【正文】
: 當(dāng)苯環(huán)上引入的烴基不止一個(gè)時(shí) , 除了正常的鄰、對位產(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)溫度,生成不正常的間位產(chǎn)物。 所以傅 克反應(yīng)時(shí)間不宜過長, AlCl3用量不宜過大。 H3CC H3C H 3C H 3C H3H 3 CC H 3 C l / A l C l 30 ℃C H 3 C l / A l C l 31 0 0 ℃重 排△107 +A l C l 3 ( 0 . 1 5 m o l )8 0o, 1 8 h+1 . 8 m o l 0 . 5 m o l 3 0 %溫和條件得到 a位 結(jié)構(gòu),高溫得到 ?位 結(jié)構(gòu) 108 109 苯可以與多鹵化物、甲醛、環(huán)氧乙烷等在三氯化鋁催化下烴化 +C H2C l2A l C l3P h C H2P hH C H OC H C l3P h3C HC C l4P h3C C lOP h C H2C H2P hC l C H2C H2C l110 5). 多于 3個(gè)碳的鹵代烴、醇、烯烴烷化時(shí)常發(fā)生異構(gòu)化。 FriedelCrafts 烷基反應(yīng)的特點(diǎn): 1). 反應(yīng)引入的烷基為活化基,因此單烷化產(chǎn)物將更易于發(fā)生烷化,產(chǎn)物常為二或多烷化混合物。選擇適當(dāng)?shù)娜軇┗蚋邷鼗蚪柚诟咚贁嚢杩傻脝瓮榛a(chǎn)物。 2). 反應(yīng)是可逆的。 FriedelCrafts烷化反應(yīng)只有在動(dòng)力學(xué)控制條件下才遵守通常的定位規(guī)律。若溫度較高,反應(yīng)時(shí)間較長,反應(yīng)受熱力學(xué)控制,則常得到更為穩(wěn)定的間位產(chǎn)物。 3). 含強(qiáng)吸電子基的芳環(huán) (或稱鈍化的芳烴 ),不發(fā)生 FriedelCrafts反應(yīng)。強(qiáng)吸電子基團(tuán)如- NO- SO3H、- CN、- NH(R)3+ 或與環(huán)直接相連的羰基 (包括醛、酮、酯羧酸等 )化合物 4). 具有- NHR、- NR- NH2 (有時(shí)- OR基 )等活化基的芳環(huán),由于催化劑 (Lewis酸, AlCl3等 )常與這些基團(tuán)發(fā)生絡(luò)合,使催化劑失去活性,故上述基團(tuán)不僅不能促進(jìn) FriedelCrafts反應(yīng)進(jìn)行,反而使 FriedelCrafts反應(yīng)更難進(jìn)行。 111 112 第三節(jié) 碳原子上的烴化反應(yīng) 二、炔烴的烴化 N H3 ( l )N a N H2N aR X / N H3 ( l )R + N a XN H3 / N a N H2 ( l )RN aR 39。 X / N H3 ( l )RR 39。a). RX的活性 : IBrClF,隨烴基大小的增加而減少; b). 只有伯鹵代烴無 ?位側(cè)鏈時(shí)才發(fā)生反應(yīng)得產(chǎn)物 c). 仲 /叔鹵代烴 /伯鹵代烴 ?位含側(cè)鏈時(shí)與炔鹽反應(yīng)得烯烴 ,1炔烴很少 d). 芳鹵代烴活性低 ,不起反應(yīng) Lebeau和 Picon, 1913年 113 N aB r B r/ N H38 4 %N aR X / N H 3RN a N H2RN aR 39。 X / N H 3RR 39。114 乙炔基末端炔烴在堿的催化下,可形成碳負(fù)離子,作為親核試劑與羰基進(jìn)行加成,生成炔醇 O+ N a C C HH 2 OO HC C H烴化后得到碳碳三鍵和羥基兩種官能團(tuán),可接著進(jìn)行多種反應(yīng) R C C H + C H2OK O HR C C C H2O HH C C H + C H2OK O HH C C C H2O H壓 力C C C H2O HH O H2CR C C H + C H3C O C H3K O HR C C CC H3C H3O HH C C H + C H3C O C H3H C C CC H3C H3O HK O HC C CC H3C H3O HCC H3C H3H O115 R C C H2C u C l , N H 3 , M e O H空 氣R C C C RCH 3 C CC H 3O HC C C u +1 /2 O 2 H3 C CC H 3O HC C C H 3CC H 3O HCC2H 3 C CC H 3O HC C C u O 2 H 3 C CC H 3O HC C C u + H 3 C CC H 3O HC C C u ++ +炔化亞銅的偶聯(lián)反應(yīng) 炔化亞銅雖然有爆炸性,但在反應(yīng)中使用并沒有危險(xiǎn)。這類化合物用空氣或者 K3Fe(CN)6等試劑氧化,可以偶聯(lián)成具有兩個(gè)炔基的長鏈化合物: 一般認(rèn)為該反應(yīng)為自由基歷程: 116 Sonogashira Coupling 117 Mechanism of the Sonogashira Coupling 118 ? RX + Mg RMgX ? Li + RX RLi + LiX ? 2RLi + CuI R2CuLi + LiI 第三節(jié) 碳原子上的烴化反應(yīng) 有機(jī)金屬化合物在 C烴化中的應(yīng)用 119 偶聯(lián)反應(yīng): 由格氏試劑或有機(jī)銅鋰試劑與鹵代烴反應(yīng)用以 合成烴類化合物 : R M g X + R 39。 C H = C H C H 2 X R 39。 C H = C H C H 2 RR 39。 2 C u L i + R C H = C H X R C H = C H R 39。120 P hHB rH+ M e 2 C u L iP hHM eHR M g X + P h C lN i [ P h 2 P ( C H 2 ) 3 P P h 2 ] C l 2P h R121 親核加成反應(yīng) 由格氏試劑或有機(jī)銅鋰試劑與羰基加成,用以 合成醇或羧酸 : R M g X + R 39。 C H O R 39。 C H RO HH 3 OR M g X + C O 2H 3 OR C O O HO O OC l C H 2 C H 2 N ( C H 3 ) 2 / M g / E t 2 OC l M g O C H 2 C H 2 N ( C H 3 ) 2 H O C H 2 C H 2 N ( C H 3 ) 2C C O 2 C H 3C C O 2 C H 3/ C 2 H 5 B r / M g /E t 2 OOH O( 6 5 % )( 5 0 % ~ 6 0 % )H C l6 hO122 123 活潑亞甲基化合物的 C烴化 羰基化合物在 a- 位碳原子上引入烴基是增長碳鏈的重要方法 第三節(jié) 碳原子上的烴化反應(yīng) 羰基化合物 α 位 C烴化 H2CXYX , Y 為 吸 電 子 基吸 電 子 能 力 : N O2 > C R > R S O2> C N > C O O R > P hOC H2C O O E tC O O E tC HCCOOO E tO E tH CCCOOO E tO O E tR H CCCOOO E tO E tB+ B HR X???反 應(yīng) 機(jī) 理 :124 醛酮羰基旁碳上的氫,一般稱為 a-活潑氫,在堿的作用下,失去一個(gè)氫,形成一個(gè)碳負(fù)離子,而碳負(fù)離子旁的碳氧雙鍵可以分散這個(gè)負(fù)電荷發(fā)生離域作用而使這個(gè)負(fù)離子穩(wěn)定: CHC O + : B - C CO + H : BC C O 因此 a-碳上的氫很容易被堿移去。由于氧原子電負(fù)性比碳原子大,所以負(fù)電荷應(yīng)當(dāng)大部分集中在氧原子而成為烯醇負(fù)離子,因此在不同的條件下可以在碳或氧原子上發(fā)生反應(yīng)。 (烯醇式 ) 125 吸電子基團(tuán)的強(qiáng)弱順序: - NO2 - COR - SO2R - CN - COOR - SOR - Ph 影響活性亞甲基化合物烴化的主要因素: 1) 烴化劑結(jié)構(gòu)的影響 亞甲基旁的活性基團(tuán)吸電子能力越強(qiáng),越易于形成碳負(fù)離子,烴化反應(yīng)越易于發(fā)生 H2CC O2E tC O2E tC7H1 5B rN a O B u tC HC O2E tC O2E tC7H1 51 ) N a O H / H2O2 ) H+C HC O2HC O2HC7H1 5 C8H1 7C O2HO OK2C O 3C H3IO O126 第三節(jié) 碳原子上的烴化反應(yīng) 羰基化合物 α 位 C烴化 2) 堿和溶劑的選擇 a 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 、 二甲苯等油溶劑中加入 NaH或金屬鈉 , 生成烯醇鹽再烴化 c 極性非質(zhì)子溶劑如 DMF、 DMSO可促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行 , 但增加 O-烴化副產(chǎn)物 t B u O K > i P r O N a > E t O N a > C H 3 O N a堿 性 :3). 烴化劑的影響 鹵代烴:伯 仲 叔 伯鹵代烴位阻小,可雙烴化 鹵素: I Br Cl F 應(yīng)用二鹵化物,可以制備環(huán)狀化合物 127 引入烴基的順序影響 a 當(dāng) R=R’時(shí),一步或分步進(jìn)行視鹵代物和亞甲基結(jié)構(gòu) b 當(dāng) R≠R’ 時(shí), 當(dāng) R、 R’ 都為伯鹵代烷,先大再小 當(dāng) R、 R’ 為為伯 \仲鹵代烷,先伯后仲 當(dāng) R、 R‘ 都為仲鹵代烷,收率低,一般選用活性高的亞甲基化合物,如用氰乙酸酯代替丙二酸酯 128 H CC O2E tC O2E t+B rH CC O2E tC O2E tE t2CC O2E tC O2E t E t 2 CC O2E tOO E tE t OE t2CC O2E tO E tO E tOE t2CC O2E tH仲 鹵 代 物 常 常 出 現(xiàn) 的 副 產(chǎn) 物溫 度 高 及 長 時(shí) 間 加 熱如 果 用 碳 酸 二 乙 酯 作 溶 劑可 以 抑 制 副 反 應(yīng) 的 生 成副反應(yīng)的影響 生成醚的副反應(yīng),所以反應(yīng)應(yīng)使用過量的 R’X R O N a + R 39。 X R O R 39。 + N a X129 OONOP e n to x y v e r in鎮(zhèn) 咳 藥 咳 必 清C H 2 C N B r ( C H 2 ) 4 B rN a O HP h C N+ 85~ 90, 4h ( 85% )C H 2 C H 2 O HH 3 C NC H 2 C H 2 C lS O C l2 / C 6 H 6 P h C H 2 C N / N a O H / C 6 H 6H 3 CP hC NC H 2 C H 2 O HH 3 C NC H 2 C H 2 C l N回 流 , 3h 回 流 , 4h環(huán)狀化合物的制備 鎮(zhèn) 痛 藥 哌 替 啶 ( 杜 冷 丁 )P e t h id in e130 C H ( C O O E t )2C H ( C O O E t )2C O O E tC O O E tC O O E tC O O E tC O O HC O O H2 C H2( C O O E t )22 E t O2 E t O+B r ( C H2)3B rI2O HHB r B rB r B rE t O O C C O O E tC O O E tE t O O CH O O C C O O H+2 C H2( C O O E t )2 +E t O+4 H C H O C H3C H ON a O HC ( C H2O H )4H B rC ( C H2