催化劑的活性及其影響因素(編輯修改稿)
2025-01-29 15:17 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 NaOH +ROH?NaOR(w,o) +H2O(w) ROH(w) ? ROH(o) [Q+X](o)+NaOR(w) ?[Q+OR](o)+ NaX(w) 不可逆反應(yīng) [Q+OR](o)+R’ X ? R’ OR +[Q+X](o) 三、溶劑 在固液相轉(zhuǎn)移催化過程中，最常用的溶劑是苯、二氯甲烷、氯仿以及乙腈等。乙腈可以成功用于固液相系統(tǒng)，卻不能用于液液系統(tǒng)，因為它和水互溶。 在液液相轉(zhuǎn)移系統(tǒng)中，即反應(yīng)物為液體時，常用該液體作為有機相使用。原則上許多有機溶劑都可以用，但是溶劑與水不互溶，以確保離子對不發(fā)生水合作用，即溶劑化。 四、烷基化反應(yīng) －烷基化反應(yīng) 碳－碳鍵的形成在藥物合成中占有重要地位，用來增長碳鏈。應(yīng)用相轉(zhuǎn)移催化進行 C－烷基化反應(yīng)已很廣泛。具有活潑氫的化合物的 C－烷基化反應(yīng)，經(jīng)典方法是在強堿如 NaH， NaNH2， t－ C4H9OK， RONa等催化下，消除一個質(zhì)子而形成碳負離子，再與鹵代烴進行烷基化反應(yīng)。 這類反應(yīng)常常須在無水條件下進行，不僅操作條件苛刻，且試劑昂貴；而相轉(zhuǎn)移催化方法可使這類反應(yīng)在濃氫氧化鈉水溶液和有機溶劑兩相體系中，于較溫和條件下進行，可有較好的選擇性和較高的收率。 － C－ H － C－ Na NaOH H2O － N－ Cl － C－ N－ NaCl ＋ RX － C－ R ＋ － N－ Cl － N－ OH NaOH ＋ － C－ H － C－ N－ ＋ H2O 相轉(zhuǎn)移催化的 C－烷基化反應(yīng)機理 固液相轉(zhuǎn)移催化方法進行 C－烷基化反應(yīng)。例如以苯乙酸為原料，用濃硫酸二甲酯作為甲酯化試劑，在固體氫氧化鉀存在下，用氯化三乙基卞銨（ TEBAC）作為相轉(zhuǎn)移催化劑，在二氯甲烷中回流，生成 C－ C鍵，得到?－甲基苯乙酸甲酯。 C H 2 C O O H C H C O O C H 3C H 3( C H 3 ) 2 SO 4 , K O H / T E B A C 當用鎓鹽作為烷基化反應(yīng)的催化劑時，烷基化試劑鹵代烴的活潑順序為 : RClRBrRI 苯和二氯甲烷是鎓鹽相轉(zhuǎn)移催化的良好溶劑。反應(yīng)操作一般將反應(yīng)物溶于有機溶劑中，在攪拌下滴加到有催化劑的50%NaOH水溶液中，反應(yīng)完畢分離有機層，除去溶劑進行產(chǎn)物分離。 由氰乙酸甲酯合成丙戊酸類抗癲癇藥中間體時形成的碳－碳鍵，也可用固液相轉(zhuǎn)移催化合成反應(yīng)；收率可達 96%。 CH 2C NC O O C H 3 C 3 H 7 CC 3 H 7C NC O O C H 31 溴 丙 烷 ， 碳 酸 鉀 ， 季 銨 鹽90 ℃ 蒽酮用鹵代烴進行 C－烷基化時，也可不同程度地產(chǎn)生 O－烷基化反應(yīng)。例如蒽酮在 30%氫氧化鈉水溶液中，以二氯甲烷為溶劑和氯化三乙基卞銨作相轉(zhuǎn)移催化劑，用不同的鹵代烴，收率和產(chǎn)物各部相同。 OH ROOR RO RROR RT E B A C , N a O H / R X C H2Cl2室溫 1 . 5 小時1e1c 1d2c 2d1a 1b 1 a R = C H2C H = C H21 b R = C H2C H = C H C H31 e R = C ( C H3)2 C ≡ C H2 c R = C H2C ≡ C C H31 d R = C H2C ≡ C C H2 O C6H4Cl4 1 c R = C H2C ≡ C C H32 d R = C H2C ≡ C C H2 O C6H4Cl4 50%70~90%100%丙二酸酯、 ?－ 酮酯和氰基等化合物在反應(yīng)過程中所含酯基容易水解，可用當量的四丁基溴化銨（ TBAB）為催化劑，能得到較好的收率。 C H 2 C O C H C O O C H 3RCH 3 C O C H 2 C O O C H 3 RXT B A BR= C H 3 C 2 H 5 i C 3 H 7 n C 4 H 9 X = I+收 率 ％ 80 84 70 90－烷基化反應(yīng) 利用相轉(zhuǎn)移催化能合成醚類和酯類。相轉(zhuǎn)移催化合成醚類具有操作簡單，且反應(yīng)速度和產(chǎn)率都有所提高。在兩相條件下，醇或酚先與濃氫氧化鈉溶液作用，失去質(zhì)子而形成負離子，再與催化劑鎓離子形成離子對而轉(zhuǎn)移到有機相與烷基化試劑反應(yīng)。因為反應(yīng)在非極性介質(zhì)中進行，并與親脂性的鎓離子形成離子對，避免了在一般條件下醇或酚的負離子的溶劑化作用，有利于反應(yīng)的進行。醇或酚的負離子與較大的鎓離子形成離子對，其正負電荷的距離比醇鈉或酚鈉等離子對的正負電荷間距離大，所以前者的負離子的活性高于后者。 脂肪醇類在 50%氫氧化鈉溶液及四丁基碘化銨（ TBAI）存在下，在石油醚中與硫酸二甲酯作用得到甲醚，收率 60~93%。 R O H + (C H 3)2SO 4T B A I, 5 0 % N a O H R O C H3 Na + (C H 2O S O 3) H 2O+ + 應(yīng)用 PTC也可以合成芳基烷基醚類。 ?－萘酚、硝基酚、鄰苯二酚都能發(fā)生 O－烷基化反應(yīng)。有 ?－萘酚與環(huán)氧氯丙烷制得 419,再以異丙胺胺化，可合成腎上腺素受體阻斷劑普萘洛心得安。
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