十七頁，共九十六頁，2022年，8月28日思考題舉例說明鹵代烴、酯和重氮化合物的偶合？第七十八頁，共九十六頁，2022年，8月28日第四節(jié)通過取代反應制備烷烴和芳烴

重氮基可被氫取代，由于重氮基易由氨基生成，而氨基具有強的定位效應，因此在合成上主要的應用是利用氨基的定位，將某些基團導入芳環(huán)的特殊位置上?；撬峄嗫杀粴淙〈Ｔ诤铣缮侠没撬峄日紦?jù)芳環(huán)某些位置，繼而進行其他反應，待反應完成后，再將磺酸基用氫取代，從而得到特殊位置取代的芳烴。有機金屬化合物遇水即自行分解成烴，此法具有手續(xù)簡便，產(chǎn)率高的特點，特別適用于氘化合物的合成。第七十九頁，共九十六頁，2022年，8月28日一、重氮基被氫取代

次磷酸是常用的還原劑，反應一般在室溫下進行。次磷酸可同時用于重氮化和還原兩步反應中。利用干燥的氟硼酸重氮鹽，在非水介質(zhì)中用金屬氫化物(如NaBH4、R3SnH、R3SiH等)還原，能得到較好的產(chǎn)率

利用氨基的定位效應，將間氨基苯甲酸經(jīng)溴代、重氮化、還原而轉(zhuǎn)化成2，4，6-三溴苯甲酸的合成。第八十頁，共九十六頁，2022年，8月28日5℃下，間氨甲基苯胺在50％次磷酸中重氮化，然后于室溫下還原生成芐胺。

氟硼酸重氮鹽在THF中于室溫下用三丁基鋁烷還原。

將胺的THF溶液慢慢加入到熱的亞硝酸戊酯的四氫呋喃溶液中，然后回流，即完成脫氨基反應第八十一頁，共九十六頁，2022年，8月28日二、磺酸基被氫取代

芳香族磺酸的磺酸基能被質(zhì)子親電取代，這是磺化反應的逆反應。除去磺酸基的反應通常是將磺酸與硫酸一起加熱而進行的，有時以磷酸代替硫酸。在反應中，鄰位烷基的存在使磺酸基易于除去。脫磺反應在合成上的應用主要是使苯環(huán)上某些特殊的位置不被取代。第八十二頁，共九十六頁，2022年，8月28日

苯酚與濃硫酸反應，生成2-羥基-1，5-苯二磺酸，然后與溴反應，最后脫去磺酸基得到鄰溴苯酚。第八十三頁，共九十六頁，2022年，8月28日三、有機金屬化合物的水解

有機金屬化合物如格氏試劑遇水易發(fā)生分解得到烴。這可以看作鹵代烴轉(zhuǎn)化成烴的一個間接方法。溴代正己烷生成格氏試劑后水解，得到正己烷。

當制備低沸點烴時，格氏試劑的制備須在正丁醚中進行。在制備環(huán)丁烷的情況下，用丁醇來分解格氏試劑。第八十四頁，共九十六頁，2022年，8月28日思考題

1、如何以氫取代重氮基、磺酸基？

2、格氏試劑的水解產(chǎn)物是什么？

第八十五頁，共九十六頁，2022年，8月28日第五節(jié)通過環(huán)化反應制備烷烴和芳烴

卡賓或硫葉立德對烯烴的加成是合成環(huán)丙烷的重要方法。烯烴的光催化二聚可以合成環(huán)丁烷。雙烯合成法廣泛用于環(huán)己烯衍生物的合成，亦可用于芳環(huán)的合成。丙烯基離子與烯的加成是合成環(huán)戊烷的方法。炔烴化合物三聚可合成苯及其衍生物。第八十六頁，共九十六頁，2022年，8月28日一、環(huán)丙烷化反應

卡賓對烯烴的加成是環(huán)丙烷衍生物的一個重要合成方法?？ㄙe是活潑中間體，可通過重氮甲烷光解反應原位生成。取代的卡賓如二氯卡賓或二溴卡賓可由氯仿或溴仿