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1、第1章卤化第1页,本讲稿共99页 章节简介章节简介第一章第一章 卤化反应卤化反应第二章第二章 烃化反应烃化反应第三章第三章 酰化反应酰化反应第四章第四章 缩合反应缩合反应第五章第五章 重排反应重排反应第六章第六章 氧化反应氧化反应第七章第七章 还原反应还原反应第八章第八章 合成设计原理合成设计原理第2页,本讲稿共99页第一章第一章 卤化反应卤化反应第3页,本讲稿共99页重点内容:重点内容:1、掌握卤化反应机理(亲电加成、掌握卤化反应机理(亲电加成、亲电取代、亲亲电取代、亲核取代、自由基反应核取代、自由基反应)2、熟悉常见的卤化试剂及适用范围、熟悉常见的卤化试剂及适用范围3、掌握课堂讲授的例题和
2、习题掌握课堂讲授的例题和习题:反应底物、反应:反应底物、反应条件、反应试剂、反应的主产物条件、反应试剂、反应的主产物4、了解卤化反应的应用、了解卤化反应的应用第4页,本讲稿共99页概概述述 定义:有机化合物分子中引入卤素原子定义:有机化合物分子中引入卤素原子(X)(X)的反应称卤化反的反应称卤化反 应。应。用途:制备特定活性化合物;用途:制备特定活性化合物;制备制备官能团转化的中间体;官能团转化的中间体;引入引入卤素原子作为保护基、阻断基等,提高化学选卤素原子作为保护基、阻断基等,提高化学选 择性和区域选择性。择性和区域选择性。5-氟尿嘧啶氟尿嘧啶诺氟沙星诺氟沙星第5页,本讲稿共99页亲电加成
3、亲电加成亲电取代亲电取代亲核取代亲核取代自由基反应自由基反应不饱和烃不饱和烃的卤加成反应的卤加成反应芳烃和羰基芳烃和羰基-位位卤取代卤取代反应反应醇、酚、羧酸醇、酚、羧酸卤置换反应卤置换反应苄位、烯丙位卤代苄位、烯丙位卤代,羧基、,羧基、重氮基卤置换重氮基卤置换第一节第一节 卤化反应机理卤化反应机理第6页,本讲稿共99页取代和加成的卤化剂取代和加成的卤化剂:卤素卤素(Cl2,Br2、I2),卤素的酸和氧化剂卤素的酸和氧化剂(HCl-NaOCl、HCl-NaClO3、HBr-NaOCl、HBr-NaBrO3)及其他卤化剂及其他卤化剂(SOCl2,HOCl,COCl2,SCl2,ICl)等等置换的
4、卤化剂置换的卤化剂:HF、KF、NaF、SbF5,HCl,HBr,NaBr等等第7页,本讲稿共99页第二节第二节 不饱和烃的卤加成反应不饱和烃的卤加成反应*和和卤素卤素的加成反应的加成反应*不饱和羧酸的卤内酯化不饱和羧酸的卤内酯化反应反应*和和次卤酸次卤酸(酯酯)的加成反应的加成反应*和和N-N-卤代酰胺卤代酰胺的加成反应的加成反应*和和卤化氢卤化氢的加成反应的加成反应*和硼烷的加成反应及卤解和硼烷的加成反应及卤解第8页,本讲稿共99页亲电加成:亲电加成:通过化学键异裂产生的带正电的原子或基团进攻不饱和键而引起通过化学键异裂产生的带正电的原子或基团进攻不饱和键而引起的加成反应称为亲电加成反应的
5、加成反应称为亲电加成反应 亲电加成反应可以按照亲电加成反应可以按照“环正离子中间体机理环正离子中间体机理”、“碳正离碳正离子中间体机理子中间体机理”、“离子对中间体机理离子对中间体机理”和和“三中心过渡态机理三中心过渡态机理”四种途径进行四种途径进行 第9页,本讲稿共99页 环正离子中间体机理(反式加成、环正离子中间体机理(反式加成、外消旋体外消旋体)环正离子中间体机理表明:该亲电加成反应是分两步完成的环正离子中间体机理表明:该亲电加成反应是分两步完成的反式加成。首先是试剂带正电荷或带部分正电荷部位与烯烃接近,反式加成。首先是试剂带正电荷或带部分正电荷部位与烯烃接近,与烯烃形成环正离子,然后试
6、剂带负电荷部分从环正离子背后进与烯烃形成环正离子,然后试剂带负电荷部分从环正离子背后进攻碳,发生攻碳,发生S SN N2 2反应,总的结果是试剂的二个部分在烯烃平面的两反应,总的结果是试剂的二个部分在烯烃平面的两边发生反应,得到反式加成的产物边发生反应,得到反式加成的产物第10页,本讲稿共99页 离子对中间体机理(顺式加成)离子对中间体机理(顺式加成)按按离离子子对对中中间间体体机机理理进进行行的的过过程程表表述述如如下下:首首先先试试剂剂与与烯烯烃烃加加成成,烯烯烃烃的的键键断断裂裂形形成成碳碳正正离离子子,试试剂剂形形成成负负离离子子,这这两两者者形形成成离离子子对对,这这是是决决定定反反
7、应应速速率率的的一一步步,键键断断裂裂后后,带带正正电电荷荷的的C CC C键键来来不不及及绕轴旋转,与带负电荷的试剂同面结合,得到顺式加成产物绕轴旋转,与带负电荷的试剂同面结合,得到顺式加成产物第11页,本讲稿共99页 碳正离子中间体机理(顺式加成、反式加成)碳正离子中间体机理(顺式加成、反式加成)+Y-碳正离子机理进行的过程可表述如下:试剂首先解离成离子,正碳正离子机理进行的过程可表述如下:试剂首先解离成离子,正离子与烯烃反应形成碳正离子,这是决定反应速率的一步,离子与烯烃反应形成碳正离子,这是决定反应速率的一步,键断裂键断裂后,后,C CC C键可以自由旋转,然后与带负电荷的离子结合,这
8、时结合有两键可以自由旋转,然后与带负电荷的离子结合,这时结合有两种可能,即生成顺式加成与反式加成两种产物种可能,即生成顺式加成与反式加成两种产物 第12页,本讲稿共99页 三分子(中心)过渡态机理(反式加成)三分子(中心)过渡态机理(反式加成)YEEY实际上,三分子碰撞几率小。一般认为,先形成实际上,三分子碰撞几率小。一般认为,先形成络合络合物,然后再与另一分子反应物,然后再与另一分子反应第13页,本讲稿共99页烯烃的反应能力烯烃的反应能力:取决于中间体正离子的稳定性,其活泼次序如下取决于中间体正离子的稳定性,其活泼次序如下:RCH=CH2CH2=CH2CH2=CHCl反应中间体反应中间体:桥
9、型卤正离子桥型卤正离子(溴鎓离子、碘鎓离子)(溴鎓离子、碘鎓离子)碳正离子碳正离子(与氯加成时(与氯加成时,双键上有苯基等取代基时)双键上有苯基等取代基时)第14页,本讲稿共99页反应的立体化学反应的立体化学:对于对于桥型卤正离子中间体桥型卤正离子中间体,产物为,产物为对向对向加成产物加成产物.对于对于碳正离子中间体碳正离子中间体,既有,既有对向对向加成产物加成产物,也有也有同向同向加加成产物;同向加成产物的比例随碳正离子的稳定性的成产物;同向加成产物的比例随碳正离子的稳定性的增高而增加增高而增加.第15页,本讲稿共99页卤代反应的溶剂卤代反应的溶剂在卤素的亲电加成反应中,一般采用的溶剂有四氯
10、在卤素的亲电加成反应中,一般采用的溶剂有四氯化碳、氯仿、二硫化碳、乙酸等。化碳、氯仿、二硫化碳、乙酸等。若以若以醇或水醇或水作为溶剂,由于它们可作为亲核试剂作为溶剂,由于它们可作为亲核试剂,向过渡态络合物作亲核进攻,可能会发生生成卤代醇或卤向过渡态络合物作亲核进攻,可能会发生生成卤代醇或卤代醚的副反应。如:代醚的副反应。如:第16页,本讲稿共99页一、卤素对双键的加成一、卤素对双键的加成1.反应范围反应范围氟化反应太剧烈,加成的同时,容易发生取代、氟化反应太剧烈,加成的同时,容易发生取代、聚合等副反应,应用价值很小。聚合等副反应,应用价值很小。碘与烯烃的加成是可逆反应,且反应产物不稳定,碘与烯
11、烃的加成是可逆反应,且反应产物不稳定,在制备上也没有太大意义。在制备上也没有太大意义。比较有意义的是比较有意义的是氯、溴与烯烃氯、溴与烯烃的加成的加成。第17页,本讲稿共99页2.卤素对双键的加成反应机理卤素对双键的加成反应机理亲电加成亲电加成和和自由基自由基加成。加成。亲电加成(桥型卤正离子和离子对过渡态):亲电加成(桥型卤正离子和离子对过渡态):烯烃的氯、溴加成常以对向加成机理为主,因所用烯烃的氯、溴加成常以对向加成机理为主,因所用不同卤素或烯烃上取代基的影响,同时发生同向加成不同卤素或烯烃上取代基的影响,同时发生同向加成反应比例会有较大变化反应比例会有较大变化第18页,本讲稿共99页影响
12、因素:影响因素:1)烯烃结构影响)烯烃结构影响例1:MeO的供电子作用的供电子作用:(稳定性稳定性)第19页,本讲稿共99页X 对向产物对向产物同向产物同向产物Cl 65%35%Br 88%12%2 2)卤素的影响)卤素的影响例2:第20页,本讲稿共99页 对于刚性环烯对于刚性环烯,立体选择性主要取决于中间体卤鎓离子的立体选择性主要取决于中间体卤鎓离子的稳定性稳定性例3:3)位阻的影响)位阻的影响无位阻,机会均等,形成外消旋混合物;无位阻,机会均等,形成外消旋混合物;有位阻,在位阻小的一侧形成三元环有位阻,在位阻小的一侧形成三元环第21页,本讲稿共99页4)有重排产物生成,生成更稳定的有重排产
13、物生成,生成更稳定的C+离子离子第22页,本讲稿共99页对于双键上有季碳取代基的烯烃来说,在卤素加成反应对于双键上有季碳取代基的烯烃来说,在卤素加成反应中除了正常的对向加成产物以外,常常发生重排和消除中除了正常的对向加成产物以外,常常发生重排和消除反应,其机理包括使相邻的烷基重排到桥卤正离子过渡反应,其机理包括使相邻的烷基重排到桥卤正离子过渡态的碳原子上,生成稳定的叔碳正离子,其失去质子得态的碳原子上,生成稳定的叔碳正离子,其失去质子得到卤代烯烃,与卤素负离子作用生成二卤代烃到卤代烯烃,与卤素负离子作用生成二卤代烃 卤素与烯烃加成反应中的重排卤素与烯烃加成反应中的重排:重排情形重排情形:第23
14、页,本讲稿共99页5)若反应体系中存在其它亲核试剂若反应体系中存在其它亲核试剂,则得到其它加成则得到其它加成产物产物;欲制得纯双卤产物欲制得纯双卤产物,应避免使用这些亲核试剂应避免使用这些亲核试剂第24页,本讲稿共99页Me3CCMeCMe3Me3CCMe3Me3CCCCCCCHHHHHHCl2/CCl4ClClClMeCH2+60%40%Ph3C-CH=CH2Br2/CCl4r.t.48 hPh3-CH-CH2BrBr+Ph2C=C-CH2BrPh20%23%第25页,本讲稿共99页某些不饱和羧酸的双键上形成环状卤正离子时,若立体某些不饱和羧酸的双键上形成环状卤正离子时,若立体条件许可,亲核
15、性羧酸负离子向其进攻可生成卤代五元条件许可,亲核性羧酸负离子向其进攻可生成卤代五元或六元内酯称为卤内酯化反应或六元内酯称为卤内酯化反应(halolactonization)。此反。此反应与烯烃的对向卤加成历程相似,在碱性条件下是高应与烯烃的对向卤加成历程相似,在碱性条件下是高度立体选择性的。度立体选择性的。在有机合成上,利用这一方法,可将不饱和羧酸转在有机合成上,利用这一方法,可将不饱和羧酸转化成用其他方法难以制得的内酯化成用其他方法难以制得的内酯二、不饱和羧酸的卤内酯化反应二、不饱和羧酸的卤内酯化反应第26页,本讲稿共99页 成环顺序成环顺序:五元环优于六元环五元环优于六元环第27页,本讲稿
16、共99页 三、不饱和烃和次卤酸三、不饱和烃和次卤酸(酯酯)、N-N-卤代酰胺的反应卤代酰胺的反应1 1、次卤酸、次卤酸(酯酯)对烯烃的加成反应(对烯烃的加成反应(-卤醇及衍生物卤醇及衍生物)1 1)反应通式)反应通式第28页,本讲稿共99页2)反应机理(桥型卤正离子过渡态,反式加成产物)反应机理(桥型卤正离子过渡态,反式加成产物)第29页,本讲稿共99页3 3)应用特点)应用特点 次卤酸水溶液,制备卤代醇次卤酸水溶液,制备卤代醇7073%第30页,本讲稿共99页2 2、N-N-卤代酰胺对烯烃的加成反应卤代酰胺对烯烃的加成反应卤代酰胺:卤代酰胺:N-溴代乙酰胺溴代乙酰胺NBA N-氯代乙酰胺氯代
17、乙酰胺NCA N-溴代丁二酰亚胺溴代丁二酰亚胺NBS N-氯代丁二酰亚胺氯代丁二酰亚胺NCS1 1)反应通式)反应通式第31页,本讲稿共99页2)反应机理)反应机理(桥型卤正离子过渡态,反式加成产(桥型卤正离子过渡态,反式加成产物)物)第32页,本讲稿共99页3)应用特点)应用特点制备制备-卤醇以及卤醇以及-卤醇衍生物卤醇衍生物第33页,本讲稿共99页Dalton反应反应-反式加成反式加成-溴醇溴醇第34页,本讲稿共99页Dalton反应反应-溴醇溴醇-溴酮溴酮第35页,本讲稿共99页 四、四、卤化氢对不饱和烃的加成反应卤化氢对不饱和烃的加成反应1 1、反应通式反应通式通卤化氢气体或其饱和有机
18、溶剂,若困难,可加通卤化氢气体或其饱和有机溶剂,若困难,可加Lewis Acid或密封管加热或密封管加热第36页,本讲稿共99页2、反应机理、反应机理离子对过渡态:离子对过渡态:主要得到同向加成产物主要得到同向加成产物 三分子协同:得到对向加成产物三分子协同:得到对向加成产物自由基加成:反马加成产物自由基加成:反马加成产物(HBr)第37页,本讲稿共99页注意事项注意事项:1)氢原子和卤原子的定位符合马尔科夫尼科夫氢原子和卤原子的定位符合马尔科夫尼科夫(Mark ovnikov)规则,即氢原子加到含氢原子多的碳原子上规则,即氢原子加到含氢原子多的碳原子上2)当当烯烃上带有强的吸电性取代基烯烃上
19、带有强的吸电性取代基,如,如-COOH、-CN,-CF3,-N(CH3)3时,使烯烃的电子云向取代基方向时,使烯烃的电子云向取代基方向转移,烯烃与卤化氢加成时活性降低,且定位方向转移,烯烃与卤化氢加成时活性降低,且定位方向正正与马尔科夫尼科夫规则相反与马尔科夫尼科夫规则相反3)卤化氢的活性次序为:卤化氢的活性次序为:HI HBr HCl第38页,本讲稿共99页4)在某些具季碳取代基的烯烃的卤化氢加成反应)在某些具季碳取代基的烯烃的卤化氢加成反应中除了溶剂分子参与外中除了溶剂分子参与外,还可能发生重排反应还可能发生重排反应,这是因倾向于生成更稳定的叔碳正离子过渡态这是因倾向于生成更稳定的叔碳正离
20、子过渡态而引发的烷基重排而引发的烷基重排5)溴化氢溴化氢对烯烃进行对烯烃进行自由基加成自由基加成反应反应,反应的定位反应的定位主要取决于中间体主要取决于中间体碳自由基碳自由基的稳定性的稳定性.碳自由基碳自由基可与苯环、双键或烃基发生共轭或超共轭而得可与苯环、双键或烃基发生共轭或超共轭而得到稳定到稳定,故溴倾向于加在含氢较多的烯烃碳原子故溴倾向于加在含氢较多的烯烃碳原子上上,属属反马氏法反马氏法则则第39页,本讲稿共99页自由基加成自由基加成:链引发链引发链增长链增长RO:OR2ROROHBrROHBr 第40页,本讲稿共99页链终止链终止第41页,本讲稿共99页练习:练习:P P4141 1
21、1、(4)(9)(11)(12)(13)(16)(4)(9)(11)(12)(13)(16)第42页,本讲稿共99页第二节第二节 烃类的卤取代反应烃类的卤取代反应重点掌握重点掌握:烯丙位和苄位碳原子上卤取代反应的机理,反应条烯丙位和苄位碳原子上卤取代反应的机理,反应条件,反应主产物件,反应主产物第43页,本讲稿共99页 一、脂肪烃的卤取代反应一、脂肪烃的卤取代反应 3 3、烯丙位和苄位碳原子上卤取代反应、烯丙位和苄位碳原子上卤取代反应 烯丙位和苄位氢原子比较活泼,在较高温度或存在自由基引烯丙位和苄位氢原子比较活泼,在较高温度或存在自由基引发剂发剂(如光照、过氧化物、偶氮二异丁腈等如光照、过氧化
22、物、偶氮二异丁腈等)的条件下,可用卤素、的条件下,可用卤素、N-N-卤代酰胺、次卤酸酯、硫酰卤、卤化铜等卤化剂于非极性惰卤代酰胺、次卤酸酯、硫酰卤、卤化铜等卤化剂于非极性惰性溶剂中进行卤取代反应。性溶剂中进行卤取代反应。反应机理为自由基取代反应机理为自由基取代。在这些卤化剂中,以在这些卤化剂中,以N-N-卤代酰胺卤代酰胺和次卤酸酯效果较好,尤其和次卤酸酯效果较好,尤其前者,选择性高,应用广泛前者,选择性高,应用广泛第44页,本讲稿共99页反应机理:反应机理:第45页,本讲稿共99页1 1、影响因素、影响因素1 1)-位亚甲基一般比位亚甲基一般比-位甲基容易取代位甲基容易取代 (只有共轭只有共轭
23、)稳定性大于:稳定性大于:(共轭加超共轭共轭加超共轭)原因原因:58-64%生成烯丙位或苄位自由基的稳定程度直接影响卤取代反应的难易生成烯丙位或苄位自由基的稳定程度直接影响卤取代反应的难易及区域选择性等及区域选择性等第46页,本讲稿共99页2 2)吸电子取代基降低自由基的稳定性吸电子取代基降低自由基的稳定性(Br为吸电子基为吸电子基,使中间体不稳定使中间体不稳定)若苄位或烯丙位上有卤素等吸电子取代基,则降低此自由若苄位或烯丙位上有卤素等吸电子取代基,则降低此自由基的稳定性,使卤取代不容易发生,除非在提高卤素浓度、基的稳定性,使卤取代不容易发生,除非在提高卤素浓度、反应温度或选用活性更大的卤化剂
24、情况下才能进行反应温度或选用活性更大的卤化剂情况下才能进行第47页,本讲稿共99页2 2、应用、应用1 1)制备烯丙位或苄位卤化物)制备烯丙位或苄位卤化物第48页,本讲稿共99页2 2)重排反应)重排反应(立体位阻大立体位阻大,不易接近不易接近)第49页,本讲稿共99页二、芳烃的卤代反应二、芳烃的卤代反应第50页,本讲稿共99页X-L1、常用卤化剂、常用卤化剂:X2、Cl2O、S2Cl2、SO2Cl2、tBuOCl、NBS、HOBr、AcOBr、CF3COOBr2、催化剂、催化剂AlCl3、SbCl5、FeCl3、SnCl4、TiCl4、ZnCl23、溶剂、溶剂极性溶剂:极性溶剂:HOAc、H
25、Cl、CHCl3第51页,本讲稿共99页4 4、反应物结构与反应活性的关系、反应物结构与反应活性的关系1)1)苯环上有吸电子基团存在时,反应较难进行,需苯环上有吸电子基团存在时,反应较难进行,需 要加入催化剂和升高温度;当苯环上有给电子基要加入催化剂和升高温度;当苯环上有给电子基 团时,反应容易进行,有的甚至可以不需要催化团时,反应容易进行,有的甚至可以不需要催化 剂。例如,酚类,胺类及多烷基苯的卤化剂。例如,酚类,胺类及多烷基苯的卤化2)2)富电子杂环:吡咯、噻吩、呋喃富电子杂环:吡咯、噻吩、呋喃 缺电子杂环:吡啶、喹啉缺电子杂环:吡啶、喹啉第52页,本讲稿共99页1 1)芳环取代基电子效应
26、的影响)芳环取代基电子效应的影响 给电子有利给电子有利-控制条件,卤化控制条件,卤化第53页,本讲稿共99页 吸电子不利吸电子不利-提高卤化剂活性提高卤化剂活性 实际亲电试剂为实际亲电试剂为三氟甲磺酰次氯酸酐三氟甲磺酰次氯酸酐第54页,本讲稿共99页2)芳杂环卤代)芳杂环卤代多多芳杂环利于卤代芳杂环利于卤代Pyrolefuranethiophenebenzene第55页,本讲稿共99页 缺缺芳杂环不利于卤代芳杂环不利于卤代第56页,本讲稿共99页练习:练习:P P4141 1 1、(2)(6)(8)(2)(6)(8)第57页,本讲稿共99页第四节第四节 羰基化合物的卤代反应羰基化合物的卤代反应
27、重点掌握:重点掌握:1 1、醛和酮的、醛和酮的-卤代反应机理(酸催化、碱催化),卤代反应机理(酸催化、碱催化),反应条件,反应主产物反应条件,反应主产物2 2、卤仿反应、卤仿反应第58页,本讲稿共99页一、醛和酮的一、醛和酮的-卤代反应卤代反应 1 1、酮的、酮的-卤代反应卤代反应 卤化剂:卤素分子、卤化剂:卤素分子、N-N-卤代酰胺、次卤酸酯、硫卤代酰胺、次卤酸酯、硫酰卤化物酰卤化物 溶剂:为四氯化碳、氯仿、乙醚、醋酸等。溶剂:为四氯化碳、氯仿、乙醚、醋酸等。机理:羰基化合物在机理:羰基化合物在酸酸或或碱碱(无机或有机碱无机或有机碱)催化催化下,转化为下,转化为烯醇形式烯醇形式结构,然后和亲
28、电的卤化剂进结构,然后和亲电的卤化剂进行反应(行反应(亲电取代亲电取代)。)。第59页,本讲稿共99页1 1)反应通式)反应通式第60页,本讲稿共99页2 2)反应机理()反应机理(参考有机化学参考有机化学285285页页)酸催化机理酸催化机理:烯醇式中间体烯醇式中间体酸催化时羰基氧首先质子化,其电子云密度高对反酸催化时羰基氧首先质子化,其电子云密度高对反应有利,应有利,酸催化中,酸催化中,-位有供电子基,有利于烯位有供电子基,有利于烯醇化,卤代反应较容易醇化,卤代反应较容易第61页,本讲稿共99页同一个同一个-位引入两个卤原子相对困难:位引入两个卤原子相对困难:得不到得不到 先反应先反应 后
29、反应后反应第62页,本讲稿共99页在酸催化的在酸催化的-卤取代反应中,也需要适当的碱卤取代反应中,也需要适当的碱(B(B:)参与,以帮参与,以帮助助-质子的脱去,这是决定烯醇化速率的过程,未质子化的羰质子的脱去,这是决定烯醇化速率的过程,未质子化的羰基化合物可作为有机碱发挥这样的作用基化合物可作为有机碱发挥这样的作用第63页,本讲稿共99页碱催化机理碱催化机理:烯醇负离子中间体烯醇负离子中间体碱催化中,碱催化中,卤化反应通过烯醇负离子进行卤化反应通过烯醇负离子进行,-位有吸电位有吸电子基,有利于烯醇化,卤代反应易进行子基,有利于烯醇化,卤代反应易进行第64页,本讲稿共99页对于碱催化的对于碱催
30、化的-卤取代反应来说,与上述酸催化的情况相反,卤取代反应来说,与上述酸催化的情况相反,-推电子基降低推电子基降低-氢原子活性,而吸电子基有利于氢原子活性,而吸电子基有利于-氢质子脱去而氢质子脱去而促进反应。因此,在碱催化时,若在过量卤素存在下,反应不停促进反应。因此,在碱催化时,若在过量卤素存在下,反应不停留在留在-单取代阶段,易在同一个单取代阶段,易在同一个-位上继续进行反应,直至位上继续进行反应,直至所有所有-氢原子都被取代为止。甲基酮化合物在碱催化下的氢原子都被取代为止。甲基酮化合物在碱催化下的“卤仿反卤仿反应应”就是一个典型例子就是一个典型例子第65页,本讲稿共99页 1 1.烯醇酯的
31、卤化反应烯醇酯的卤化反应此反应不适于碘化反应此反应不适于碘化反应二、烯醇和烯胺衍生物的卤化反应二、烯醇和烯胺衍生物的卤化反应(自学自学)第66页,本讲稿共99页2.2.烯醇硅烷醚的卤化反应烯醇硅烷醚的卤化反应根据需要,控制反应条件近而得到相应反应产物根据需要,控制反应条件近而得到相应反应产物第67页,本讲稿共99页第68页,本讲稿共99页亲核能力比母体化合物强,区域选择性也不同于母体化亲核能力比母体化合物强,区域选择性也不同于母体化合物合物3.3.烯胺的卤化反应(有用)烯胺的卤化反应(有用)8385%90%*9%*第69页,本讲稿共99页亲核性强亲核性强滤液滤液第70页,本讲稿共99页作业:作
32、业:P41-42 1、(15)(18)第71页,本讲稿共99页第五节第五节 醇、酚、醚的卤置换反应醇、酚、醚的卤置换反应 重点掌握:重点掌握:1 1、醇的卤置换机理,卤化试剂,反应产物、醇的卤置换机理,卤化试剂,反应产物2 2、注意醇卤置换反应中的重排问题、注意醇卤置换反应中的重排问题第72页,本讲稿共99页一、醇的卤置换反应一、醇的卤置换反应 1 1、醇和氢卤酸的反应、醇和氢卤酸的反应 反应历程反应历程亲核取代亲核取代反应,主要为反应,主要为SNSN1 1 历程历程 SNSN1 1:和和 SNSN2 2:其余类型醇其余类型醇第73页,本讲稿共99页亲核取代机理:亲核取代机理:SN1:外消旋体
33、外消旋体SN2:构型反转构型反转伯伯 醇醇过渡态过渡态形成形成R+离子,离子,叔醇、苄醇、烯丙醇为叔醇、苄醇、烯丙醇为SN1第74页,本讲稿共99页影响因素:影响因素:HI HBr HCl HF醇的结构醇的结构卤化氢卤化氢RCH2OH第75页,本讲稿共99页 为可逆反应为可逆反应 增加醇、增加醇、HXHX的浓度,及时除去生成的的浓度,及时除去生成的H H2 2O O第76页,本讲稿共99页重排重排视条件而定视条件而定(动力学产物动力学产物)()(热力学产物热力学产物)45%HBr-1586%14%饱和饱和HBr079%21%第77页,本讲稿共99页2.2.醇与卤化亚砜的反应醇与卤化亚砜的反应(
34、构型反转构型反转)(外消旋外消旋)(构型保持构型保持)氯化亚硫酸酯氯化亚硫酸酯第78页,本讲稿共99页应用特点(应用特点(自学自学):):选择不同溶剂将醇转化为不同构型卤代物选择不同溶剂将醇转化为不同构型卤代物反应条件不同,产物立体化学也不同;烯丙醇和反应条件不同,产物立体化学也不同;烯丙醇和二氯亚砜应有重排产物二氯亚砜应有重排产物5.6molSOCl2/Et2O76%24%0.7molSOCl2/Et2O99%1%第79页,本讲稿共99页 加入有机碱,可提高卤代反应速率,因能与生成加入有机碱,可提高卤代反应速率,因能与生成 的的HClHCl结合结合 适用于对酸敏感底物的卤置换适用于对酸敏感底
35、物的卤置换 第80页,本讲稿共99页 加入加入DMF或或HMPA:(Me2N)3PO,可制备特殊结,可制备特殊结构的卤代烃构的卤代烃第81页,本讲稿共99页3.3.醇与卤化磷的反应醇与卤化磷的反应(PX(PX3 3或或PXPX5 5)多为多为SN2机理,也有一定外消旋产物机理,也有一定外消旋产物卤化磷反应活性比氢卤酸大,重排副反应较少。三卤化磷与卤化磷反应活性比氢卤酸大,重排副反应较少。三卤化磷与醇的反应历程一般经过醇的反应历程一般经过亚磷酸酯亚磷酸酯中间体,其受卤素负离子的中间体,其受卤素负离子的亲核进攻而生成反应产物,亲核进攻而生成反应产物,产物构型一般发生反转产物构型一般发生反转。一些特
36、。一些特殊的醇,有重排现象殊的醇,有重排现象第82页,本讲稿共99页Vilsmeier-Haack试剂:试剂:氯代亚氨盐氯代亚氨盐此试剂和光学活性仲醇反应形成构型反转卤代烃此试剂和光学活性仲醇反应形成构型反转卤代烃第83页,本讲稿共99页第84页,本讲稿共99页4 4、酚的卤置换(、酚的卤置换(自学自学)1)反应机理反应机理 含磷卤化剂和酚形成亚磷酸酯,削弱含磷卤化剂和酚形成亚磷酸酯,削弱C-OC-O键,然键,然后卤素负离子亲核进攻后卤素负离子亲核进攻卤置换反应中酚羟基活性小与醇羟基,一般选用活卤置换反应中酚羟基活性小与醇羟基,一般选用活性强的卤化试剂,如五卤化磷和氧卤化磷性强的卤化试剂,如五
37、卤化磷和氧卤化磷第85页,本讲稿共99页2)应用特点)应用特点酚羟基的卤置换酚羟基的卤置换PX5受热易解离,温度高则活性降低受热易解离,温度高则活性降低缺电子杂环羟基的卤置换缺电子杂环羟基的卤置换可直接使用可直接使用POCl3第86页,本讲稿共99页作业:作业:P41-42 1、(1)第87页,本讲稿共99页 第六节第六节 羧酸的卤置换反应羧酸的卤置换反应重点内容:重点内容:1 1、掌握不同反应活性羧酸对卤化试剂的选择性、机、掌握不同反应活性羧酸对卤化试剂的选择性、机 理、反应产物理、反应产物2 2、羧酸卤置换时常用的卤化试剂及适用范围、羧酸卤置换时常用的卤化试剂及适用范围第88页,本讲稿共9
38、9页一、羧羟基的卤置换反应一、羧羟基的卤置换反应酰卤的制备酰卤的制备 1 1、羧酸和卤化磷、卤化亚砜的反应、羧酸和卤化磷、卤化亚砜的反应 第89页,本讲稿共99页1)反应机理反应机理卤代磷酸酯卤代磷酸酯第90页,本讲稿共99页 2 2)应用特点)应用特点 活性活性:脂肪酸脂肪酸 芳香酸芳香酸 PXPX5 5 PX PX3 3 POCl POCl3 3 释电子取代芳香酸释电子取代芳香酸 无取代芳香酸无取代芳香酸 吸电子取代芳香酸吸电子取代芳香酸 (96%)第91页,本讲稿共99页 草酰氯草酰氯适合对酸敏感酰卤的制备适合对酸敏感酰卤的制备第92页,本讲稿共99页(97%)(97%)(COCl)2不
39、影响分子中易变化的不饱和键不影响分子中易变化的不饱和键 和高度张力的桥环和高度张力的桥环第93页,本讲稿共99页羧酸的脱羧羧酸的脱羧卤置换反应卤置换反应(自学):(自学):Hunsdriecker(汉斯狄克汉斯狄克)反应:羧酸银盐和溴或碘反反应:羧酸银盐和溴或碘反应,脱去应,脱去CO2,生成比原反应物少一个,生成比原反应物少一个C的卤代烃的卤代烃第94页,本讲稿共99页第95页,本讲稿共99页 C C数数 =2=21818,均适合,故范围广,均适合,故范围广(54%)(54%)(70%)(70%)第96页,本讲稿共99页 无水操作,且可改用无水操作,且可改用HgHg、PbPb盐等,光照可促进反盐等,光照可促进反 应应第97页,本讲稿共99页加加I I2 2加热,可生成碘代烃加热,可生成碘代烃 缺点缺点:Ag:Ag、PbPb及及HgHg盐有毒,且昂贵盐有毒,且昂贵第98页,本讲稿共99页作业:作业:P41-42 1、(3)(5)第99页,本讲稿共99页