第四章烃化反应.ppt

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1、第四章 烃化反应 Hydrocarbylation reaction, Alkylation 肾 稼 贷 兢 胁 遗 匝 踩 豹 疆 凶 摇 异 屿 途 仔 姨 收 头 央 臣 嘻 冗 实 称 朽 铝 膝 苯 谓 痴 恍 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 烃化反应:用烃基取代有机分子中氢原子的反应,包括: 官能团(如-OH、NH、SH.) 碳原子上的氢原子(CH) 和有机金属化合物的金属部分被烃基取代(R-M、RO-M、RS-M.) 2.1.1 醇的O烃化(醇的醚化) 2.1 氧原子上的烃化反应 (醚化反应、醚的制备法) 算 患 鳞 底 禾 兹 扼 阜 使 三 叮 亿 镊

2、 宣 凭 岳 缠 呆 娇 恼 糟 卡 窑 击 卿 铱 唬 棉 燕 闲 邪 苞 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 4.1.1.1 卤代烃作烃化剂 醇在碱存在下与卤代烃反应是目前制备混合醚的最佳方法 。该法是1850年Williamson发现的。也称Williamson合成 法 该亲核反应可以是单分子,也可是双分子反应,取决于卤 代烃的结构 一般情况:伯卤代烃发生双分子亲核取代反应 妻 糠 卫 永 艇 程 申 翁 婶 撅 伦 菠 了 边 摹 玩 耸 某 胜 蹈 醒 谴 眨 哎 岳 银 铣 凝 橇 峡 欢 墟 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 改进Will

3、iamson合成,用醇铊与卤代烃在MeCN中反应,可以 得到高产率的醚化产品 一些光学活性醇,用强碱金属Na酯醇钠,在与卤代烃反应,产 物复杂,但如果用稍弱的碱NaH,则可得立体专一产品 嚼 喜 赫 汹 同 傍 嘴 城 窿 统 淀 障 沼 墙 诡 重 田 于 猴 下 母 粪 分 卒 号 蛹 蜜 茄 炕 逛 中 诀 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 卤代醇在碱性条件下发生分子内Williamson反应,为制备环状醚 类化合物的一种重要方法。 为什么Williamson合成法不能用叔卤代烃作烃化剂? 度 赴 滞 顿 概 属 珊 寄 起 瘪 锗 穿 鼓 耕 千 竣 庸 拈 筋

4、详 辜 畅 浙 荧 最 东 卵 姿 辑 载 翰 爱 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 Koenigs-Knorr法: 在Ag(I)或Hg(II)盐的帮助下,卤代糖进行中性醇解 经典合成法! 多卤化物与醇钠反应,得到多醚化产物: 综 懊 斡 卞 补 容 洽 涤 毛 揍 曰 泼 氦 麓 源 扭 基 醇 诵 臼 咽 泊 恿 蛹 茁 钞 富 广 摧 充 稠 叙 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 4.1.1.2 芳磺酸酯作烃化剂 芳磺酸酯的应用比硫酸酯(有毒)广,且OTs是很好的离去基团。 套 巨 责 妖 卧 犹 嘎 馒 栋 敢 磁 选 膛 乏 儡 荆 鹊 镁

5、 椎 刊 奴 哭 块 苗 栋 砌 燃 屠 吐 盅 孰 片 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 4.1.1.3 环氧乙烷作烃化剂 碱催化: 由于位阻原因,RO进攻环氧乙烷取 代基较少的碳原子 酸催化: 否 瑶 爷 狰 夕 座 妆 萨 由 痈 呈 揽 卯 擒 或 苗 藕 掠 障 英 杠 翟 兼 皆 停 榷 钥 辩 烈 腻 凭 慎 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 由于产物中含羟基,如果环氧乙烷过量,就可形成聚醚,故 甲醇必须过量 品 洛 艇 啄 乞 彼 俭 扮 校 痈 构 讯 广 城 篆 刘 壮 支 悔 嗅 倍 胜 回 林 拈 赵 疗 司 慷 茫 重 狼

6、第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 4.1.1.4 烯烃作烃化剂 醇在碱性条件下对烯的加成: 醇在酸性条件下对烯的加成: 拉 陋 扎 虏 赋 涪 庆 蛰 阂 缘 铬 仑 呸 圣 措 淌 泄 券 纯 试 兼 椒 哆 拓 火 褪 顺 费 鼠 歉 磺 睬 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 4.1.1.5 其它烃化剂 三氟甲磺酸酯CF3SO2OR及氟硼酸羊盐R3OBF4是 强活性烃化剂。可醚化有位阻的醇 Williamson合成法易发生消旋化 而此法则可避免消旋! 藐 咐 逢 涅 伊 酝 频 莉 诈 魏 焙 挖 搏 酶 稳 乎 束 文 缕 姥 检 橇 诲 炙

7、裸 汲 孰 镜 必 骇 换 肥 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 4.1.2 酚的O烃化(酚的醚化 ) 酚比醇酸性强。用碱Na(K)OH、Na(K)2CO3即可进行 溶剂:H2O、醇类、丙酮、DMF、DMSO、苯或二甲苯等 尝 宪 陇 烙 朔 崭 饲 祭 钉 悉 敞 贵 朴 津 蠢 攻 券 夯 站 灼 缄 那 勋 跑 圾 愿 茂 浸 西 缠 擞 懒 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 重氮甲烷,良好的甲醚化试剂。常用乙醚、甲醇、氯仿等作溶剂 ,可用BF3或HBF4作催化剂 优点:反应中放出氮气,无副产物生成 缺点:重氮甲烷及其中间体均有毒,不宜大量制备

8、 磅 梢 丹 鲤 裁 途 骑 彼 奏 遣 傈 扑 泻 摹 功 烷 堪 窥 芒 梅 魔 番 坤 六 盂 正 盏 预 讲 腆 徘 恰 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 甥 掌 哩 铸 嘎 事 鲜 遍 阎 窜 垫 携 孤 燃 慧 太 虏 锰 长 捻 声 钨 耪 辊 儿 柄 稽 吁 甸 锭 绵 素 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 96% DCC催化酚醇偶联 烧 淤 种 穗 步 妆 侄 揉 淬 德 氰 邢 甲 伎 由 近 共 筑 瘦 肇 焊 育 邹 征 锻 珠 帕 绑 推 荒 孤 暂 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 酚与异丁烯在酸催化

9、下得到叔丁醚: 症 贞 黑 疤 斡 忱 语 内 是 肚 轮 瘤 法 汉 街 决 椒 褒 萎 稍 孪 啊 亨 蚌 俞 田 感 肚 牵 炔 剧 闯 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 4.1.2.3 多元酚的选择性烃化 繁 踪 幸 已 钨 拯 迫 市 擦 具 蜒 田 糙 夸 潘 蜂 宽 楔 嗣 趁 写 迟 瞥 野 咯 础 克 竭 掳 瞥 诞 纸 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 4.1.2.4 O-烃化和C-烃化 酚进行烃化时,除了O-烃化外,还有C-烃化 产物 研究表明, 在DMSO、DMF、醚类、醇类中烃化,主要得到O-烃化产物 ;在水、酚、三氟乙醇中

10、主要得到O-烃化产物 蓝 擎 戎 雁 湖 逸 莲 后 味 剿 讲 进 庐 妊 恤 灌 归 房 泉 旗 呵 文 倾 孤 俞 刘 幸 侄 愚 凰 挚 用 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 2.2.1 氨及脂肪胺的N烃化(胺的制备) 4.2 氮原子上的烃化反应 (胺化反应、胺的制备法) 卤代烃与氨或伯、仲胺之间进行的烃化反应是合成胺类化合物的 主要方法之一。 氨或胺类化合物都具有碱性,亲核能力较强,它们比羟基化合物更易于进行烃 化反应 1849年,Hoffman发现: 但反应并不停留在该步,而是继续进行下去,生成一个混合物 不同卤素对反应活性有影响:活性 I Br Cl F 虽

11、然卤代烃与氨反应可制备伯、仲、叔胺或其铵盐的混合物,但此法分 离纯化较困难。通过长期实践,科技工作者找到了更好的制备方法。 伪 肋 赠 恨 擞 辐 聋 借 怨 拳 铝 忆 宣 龙 血 淫 呐 热 颊 六 狸 负 剑 哮 佳 裴 髓 匀 坚 寅 木 阎 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 4.2.1.1 伯胺的制备 (1). 卤代物的卤素氨基化 (2). Gabriel 合成法 (经典的伯胺合成法) 烁 坤 仅 旅 厌 踢 促 筷 缎 删 瓢 硅 贸 蹿 掏 联 洲 迁 辱 乔 舶 尧 卜 讳 姬 晓 搜 耙 稗 飘 叙 事 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反

12、 应 抗疟(nue)药 伯胺喹 (Primaquine) 官 掏 敖 肚 盏 蛊 嫉 谭 云 价 耸 朗 骚 颤 甘 鹊 南 嗡 棚 烃 阅 蔡 黑 鸽 站 骨 扭 熟 泛 轩 钩 肝 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 (3). 卤代物与氨基钾(钠)反应 (4). Dlpine 反应法 Dlpine 反应: 卤代烃与环六亚甲基四胺得到其季铵盐,然后水解得伯胺 氨与甲醛反应制得 龋 禹 鹿 抬 司 叹 菌 钉 液 磅 烦 颂 宣 焊 扮 武 坟 曳 唐 结 潜 痰 济 炼 措 雏 督 蝗 缴 滋 咨 铲 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 (5). 三氟

13、甲磺酸酐酰化苄胺法 (6). 二苯硫氨基锂法 (7). 硝基还原法 掐 店 带 妓 绽 虎 绿 堤 膜 兜 孰 膨 簧 踊 鲤 汰 搓 士 惯 蛋 罗 憋 昂 阵 灰 助 拣 昏 潞 绵 堡 暴 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 (8). 腈(CN)类化合物还原法 (9). Hoffman降解法 (10). 还原胺法制伯胺 (醛、酮与氨反应后,再还原法) 砂 遭 项 柜 札 巍 毋 遥 芒 棒 隅 押 啮 饮 匪 等 腮 葛 靖 程 极 笨 澈 足 浪 罚 碑 阁 捷 肤 止 颂 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 (11). (月亏)(CH=NOH)

14、类化合物还原法 (12). Leuckart反应法 Leuckart反应:在甲酸及其衍生物存在下,羰基化合物与氨、胺的还 原氨基化反应 依 款 蘑 识 沼 情 绦 范 袁 其 邯 客 涂 匿 渤 膜 磷 妈 颖 蛊 消 诚 粕 讹 蔓 纂 帖 疯 主 巢 您 舵 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 4.2.1.2 仲胺的制备 (1). 由氨制备 (仲卤代烃与氨反应,由于位阻可得到仲胺为主的产物) (2). 由伯胺制备 a). 伯胺与卤代烃反应制备 痹 江 比 炬 盈 占 罪 跃 多 邯 高 酵 库 喧 肠 羽 下 垄 常 膝 确 衷 滨 围 伴 鳖 帅 拿 阁 瘟 绕 深

15、第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 b). 伯胺与三氟甲磺酸酐反应制备 (与制备伯胺类似) c). 伯胺与亚磷酸二酯反应制备 d). 伯胺与磺酰氯反应制备 (Hinsberg反应) 憨 能 吏 宫 哟 命 剃 镣 真 站 哀 靛 雪 洗 菏 恋 乾 圾 拉 尸 碰 障 窃 适 粱 荔 驴 谐 臻 峡 尝 宜 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 g). Leuckart反应法 Leuckart反应:在甲酸及其衍生物存在下,羰基化合物与氨、胺的 还原氨基化反应 f). 还原烃化法制备 e). 伯胺与醇的鏻鎓盐反应制备 魏 控 眯 踌 稠 潍 递 导 亮 锡

16、闭 喂 缉 棕 娇 币 参 涂 鼎 主 纲 陷 漆 苯 尚 隅 跪 来 默 黄 潘 描 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 4.2.1.3 叔胺的制备 a). 仲胺与卤代烃反应制备 b). 仲胺与鏻鎓盐反应制备 戏 策 皂 的 筐 问 维 疼 贬 钻 梁 徊 惭 肖 显 胯 矗 揖 膳 款 啃 酒 滁 聊 垒 攫 罗 佳 烛 瞧 专 丘 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 c). 还原烃化法制备 d). Leuckart反应法 垄 兼 号 综 话 柳 泽 畅 呈 拳 氛 煌 汤 捐 晓 屑 孕 炸 抒 矗 殊 偶 概 迁 舷 颊 绿 术 甜 兵 倍 医

17、第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 4.2.2 芳香胺及杂环胺的N烃化 4.2.2.1 N烷基及N,N双烷基芳香胺的制备 蒋 比 闸 撩 截 孟 啊 嚎 秃 谆 使 咽 靴 绢 吮 灼 逊 咋 景 甸 产 跪 庄 鱼 倾 风 褐 嫂 截 启 哨 睡 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 4.2.2.2 芳香胺的N芳烃化 Ullmann反应:芳香伯胺与卤代芳烃在铜或碘化铜以及碳酸钾存 在下加热反应得到二苯胺及其同系物的反应 4.2.2.3 杂环胺的N烃化 铅 疏 泊 肿 档 逛 胞 箩 掇 裹 锥 逗 锐 烷 枪 此 酣 瑚 沫 擅 唾 趣 仅 裁 掉 威

18、句 读 幽 洞 貌 最 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 为什么1卤丙烷、2卤丙烷在Lewis存在下 或正丙醇、异丙醇、丙烯在质子酸存在下 分别与苯反应得到同一产物? 为什么Lewis酸如AlCl3、BF3等催化烷氧基化合物或芳胺类 化合物时催化剂常常活性很低或失去活性? 为什么AlCl3催化醇与芳香环反应时比催化卤代烃与芳香环反 应所用催化剂的要多得多? 4.3 碳原子上的烃化反应 ? 酬 蛮 擞 叮 绑 古 拳 这 厦 摄 努 吃 憎 碍 质 诱 如 赵 连 素 题 淄 瞄 烷 撂 阔 藕 禁 眺 拌 膜 仓 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 4

19、.3.1 Friedel-Crafts反应 Friedel-Crafts反应:1877年发现,在三氯化铝催化下,卤 代烃及酰卤与芳香族化合物反应,在芳香环引入烃基与酰 基。分为Friedel-Crafts烃化和酰化反应两种 催化剂:AlCl3、FeCl3、SnCl4、SbCl5、BF3、ZnCl2、 TiCl4、HF、H2SO4、P2O5 烃化剂:卤代烃、烯、醇、醚、酯 芳香族化合物:烃类、卤代芳烃、酚、酚醚、芳胺、芳 醛、香羧酸、芳香杂环(如呋喃、噻吩) 4.3.1.1 Friedel-Crafts烃化反应: 芳烃的烃化 总 悟 放 惯 甩 纂 底 帛 饭 搜 伴 傲 傈 岩 戴 册 汕 念

20、 醉 铅 歌 廖 幌 熏 荫 乒 接 频 缮 链 配 畦 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 Friedel-Crafts反应的用途: 制备烷基取代的芳香化合物(如二甲苯、萘、酚、 ) 谆 峰 捕 读 受 脊 接 缠 跺 矢 眷 将 壹 分 滥 南 高 摸 吉 陛 说 倾 辜 耀 垦 岔 步 辣 诈 议 必 占 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 4.3.1.1.1 Friedel-Crafts 烃化反应机理 碳正离子来自卤代烃与Lewis酸的络合物 质子化的醇 质子化的烯 . 错 侧 宝 圈 刷 飘 篙 艺 困 肤 姐 刘 壕 钡 负 仟 患 侨 钩

21、尘 誉 单 魏 纸 妇 君 坤 智 刊 冷 扒 哑 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 4.3.1.1.2 影响Friedel-Crafts 烃化反应的因素 (1). 烃化剂的结构 烃化剂RX的活性既取决于R的结构,也决定于X的性质。 凡是有利于RX极化的,将有利于烃化 卤代烃、醇、醚及酯中, 活性:R为叔烃基、苄基 仲烃基 伯烃基 所用催化剂 依次增强 卤原子活性:F Cl Br I (与通常见到的情况相反!) 了 银 蔡 嫉 最 拙 婆 叠 炬 蚌 在 烁 讲 报 下 枷 跺 冉 坤 虹 赚 仔 避 选 扒 竞 亏 庙 乌 球 练 鳞 第 四 章 烃 化 反 应 第 四

22、 章 烃 化 反 应 卤代烃及烯只需用催化量的AlCl3催化,而醇则要用较大量 催化剂,因为醇与AlCl3能发生反应: C2H5OH AlCl3 C2H5OH AlCl3 C2H5OH AlCl3 C2H5OAlCl2HCl C2H5OAlCl2 C2H5Cl AlOCl C2H5OAlCl2 2 C2H5OH (C2H5O)3Al + 2 HCl 思考题: 1. 为什么AlCl3催化醇与芳香环反应时比催化卤代烃和烯与芳 香环反应所用催化剂的要多得多? 2. 为什么Lewis酸如AlCl3、BF3等催化烷氧基化合物或芳胺类 化合物时催化剂常常活性很低或失去活性? 菩 讹 物 强 霉 噪 劝 糕

23、 剑 材 祝 撤 红 旗 聊 艰 嗣 钟 隆 共 绚 袭 搬 肛 丽 徘 顶 稍 厉 躯 婚 营 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 (2). 芳香族化合物结构的影响 芳环上的Friedel-Crafts烃化反应为亲电取代反应,因此 环上有给电子取代基时反应较容易,如含烃基、羟基、烷氧基 等 如果环上含有吸电子基如NO2、SO3H、CN、和与环直 接相连的羰基(包括醛、酮、羧酸和酯)的芳环底物、使芳环活 性降低,Friedel-Crafts烷化和酰化反应均不能发生。 烃基的结构对苯环上引入烃基的数目有重要影响,烃基结构的 基团大,引入的烃基团就小,即位阻越大,引入的基团数就

24、越 小。 寨 撤 忿 咐 象 批 国 怪 躯 酪 吟 禽 腿 翟 梁 驭 多 葛 躯 跨 顺 燃 泥 妓 刷 揪 柯 孩 撬 年 泥 匝 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 HF起什么作用? 为什么不用Lewis酸? 烷氧基或芳胺的氧或氮原子可与Lewis 酸 催化剂 络合而中毒 ,故这类化合物很少烃化。 (3). 催化剂的影响 催化剂的作用:在于与RX反应生成R碳正离子,后者对苯环进攻 。 Lewis酸的催化活性大于质子酸。其强弱程度因具体反应基条件的 不同而改变 滋 兄 团 踪 妻 堰 患 郸 瘁 仪 载 穗 敛 涵 纶 浮 华 饥 渔 碳 辨 弯 呢 袒 际 曙 邢

25、扰 小 嫡 瘩 尔 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 催化甲苯与乙酰氯反应的活性: AlBr3 AlCl3 SbCl5 FeCl3 TeCl2 SnCl4 TiCl4 TeCl4 BiCl3 ZnCl2 质子酸的活性顺序通常认为是:HF H2SO4 P2O5 H3PO4 Lewis酸中 无水三氯化铝为最常用。因其催化活性强,价格便利 。 但这不是万能的! (4). 溶剂的影响 当芳烃本身为液体时,如苯,即可用过量的苯,既作反应 物又作溶剂;芳烃为固体时,可在CS2、石油醚、CCl4中 进行,但不能在醇中进行! 溜 砍 撰 放 自 堪 邀 伙 慢 孝 帜 逢 明 蛤 钳 侗

26、 脐 秽 敢 汲 汉 曳 此 硼 徒 抄 悲 哎 韶 苔 跃 项 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 3. 烃基的异构化 赖 千 寿 声 粟 梧 柠 摔 韭 导 菠 等 畏 壁 迅 机 盲 阳 彝 翻 谁 律 坷 培 赃 苏 废 蚊 嘲 簧 脾 瓷 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 4. 烃基的定位 一般符合定位规律,高温下易得不正常的间位产物。 诫 肺 店 鄂 服 萨 轻 笔 堂 税 棋 晓 惶 秀 风 沁 埃 促 单 怒 秒 坎 宇 掀 雕 统 贱 淤 俺 高 资 躺 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 在无水ZnCl2存在下,

27、芳烃与甲醛及氯化氢作用,环上的氢原 子被氯甲基化(-CH2Cl)取代,也称氯甲基化反应(Blanc反应) 氯甲基化的应用很广,因为CH2Cl可以很顺利地转变成 CH3、CH2OH、CH2CN、CHO、CH2COOH、 CH2NMe2 历 栽 巧 歼 阎 髓 截 此 似 凭 芭 晶 缎 蛆 羊 耽 锄 西 苑 秀 僻 剧 猾 荷 崇 自 悠 溃 瑞 困 衣 宣 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 苯可以与多卤化物、甲醛、环氧乙烷等在三氯化铝催化下烃化 擂 伺 殉 攀 球 晰 百 悉 巩 药 又 脆 沛 姬 焰 页 骨 桔 馏 润 刚 祝 伤 剥 裁 雁 缅 仇 拧 雪 犹 蕊

28、 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 Friedel-Crafts 烷基反应的特点: 1). 反应引入的烷基为活化基,因此单烷化产物将更易于发生烷化,产 物常为二或多烷化混合物。选择适当的溶剂或高温或借助于高速搅拌 可得单烷化产物。 2). 反应是可逆的。Friedel-Crafts烷化反应只有在动力学控制条件下才遵守通 常的定位规律。若温度较高,反应时间较长,反应受热力学控制,则常得到 更为稳定的间位产物。 3). 含强吸电子基的芳环(或称钝化的芳烃),不发生Friedel-Crafts反应。强吸 电子基团如NO2、SO3H、CN、NH(R)3+ 或与环直接相连的羰基(包

29、 括醛、酮、酯羧酸等)化合物 4). 具有NHR、NR2、NH2 (有时OR基)等活化基的芳环,由于催化 剂(Lewis酸,AlCl3等)常与这些基团发生络合,使催化剂失去活性,故上述基 团不仅不能促进Friedel-Crafts反应进行,反而使 Friedel-Crafts反应更难进行 。 5). 多于3个碳的卤代烃、醇、烯烃烷化时常发生异构化。 罢 疼 喊 饶 琵 铱 譬 暴 途 疤 辕 萄 嘉 橙 毖 拌 瞻 皑 团 汪 嗡 缎 诣 凰 昼 菊 廉 择 巡 魂 巢 饯 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 4.3.1.2 Friedel-Crafts 酰化(acylat

30、ion)反应: 芳酮的制备 1. Friedel-Crafts 酰化反应的概念: 2 反应机理:Friedel-Crafts烃化反应类似 以酰基正离子游离状态或离子对 参与反应 以络合物的形式与芳烃反应 砖 厩 产 嚼 乾 烫 壮 收 杠 粱 凳 检 拱 怪 躇 兄 船 蔫 矿 浚 溃 挚 了 逸 沛 撬 艇 釉 现 饿 涕 馆 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 3. 影响因素:酰化剂,被酰化物的结构,催化剂,溶剂 易脱羰基形成叔碳正离子 常用的酰化剂:酰卤、酸酐、羧酸、羧酸酯等 籍 掘 唆 独 喝 椰 漫 筷 毁 甭 韭 肖 裹 钻 掏 架 峡 凹 楚 周 聘 房 烽

31、酬 纺 痊 汪 畸 季 摄 粤 呻 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 (PPA: Polyphosphoric acid) 炊 疆 专 私 善 汐 缎 淹 源 煽 页 郁 堡 珠 靖 偷 惹 耕 柳 溪 私 美 窗 许 掳 锈 探 征 剿 锄 戴 张 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 芳胺虽然活泼,但不能直接进行酰化,因为氨基与催化剂形 成络合物,故必须先保护氨基后才能作酰化反应 3 有质子酸存在时难以合成目标物 2 为什么将AlCl3与乙酰卤及苯胺混合后难以得到目标物? 手 苗 惑 丙 烙 稍 讨 象 汞 即 粒 木 眉 升 扬 族 惊 视 衰 刨

32、 达 槐 誓 歌 识 帖 儒 蛰 脖 箕 功 底 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 酚直接酰化,产物不是单一产物,因此酚酮不是直接酰化制备。而是 利用 Lewis酸催化酚酯重排成2或4酰基酚。这是制备酮酚的一种 重要方法 在PhNO2中进行Fries重排时,主要得对位产物 低温有利于对位 高温有利于邻位 乞 汾 苑 繁 摄 弛 屠 湿 瞅 稼 矗 盾 盯 眯 我 睛 蹄 伸 坟 疑 痹 仅 煽 藻 牟 悦 脱 乱 淘 卖 吾 廓 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 4. Friedel-Crafts酰化反应的特点 1). 亲电的酰基正离子因共振而比较稳

33、定,不重排 2). 生成的芳酮中羰基为吸电子基团,使苯环的活性降低,不致发生 进一步的取代,故产物常停留在单取代产物一步。 3). 酰基化反应不可逆。得到的是单取代、无重排的常为。产物单一 ,反应简单 4). 含强吸电子基(NO2、SO3H、CN、NR3、COR) 的芳烃或芳胺等活化基的芳环,使反应难以进行 5). 由于Lewis酸如AlCl3不仅能与酰化剂的羧酸氧结合,而且与产物 中的羰基结合,因此酰卤酰卤进行酰化时,至少要用等物质的量的 AlCl3; 用酸酐作酰化剂时产生的羧酸副产物将破坏等物质的量的 AlCl3,因此,1 mol酸酐至少要用2 mol AlCl3作催化剂 剑 婴 恬 酉

34、棒 侵 朔 纂 磋 渍 三 汲 躬 侈 蝶 柿 刀 欺 馏 斑 磺 抉 睁 淹 欺 晓 添 寐 题 馅 胃 茎 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 4.3.2 炔烃的C烃化 a). 活性: IBrClF b). 只有伯卤代烃无-位侧链时 才发生反应得产物 c). 仲/叔卤代烃/伯卤代烃-位 含侧链时与炔盐反应得烯 烃,1-炔烃很少 d). 芳卤代烃活性低,不起反应 阜 捞 拭 蓝 涂 即 墒 嚎 嘿 逞 粪 煽 偷 渝 踩 婴 簿 舍 媚 胁 刚 耗 没 秃 镣 景 雕 以 醛 趟 锣 犊 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 4.3.3 烯丙位、苄位的C

35、烃化 烯丙位、苄位CH在强碱作用下生成相应的烯丙位、苄位碳负离子,故 可以用不同的亲电性烃化剂进行C烃化反应 篮 毒 凶 洋 霄 慧 拦 淹 蜜 毁 插 映 陋 撑 事 逃 岿 侄 辞 埋 赏 痉 品 道 悍 竹 空 衡 窥 意 盟 甘 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 4.3.4 羰基化合物位的C烃化 醛酮羰基旁碳上的氢,一般称为活泼氢,在碱的作用下,失 去一个氢,形成一个碳负离子,而碳负离子旁的碳氧双键可以分散 这个负电荷发生离域作用而使这个负离子稳定: 因此碳上的氢很容易被碱移去。由于氧原子电负性比碳原 子大,所以负电荷应当大部分集中在氧原子而成为烯醇式,因此在 不

36、同的条件下可以在碳或氧原子上发生反应。这里只涉及碳的反应 ,后面我们会涉及碳上的酰化反应,这里我们讲碳上的烃化反应 (烯醇式) 歌 雇 假 涧 凳 重 巨 纱 昼 瞪 狂 讹 斯 寻 崎 静 壶 膘 稗 鞭 吁 贴 青 芥 嫁 玩 缄 绷 扰 悉 伪 拿 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 4.3.4.1 活性亚甲基化合物的C-烃化(亚甲基旁有两个吸电子基团 ) 酮、 羰基酸酯、丙二酸酯、丙二晴、晴乙酸等活 性亚甲基在醇盐作用下与卤代烃反应,发生C烃化反应 亚甲基旁有两个活性基团,更易于形成碳负离子,发生SN2烃化反应 碴 既 瑞 房 掏 畔 荡 埂 摘 阴 臂 蚁 俞 奋 隐 愉 坷 翼 决 赐 虑 别 拐 概 惦 脆 价 际 灶 砒 芍 落 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应 醛酮与仲胺缩合脱水转变成烯胺后,其为碳原子具有强亲核性 ,易于与卤代烃、酰卤或其它亲电性烯烃发生反应 4.3.4.2 烯胺的C-烃化 利用这个性质可在醛酮的位导入烃基、酰基,这种方法与醛 酮在碱催化下进行的直接酰化相比具有许多优点: 琼 挫 绞 盛 酌 凛 娶 箍 渺 莽 哟 黎 吧 佑 坎 阳 站 菏 僚 层 氮 锁 多 仰 谴 溜 称 衙 懒 霄 奴 呻 第 四 章 烃 化 反 应 第 四 章 烃 化 反 应

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