【正文】
酚置于干燥的丙酮中,與氯化芐、碘化鉀、碳酸鉀回流,即得相應(yīng)的芐醚。 ①當(dāng)烴基相同時(shí)不同鹵代烴的活性次序?yàn)椋篟FRClRBrRI; ②當(dāng)鹵原子相同時(shí),隨烴基分子量的增大,鹵代烴的活性逐漸降低。RI的活性雖然大,但由于穩(wěn)定性差、不易制備、價(jià)格較貴等原因而應(yīng)用較少,應(yīng)用較多的是 RCl和 RBr。 返回本節(jié) ( 2)鹵代烴的選擇 ? a. 由于 Williamson合成是在強(qiáng)堿條件下進(jìn)行的,所以一般不用叔鹵烷作為烴化試劑 ,因?yàn)槭妍u烷在堿性條件下易發(fā)生消除,生成烯烴。 ? c. 氯芐和溴芐的活性較大,易于進(jìn)行烴化反應(yīng); ? d. 氯苯和溴苯由于鹵原子與芳環(huán)存在 pπ共軛,活性很差,烴化反應(yīng)較難進(jìn)行。 返回本節(jié) ( 3)分子內(nèi)的 Williamson合成 —— 環(huán)醚的制備鹵代醇在堿性條件下,可發(fā)生分子內(nèi)的 Williamson反應(yīng),用于制備環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷及高環(huán)醚類化合物。 ② 質(zhì)子溶劑會降低 RO—的親核性,而極性非質(zhì)子性溶劑能夠增強(qiáng) RO—的親核性。 返回本節(jié) ( 2)酚的氧烴化 ① 由于酚的烴化比醇容易,所以常用的堿除了氫氧化鈉等強(qiáng)堿外,還可以用碳酸鈉(鉀)等弱堿。 返回本節(jié) ?二、 酯類為烴化劑 1.芳磺酸酯烴化劑 ( ArSO2OR)和硫酸酯烴化劑 ? 也是常用烴化劑,其反應(yīng)機(jī)理與鹵代烴的烴化反應(yīng)相同。因此,使用芳磺酸酯和硫酸酯時(shí),其反應(yīng)條件較鹵代烴溫和。 ? 芳磺酸酯中應(yīng)用最多的是對甲苯磺酸酯( TsOR),常用于引入分子量較大的烴基。 返回本節(jié) 2.硫酸酯烴化劑 ( ROSO2OR) 常用的硫酸酯類烴化劑有 硫酸二甲酯( Me2SO4) 和硫酸二乙酯 (Et2SO4) 。 ? 新型綠色化工產(chǎn)品 —— 碳酸二甲酯 。 返回本節(jié) ?三、 環(huán)氧乙烷類烴化劑 ?環(huán)氧乙烷 屬小環(huán)化合物,容易開環(huán), 在酸或堿的作用下,能和分子中含有活潑氫的化合物 (如醇、酚、胺、活性亞甲基、芳環(huán)等)反應(yīng)得到烴化產(chǎn)物 ,在被烴化的原子上引入羥乙基,所以這類反應(yīng)又稱為 羥乙基化反應(yīng)。 ?環(huán)氧乙烷可以通過氯醇法或氧化法制備。 ? 反應(yīng)特點(diǎn): ? ① 比羥基烴化容易 。 ? 主要內(nèi)容: ? ① 鹵代烴為烴化劑 ? ② 酯類為烴化劑 ? ③ 環(huán)氧乙烷類烴化劑 返回本節(jié) 一、鹵代烴為烴化劑 ?鹵代烴與氨、胺反應(yīng)可以在氮原子上引入烴基,得到伯、仲、叔胺,但由于氨及胺分子中含有多個(gè)活潑氫,易得混合物。 返回本節(jié) ? 1. 伯胺的制備 ?( 1) NH3與鹵代烴反應(yīng) ?由于 NH3的三個(gè)氫原子都可以被烴基所取代 ,生成伯 、 仲 、 叔胺及季胺鹽的混合物 , 所以 采用大大過量的 NH3與鹵代烴反應(yīng) , 可抑制生成的伯胺的進(jìn)一步烴化 , 而主要得伯胺 。 ?這種方法 雖然原料價(jià)廉、易得,但 存在原料利用率低、產(chǎn)品難分離、純度差等缺點(diǎn) ,已不經(jīng)常應(yīng)用。 1 7 0 ℃ , 6 hN H 3 / A c O N H 4 O2 NN O 2N H 2O 2 NN O 2C l ( 7 0 % )返回本節(jié) ?( 2)鄰苯二甲酰亞胺與鹵代烴反應(yīng) ?將氨先制成鄰苯二甲酰亞胺,再進(jìn)行 N烴化。在操作時(shí),利用氮原子上氫的酸性,先使其與氫氧化鉀或碳酸鈉作用生成鉀或鈉鹽,然后再與鹵代烴作用,得 N烴基鄰苯二甲酰亞胺,之后,進(jìn)行肼解或酸水解可得純伯胺。水合肼水解:反應(yīng)迅速,不需加壓,操作方便,收率也較高,多采用此法。 H C l / E t O HR N H 2R XNNN NR XNNN N?如抗菌藥氯霉素 ( Chloramphenicol) 中間體( 19) 的合成采用了此反應(yīng) 。 缺點(diǎn)是應(yīng)用范圍不如 Gabriel合成法廣泛 。 在 RX中 , R 一般為 ArCH2— , RCOCH2— ,CH2=CHCH2— , RC=CCH2— 等 。其方法歸納為下列幾種。 如 C H B rH 3 CH 3 CC H 3 N H 2 / E t O H1 1 0 , 1 8 hC H N H C H 3H 3 CH 3 CC HH 3 CH 3 CNC H 3C HC H 3C H 3( 7 8 % ) ( 少 量 )N H 2C H 3 I4 5 , 3 ~ 6 hN H C H 3( 定 量 收 率 )?這類反應(yīng)具有較大的實(shí)用價(jià)值,如抗瘧藥阿的平( Mepacrine,22)與局麻藥丁卡因(Tetracaine)中間體( 23)的合成。或者利用亞磷酸二酯與伯胺反應(yīng),對氮封鎖使其只剩一個(gè)活潑氫,然后烴化、水解也可得仲胺。X / N a O H R N S O 2 C F 3R 39。 N HR N H 2 R N H P O ( O E t ) 2 R 39。 N H( E t O ) 2 P O H / C C l H C l?芳香族的仲胺也可用上述類似的方法制備。 此方法常用,可同時(shí)制備芳香族的仲、叔胺。 N H 2 M e I N H M e M e I N M e 2返回本節(jié) ? ?由于叔胺分子中不含活潑氫,所以叔胺的制備較伯、仲胺要簡單,由鹵代烴與仲胺反應(yīng)即可得叔胺。 C H 2 N H C H 3H C C C H 2 C lC H 2 N C H 3C H 2 C C H( 2 4 )C lC H O C H 2 C H 2 C lN H / N a 2 C O 3回 流 7 hC H O C H 2 C H 2C lN ( 9 0 % )( 2 5 )返回本節(jié) ?4. 聯(lián)芳胺的制備 ?由于鹵代芳烴活性低,又有位阻,不易與芳伯胺反應(yīng)。 A r N H A r 39。A r N H 2 H X?此反應(yīng)常用于聯(lián)芳胺的制備,消炎鎮(zhèn)痛藥氯滅酸( Chlofenamic Acid,26)及氟滅酸( Flufenamic Acid,27)即是用此方法制備的。 在藥物合成中 , 應(yīng)用的例子很多 , 例如 , 非甾體抗炎藥吡羅昔康 ( Piroxicam) 的中間體 ( 28) 、 局麻藥甲哌卡因 ( Mepivacaine,29) 等就是用硫酸二酯進(jìn)行 N烴化而制得 。 如: ( 7 0 % )HC 8 H 1 7( C 2 H 5 ) 2 N ( C H 2 ) 2 N回 流 1 0 h( C 2 H 5 ) 2 N ( C H 2 ) 2 N H 2 / T o lC 8 H 1 7T s OON H 22 T s O C H 31 6 0 , 1 hON ( C H 3 ) 2( 5 3 % )?多聚磷酸酯(可由 P2O5和相應(yīng)的醇直接制得)與胺類在 120~ 160℃ 共熱,在氨基上引入烴基。 N H 2C H 2 C H 2 O HPO C H 3OOn1 3 0NC H 3( 7 2 % )返回本節(jié) 三、環(huán)氧乙烷類烴化劑 ?環(huán)氧乙烷及其衍生物對胺類可進(jìn)行羥乙基化。其中( 33)是局麻藥鹽酸普魯卡因等的中間體,( 34)鎮(zhèn)痛藥美沙酮的中間體,( 35)是抗哮喘和抗過敏、血管擴(kuò)張和抗高血壓等藥的中間體。 碳原子上的烴化反應(yīng)是構(gòu)建分子骨架的重要途徑之一。前者被稱為 FC烴化反應(yīng),后者被稱為 FC?;磻?yīng)。 返回本節(jié) ? ? FC烴化反應(yīng)是碳正離子對芳環(huán)的親電取代反應(yīng)。相同 X,不同結(jié)構(gòu) R的活性次序?yàn)椋? C H 2 X, C H 2 C H C H 2 X C XR 2R 1R 3 CR 1R 2 X H R 1 C H 2 X C H 3 X? R為芐基或烯丙基時(shí)最易反應(yīng),只需少量活性較差的催化劑(如 ZnCl2)即可和苯反應(yīng),而氯甲烷必須用相當(dāng)量的 AlCl3進(jìn)行催化并加熱,才能和芳環(huán)反應(yīng)。除鹵代烴外,還有醇、烯以及環(huán)氧乙烷,有時(shí)醛和酮也可用作烴化試劑。 C H 3C H 3OA l C l 3C H 3C H 3C H 2 C H 2 O Hr . t .C H 2C H 3 C H 2 C HOS n C l 4 / C S 21 0 C H 3 C H 2 C H C H 2 O HC 6 H 5( 主 )返回本節(jié) ?( 2)芳香族化合物的結(jié)構(gòu) ?當(dāng)芳環(huán)上含有給電子基時(shí),反應(yīng)容易。如硝基可阻止反應(yīng)的進(jìn)行,因而硝基苯可作 FC反應(yīng)的溶劑。 返回本節(jié) ?( 3)催化劑 FC烴化反應(yīng)的催化劑為Lewis酸和質(zhì)子酸。