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1、第二章精细有机合成基础第一页，本课件共有114页21有关电子效应的几个问题有关电子效应的几个问题电子效应：电子效应：1、诱导效应、诱导效应2、共轭效应、共轭效应3、超共轭效应、超共轭效应第二页，本课件共有114页1、诱导效应、诱导效应第三页，本课件共有114页特点：特点：（1）以）以CH为标准为标准（2）只涉及电子云密分布的改变，共用电子对不属于某一原子）只涉及电子云密分布的改变，共用电子对不属于某一原子（3）沿）沿键传递，位置越远，影响越弱。键传递，位置越远，影响越弱。（4）诱导效应的强弱由原子或基团的电负性所决定，和键的极化率有关。）诱导效应的强弱由原子或基团的电负性所决定，和键的极化率有
2、关。第四页，本课件共有114页pKaClCH2COOH2.8ClCH2CH2COOH4.0ClCH2CH2CH2COOH4.5CH3COOH4.7第五页，本课件共有114页同族元素：同族元素：-I：FClBrIORSRSeRTeR+I：LiNaOHNH2CH3+I相反相反第七页，本课件共有114页烷基烷基是给电子基，有是给电子基，有+I的效应：的效应：+I：-CMe3-CHMe2-CH2CH3-CH3一一般般情情况况下下，重重键键的的不不饱饱和和程程度度越越大大，吸吸电电子子性性越越强强，-I效效应应越越大：大：-I：=OORN=NRNR2CCRCR=CR2第八页，本课件共有114页诱导效应诱
3、导效应大小大小的比较，常用测定取代乙酸酸度的大小来决定。的比较，常用测定取代乙酸酸度的大小来决定。XCH2COOH通过测取代乙酸的电离常数，得：通过测取代乙酸的电离常数，得：-I：-F-Cl-Br-I-OCH3-NHCOCH3-C6H5-CH=CH2-H-CH3第九页，本课件共有114页（3）-共轭。共轭。2、共轭效应、共轭效应重要的共轭体系有：重要的共轭体系有：（1）-共轭；共轭；（2）p-共轭；共轭；第十页，本课件共有114页（1）-共轭体系共轭体系CH2=CH-CH=OCH2=CH-CH=CH2第十一页，本课件共有114页（2）p-共轭体系共轭体系具有未共用电子对（也称孤对电子）的原子通
4、过单键与某原具有未共用电子对（也称孤对电子）的原子通过单键与某原子相连，而后者以子相连，而后者以键与其他原子相连：键与其他原子相连：第十二页，本课件共有114页第十三页，本课件共有114页特点：特点：（1）以）以C=C为标准为标准（2）只涉及电子云密分布的改变，共用电子对不属于某一原子）只涉及电子云密分布的改变，共用电子对不属于某一原子（3）沿沿键传递，位置越远，影响不变。键传递，位置越远，影响不变。（4）共共轭轭效效应应的的强强弱弱由由共共轭轭体体系系的的性性质质、原原子子半半径径的的大大小小及及其其电负性电负性所决定。所决定。第十四页，本课件共有114页共轭体系共轭体系由由于于氧氧的的电电
5、负负性性较较大大，电电子子密密度度沿沿共共轭轭体体系系向向氧氧原原子子方方向向转转移移，为为负的共轭效应负的共轭效应，也称，也称吸电子共轭效应吸电子共轭效应，以，以-M或或-C表示。表示。第十五页，本课件共有114页电电子子云云密密度度沿沿共共轭轭体体系系向向碳碳原原子子的的方方向向转转移移，为为正正的的共共轭轭效效应应，也称也称给电子共轭效应给电子共轭效应，以，以+M或或+C表示。表示。第十六页，本课件共有114页-共轭体系共轭体系X=O、N、S、C第十七页，本课件共有114页-M：-C=O-C=S-C=O-C=N-C=C原子序数越小，电负性越大，吸电子的能力越大。原子序数越小，电负性越大，
6、吸电子的能力越大。-M效应越大。效应越大。第十八页，本课件共有114页p-共轭体系共轭体系X=F、Cl、Br、I、O、S、N、etc第十九页，本课件共有114页原子半径原子半径电负性电负性第二十页，本课件共有114页+M：-F-Cl-Br-IFClBrI原子半径：原子半径：FClBrIC-X的键长：的键长：F-CCl-CBr-CCl-CBr-CC-IC-XC-FC-ClC-BrC-I键长键长(nm)0.1410.1780.1910.212第二十一页，本课件共有114页F-Cl-Br-I-F-Cl-Br-I-第二十二页，本课件共有114页O-S-Se-O-S-Se-+M：-OR-SR-SeR第二
7、十三页，本课件共有114页O-N-F-N-O-F-+M：-NR2-OR-F电负性：电负性：NOCH2RCHR2CR3超超共共轭轭效效应应一一般般比比共共轭轭效效应应和和诱诱导导效效应应小小得得多多，一一般般场场合合可可不不考虑。只有在其它效应相似时，才考虑超共轭效应。考虑。只有在其它效应相似时，才考虑超共轭效应。第二十七页，本课件共有114页2.2Substitutionofaliphaticcompounds3、游离基取代、游离基取代SR(RadicalSubstitution)1、亲核取代、亲核取代SN(NucleophilicSubstitution)2、亲电取代、亲电取代SE(Elec
8、trophilicSubstitution)第二十八页，本课件共有114页221亲核取代反应的历程亲核取代反应的历程（1）SN2双分子历程双分子历程（2）SN1单分子历程单分子历程（3）四面体历程）四面体历程第二十九页，本课件共有114页反应速度反应速度=kRXNu-（1）SN2双分子历程双分子历程历程一般表示为：历程一般表示为：第三十页，本课件共有114页（2）SN1单分子历程单分子历程反应速度反应速度=kRX历程一般表示为：历程一般表示为：-+第三十一页，本课件共有114页验证验证SN2或或SN1反应，可通过添加反应，可通过添加N3-（叠氮阴离子，亲（叠氮阴离子，亲核性高），观察对反应速度
9、的影响。核性高），观察对反应速度的影响。SN1无影响无影响SN2反应速度明显提高反应速度明显提高第三十二页，本课件共有114页对不饱和键（对不饱和键（C=O，C=S和和C=N）上的亲核取代反应。如酯的水解、）上的亲核取代反应。如酯的水解、羧酸的酯化等。羧酸的酯化等。（3）四面体历程）四面体历程第三十三页，本课件共有114页222亲核取代反应的立体化学亲核取代反应的立体化学在在SN2中，如：中，如：构型反转构型反转第三十四页，本课件共有114页在在SN1中，较复杂。中间生成的碳正离子的稳定性起了重要作用。有中，较复杂。中间生成的碳正离子的稳定性起了重要作用。有以下几种情况：以下几种情况：（1）中
10、间生成的碳正离子相当稳定）中间生成的碳正离子相当稳定中间形成的中间形成的C+离子相对稳定，同一平面，离子相对稳定，同一平面，Y-从两边进攻的几率相等。从两边进攻的几率相等。第三十五页，本课件共有114页如如-氯代苯乙烷的水解，得到的是氯代苯乙烷的水解，得到的是98%外消旋化的产物：外消旋化的产物：原料为旋光性，产物外消旋。原料为旋光性，产物外消旋。第三十六页，本课件共有114页离去基团还没有完全离去，亲核试剂已开始反应。此时，正面进攻受离去基团的阻碍，故主要从反面进攻。离去基团还没有完全离去，亲核试剂已开始反应。此时，正面进攻受离去基团的阻碍，故主要从反面进攻。（2）中间生成的碳正离子寿命很短
11、）中间生成的碳正离子寿命很短构型反翻构型反翻第三十七页，本课件共有114页如：如：2-溴辛烷在乙醇溴辛烷在乙醇-水溶液中单分子水解，外消旋化程度为水溶液中单分子水解，外消旋化程度为40%左右。左右。如果原料有旋光性，则大部分构型翻转，部分外消旋化。如果原料有旋光性，则大部分构型翻转，部分外消旋化。第三十八页，本课件共有114页+I、+I+I、+M第三十九页，本课件共有114页（3）邻近基团参与作用）邻近基团参与作用如如2-溴丙酸在稀碱溶液中进行的反应，可似为溴丙酸在稀碱溶液中进行的反应，可似为SN1反应。反应。得到构型保持的乳酸得到构型保持的乳酸第四十页，本课件共有114页又如：由于双键的参与
12、，得到构型保持的产物。又如：由于双键的参与，得到构型保持的产物。第四十一页，本课件共有114页223影响亲核取代反应速度的因素影响亲核取代反应速度的因素（1）反应物结构的影响）反应物结构的影响（2）亲核试剂的影响）亲核试剂的影响Nu-（3）离去基团）离去基团（4）溶剂效应）溶剂效应第四十二页，本课件共有114页（1）反应物结构的影响）反应物结构的影响+Y为为吸电子基吸电子基时，有利于时，有利于SN2Y为为给电子基给电子基时，有利于时，有利于SN1第四十三页，本课件共有114页空间阻碍越大，越不利于空间阻碍越大，越不利于SN2有利于有利于SN1第四十四页，本课件共有114页如：如：SN2相对活性
13、：相对活性：CH3BrCH3CH2Br(CH3)2CHBr(CH3)3CBr150：1：0.01：0.001（SN1的相对活性刚好相反）的相对活性刚好相反）第四十五页，本课件共有114页（2）亲核试剂的影响）亲核试剂的影响Nu-对对SN1无影响。无影响。第四十六页，本课件共有114页在在SN2中，中，Nu-的亲核性越大，反应速度越快。的亲核性越大，反应速度越快。第四十七页，本课件共有114页Nu-的亲核能力大小，与的亲核能力大小，与碱性碱性和和可极化性可极化性有关。有关。碱性碱性大小：大小：EtO-OH-C6H5O-CH3COO-H2O亲核性大小：亲核性大小：EtO-OH-C6H5O-CH3C
14、OO-H2O第四十八页，本课件共有114页如：如：I-，SH-，SCN-是弱碱，但它们都是好的亲是弱碱，但它们都是好的亲核试剂，这是因为它们的原子半径较大，因而有好的可核试剂，这是因为它们的原子半径较大，因而有好的可极化性。极化性。可极化性可极化性第四十九页，本课件共有114页（3）离去基团）离去基团第五十页，本课件共有114页离离去去基基团团的的碱碱性性越越弱弱，形形成成的的负负离离子子越越稳稳定定，就就越越容容易离去。易离去。易离去：易离去：RSO3-I-Br-ClRCOO-NR2第五十一页，本课件共有114页I-的的特特殊殊性性，好好的的亲亲核核能能力力，好好的的离离去去基基团团，常常作
15、作为为氯代烷水解的催化剂，如：氯代烷水解的催化剂，如：第五十二页，本课件共有114页又：又：_OH、_OR、_NH2、_NHR等，碱性强，一般不等，碱性强，一般不易被置换，即不是好的离去基团。易被置换，即不是好的离去基团。所以，所以，-OH、-OR、-NH2、-NHR不易被取代。不易被取代。第五十三页，本课件共有114页但在强酸溶液中，变成但在强酸溶液中，变成-OH2+、-OHR+、-NH3+、-NH2+R；离去后形成；离去后形成H2O、ROH、NH3、RNH2，非常，非常稳定，易离去。稳定，易离去。第五十四页，本课件共有114页从醇制备溴化物，加入较浓的氢溴酸；或加入从醇制备溴化物，加入较浓
16、的氢溴酸；或加入Lewisacid，如如AlCl3、ZnCl2等：等：第五十五页，本课件共有114页（4）溶剂效应）溶剂效应质子溶剂中：质子溶剂中：不利于不利于SN2第五十六页，本课件共有114页对对SN1有利有利第五十七页，本课件共有114页极性的影响如下：极性的影响如下：SN1极性增加有利极性增加有利SN2极性增加略微减慢极性增加略微减慢SN2极性增加有利极性增加有利SN2极性增加不利极性增加不利第五十八页，本课件共有114页224亲核取代反应与消除反应亲核取代反应与消除反应(Elimination)的竞争的竞争溴代烷与溴代烷与EtO-在在EtOH中，于中，于55反应反应第五十九页，本课件
17、共有114页SN取代与取代与E常常处于竞争。常常处于竞争。第六十页，本课件共有114页SN2与与E2竞争。竞争。第六十一页，本课件共有114页SN1与与E1竞争。竞争。第六十二页，本课件共有114页第六十三页，本课件共有114页23芳香族取代理论芳香族取代理论231反应历程反应历程大部分情况下，形成大部分情况下，形成-complex阶段对总的反应速度，产物的结构和组成没有影响，因此在讨论反应历程时阶段对总的反应速度，产物的结构和组成没有影响，因此在讨论反应历程时常将其省略。常将其省略。第六十四页，本课件共有114页-complex不稳定，两种反应途径：不稳定，两种反应途径：1、快速脱去、快速脱
18、去H+，形成，形成ArE，k2k1、k-1；2、快速脱落、快速脱落E+，恢复为恢复为ArH，k-1k2。第一步第一步第二步第二步第六十五页，本课件共有114页氢氢H、氘、氘D、氚、氚T，三种同位素和碳所形成的，三种同位素和碳所形成的C-H、C-D、C-T键的断裂速度不同，质量大的断键较慢，这种反应速度的差键的断裂速度不同，质量大的断键较慢，这种反应速度的差异，称动力学异，称动力学同位素效应同位素效应。断键速度断键速度C-H比比C-D快快7倍，倍，kH/kD7C-H比比C-T快快20倍，倍，kH/kT20实验中通过测同位素效应（实验中通过测同位素效应（isotopiceffect）来判断。来判断
19、。第六十六页，本课件共有114页例例1：苯苯-T，甲苯，甲苯-T，HNO3-H2SO4，kH/kT1.2硝基苯硝基苯-D5，HNO3-H2SO4，kH/kD1.0上两例中，上两例中，没有同位素效应没有同位素效应。K2k-1、k1,生成生成-complex是慢速度，是速是慢速度，是速度控制步骤。度控制步骤。第六十七页，本课件共有114页例例2：2-萘酚萘酚-8-磺酸磺酸-1D，C6H5N2+，kH/kD6.28位的磺酸基体积大，空间阻碍。位的磺酸基体积大，空间阻碍。脱质子速度慢，是速度控制步骤，即脱质子速度慢，是速度控制步骤，即K2k-1、k1，有同有同位素效应位素效应。第六十八页，本课件共有1
20、14页1，3，5-三叔丁基苯三叔丁基苯-T，Br2，kH/kT10.0空间阻碍空间阻碍第六十九页，本课件共有114页例例3：硝基苯硝基苯-D5，H2SO4-SO3，kH/kD1.61.7，有有中等同位素效应中等同位素效应，此时，此时k2k-1，脱质子是部分控制速度，脱质子是部分控制速度的阶段。的阶段。第七十页，本课件共有114页影响因素：影响因素：1、已有取代基的性质、已有取代基的性质(最重要最重要)；2、亲电试剂的性质；、亲电试剂的性质；3、反应的可逆性；、反应的可逆性；4、反应条件（温度、催化剂、溶剂等）。、反应条件（温度、催化剂、溶剂等）。232苯的二元亲电取代的定位规律苯的二元亲电取代
21、的定位规律第七十一页，本课件共有114页邻邻 对对位位 定定位基位基最强最强O-+I，+M活化基活化基强强NR2，NHR，NH2，OH，OR-I，+M，但但|-I|+M|钝化基钝化基间间位位定定位基位基强强CORCHO,COORCONH2，COOH，SO3H，CN，NO2-I，-M最强最强NH3+，NR3+-I第七十二页，本课件共有114页233影响苯的二元产物异构体比例的因素影响苯的二元产物异构体比例的因素（1）已有取代基的空间效应和电子效应）已有取代基的空间效应和电子效应（2）亲电试剂的空间效应和电子效应）亲电试剂的空间效应和电子效应（3）反应条件的影响）反应条件的影响第七十三页，本课件共
22、有114页（1）已有取代基的空间效应和电子效应）已有取代基的空间效应和电子效应体积增大，邻位减少（在电子效应相近时成立）。体积增大，邻位减少（在电子效应相近时成立）。邻邻/对对注注：用用CH3COONO2，在在0硝化硝化甲苯甲苯1.66乙苯乙苯0.90异丙苯异丙苯0.41叔丁苯叔丁苯0.12第七十四页，本课件共有114页如电子效应相差大时，以电子效应为主。如电子效应相差大时，以电子效应为主。邻邻/对对注注：用用HNO3+67.5%H2SO4，在，在25硝化硝化氟苯氟苯0.15氯苯氯苯0.55溴苯溴苯0.77碘苯碘苯0.83+MFClBrI随随键传递，对邻、对位影响相同；键传递，对邻、对位影响相
23、同；-IFClBrI随随键传递，对邻位影响较大。键传递，对邻位影响较大。第七十五页，本课件共有114页（2）亲电试剂的空间效应和电子效应）亲电试剂的空间效应和电子效应E+体积越大，位阻越大，邻位生成量减少。体积越大，位阻越大，邻位生成量减少。已有取代基已有取代基Cl2邻邻/对对Br2邻邻/对对OH10.11NHAc0.430OCH30.270.04CH31.510.49CMe30.290.09第七十六页，本课件共有114页有时有取代基参与，则情况不同，如：有时有取代基参与，则情况不同，如：因为硝酸和乙酸酐形成乙酰基硝酸酯：因为硝酸和乙酸酐形成乙酰基硝酸酯：第七十七页，本课件共有114页第七十八
24、页，本课件共有114页（3）反应条件的影响）反应条件的影响A温度温度大多数亲电取代反应不可逆，但温度升高，使磺化和烷基化成为可逆，因而大多数亲电取代反应不可逆，但温度升高，使磺化和烷基化成为可逆，因而影响异构体比例。如：影响异构体比例。如：其中有热力学控制与动力学控制的问题。其中有热力学控制与动力学控制的问题。对于不可逆反应，温度升高，只会有微小的影响。对于不可逆反应，温度升高，只会有微小的影响。第七十九页，本课件共有114页B催化剂催化剂硝化剂的组成硝化剂的组成molH2SO4H2OP2O5 邻邻/对对1.1710.02.355.7%40.3%4.0%1.381.171.78059.5%36
25、.5%4.0%1.63P2O5相当于加入一定量的相当于加入一定量的H3PO4，H3PO4和和NO2+形成络合物，增大体积，使邻位减少。形成络合物，增大体积，使邻位减少。第八十页，本课件共有114页C介质介质介质是影响异构体比例的重要因素。对不同的反应有介质是影响异构体比例的重要因素。对不同的反应有些不同，将在具体的反应中讨论。些不同，将在具体的反应中讨论。第八十一页，本课件共有114页经验规律：（大多为混合物）经验规律：（大多为混合物）（1）已有取代基具有加和性。二个取代基已有取代基具有加和性。二个取代基一致一致时，如：时，如：234苯的多元取代反应苯的多元取代反应第八十二页，本课件共有114
26、页（2）二个取代基二个取代基不一致不一致时，取决于已有取代基定位效应的强弱。一般定位以时，取决于已有取代基定位效应的强弱。一般定位以活化基活化基为主；活化基的定位效应有下列强弱次序：为主；活化基的定位效应有下列强弱次序：O-NH2NR2OHOCH3,NHCOCH3CH3X如：如：第八十三页，本课件共有114页（3）二个取代基都是钝化基时，很难再进入新取代基。二个取代基都是钝化基时，很难再进入新取代基。钝化基钝化基的定位效应有的定位效应有下列强弱次序：下列强弱次序：NMe3+NO2CNSO3HCHOCOCH3COOH第八十四页，本课件共有114页（4）新取代基一般不进入新取代基一般不进入1，3-
27、取代苯的取代苯的2位。位。第八十五页，本课件共有114页235稠环化合物的亲电取代反应稠环化合物的亲电取代反应位比位比位活泼，位活泼，位比位比位稳定。位稳定。第八十六页，本课件共有114页萘环中的取代基对两个环都有影响，但是对同环影响更大。萘环中的取代基对两个环都有影响，但是对同环影响更大。一般，活化基，新取代基进入同环：一般，活化基，新取代基进入同环：第八十七页，本课件共有114页如为钝化基，则新取代基进入异环：如为钝化基，则新取代基进入异环：第八十八页，本课件共有114页蒽醌蒽醌可似为二个羰基（钝化基）取代的苯环，其亲电取代比苯和萘要难，可似为二个羰基（钝化基）取代的苯环，其亲电取代比苯和
28、萘要难，位比位比位微活泼，主要得位微活泼，主要得位产物，但同时生成较多的位产物，但同时生成较多的位异构体。位异构体。特例：特例：因为有汞盐时：因为有汞盐时：第八十九页，本课件共有114页蒽醌的二个边环是隔离的，引入磺基或硝基时，对另一边环的钝化作用不大。蒽醌的二个边环是隔离的，引入磺基或硝基时，对另一边环的钝化作用不大。所以，一取代时，常得到大量的二取代物。所以，一取代时，常得到大量的二取代物。引入第二个取代基时，定位规律和萘环基本相同。如：引入第二个取代基时，定位规律和萘环基本相同。如：第九十页，本课件共有114页第九十一页，本课件共有114页分以下三种类型：分以下三种类型：（1）在离去基团
29、的邻、对位受到吸电子基团活化的反应，属）在离去基团的邻、对位受到吸电子基团活化的反应，属SN2：236芳香族亲核取代反应芳香族亲核取代反应第九十二页，本课件共有114页邻、对位吸电子基，电荷分散，活化能降低。邻、对位吸电子基，电荷分散，活化能降低。第九十三页，本课件共有114页（2）受强碱催化通过生成苯炔中间过程的反应，）受强碱催化通过生成苯炔中间过程的反应，benzynemechanism:其中以溴化物是活泼，最易氨解。其中以溴化物是活泼，最易氨解。第九十四页，本课件共有114页但：但：（3）重氮基被亲核基团置换的反应，）重氮基被亲核基团置换的反应，SN1：第九十五页，本课件共有114页（1
30、）溶剂的分类）溶剂的分类质子溶剂质子溶剂protic非质子溶剂非质子溶剂aprotic极性溶剂极性溶剂polar水水甲酸甲酸甲醇甲醇乙醇乙醇乙腈乙腈DMF丙酮丙酮HMPADMSO非极性溶剂非极性溶剂nonpolar异戊醇异戊醇叔丁醇叔丁醇苯甲醇苯甲醇仲戊醇仲戊醇乙二醇二甲醚乙二醇二甲醚乙酸乙酯乙酸乙酯苯苯环己烷环己烷24溶剂效应溶剂效应第九十六页，本课件共有114页（2）软硬酸碱理论在溶剂效应上的应用）软硬酸碱理论在溶剂效应上的应用硬硬软软中间中间酸酸H+,Li+,Na+,AlCl3,SO3,RSO2+,RCO+,CO2Hg2+,RS+,I+,Br+,RO+,I2,Br2，CSO2+,NO+,
31、C6H5+,R3C+碱碱H2O,HO-,F-,CH3COO-,SO42-,Cl-,ROH,RO-,R2O,NH3,RNH2R2S,R2S,RSH,RS-,I-,SCN-,S2O32-,CN-,CO,C2H4,C6H6,R3C-，CO32-C6H5NH2,N3-,C5H5N,Br-,NO2-,SO32-第九十七页，本课件共有114页软硬酸碱规则：硬酸易与硬碱结合，软酸易与软碱结合。软硬酸碱规则：硬酸易与硬碱结合，软酸易与软碱结合。此规则可以解释和预测有机反应中的一些问题。此规则可以解释和预测有机反应中的一些问题。第九十八页，本课件共有114页Li+N(n-C4H9)4I-6.23.7相对速度常数
32、相对速度常数Br-5.718（丙酮为弱极性非质子溶剂）（丙酮为弱极性非质子溶剂）Cl-1.068（3）正离子缔合作用的影响）正离子缔合作用的影响第九十九页，本课件共有114页解解释释：Li+体体积积小小，与与负负离离子子成成离离子子对对Li+X-，离离子子越越小小，形形成成的的离离子子对对越越容容易易，越紧密。越紧密。+N(C4H9)4的体积很大，难形成离子对，在丙酮中实际上完全解离。的体积很大，难形成离子对，在丙酮中实际上完全解离。此即正离子缔合作用对反应速度的影响。即降低反应速度。此即正离子缔合作用对反应速度的影响。即降低反应速度。第一百页，本课件共有114页又例：离子对离子对K+CH3O
33、-，降低了，降低了CH3O-的反应活性的反应活性。第一百零一页，本课件共有114页加入冠醚时：加入冠醚时：二苯并二苯并-18-冠醚冠醚-6冠冠醚醚与与金金属属正正离离子子形形成成牢牢固固的的配配价价键键，将将正正离离子子包包围围起起来来，使使CH3O-成成为为“裸裸离离子子”，增增强强其其亲核能力。亲核能力。第一百零二页，本课件共有114页（4）溶剂的极性（）溶剂的极性（polarity）对反应速度的影响）对反应速度的影响溶溶剂剂对对活活化化过过渡渡态态的的形形成成产产生生影影响响，继继而而对对反反应应速速度度产产生生影影响响。Hughes-IngoldRule:当当活活化化过过渡渡态态的的电
34、电荷荷密密度度大大于于起起始始原原料料时时，溶溶剂剂的的极极性性增增加加有有利利于于过过渡渡态态的的形成，使反应速度加快。形成，使反应速度加快。当当活活化化过过渡渡态态的的电电荷荷密密度度小小于于起起始始原原料料时时，溶溶剂剂的的极极性性增增加加不不利利于于过过渡渡态态的形成，使反应速度减慢。的形成，使反应速度减慢。当活化过渡态与起始原料的电荷密度相差不大时，改变溶剂极性对反应速度当活化过渡态与起始原料的电荷密度相差不大时，改变溶剂极性对反应速度的影响不大。的影响不大。第一百零三页，本课件共有114页第一百零四页，本课件共有114页（5）溶剂对产物的影响）溶剂对产物的影响即对反应的途径产生影响
35、。即对反应的途径产生影响。例：例：原因：乙酰乙酸乙酯在苯中主要以酮式存在；而在吡啶中主要以烯醇式存在。原因：乙酰乙酸乙酯在苯中主要以酮式存在；而在吡啶中主要以烯醇式存在。第一百零五页，本课件共有114页25相转移催化相转移催化简称简称PTC（PhaseTransferCatalysis）简化操作，缩短反应时间，提高产品收率与质量。简化操作，缩短反应时间，提高产品收率与质量。最常见：液最常见：液-液体系液体系有机相有机相-水相水相第一百零六页，本课件共有114页PTC：季铵盐：季铵盐：R4N+X-或或Q+X-，R：C1C18的烷基或苄基，四个烷基的烷基或苄基，四个烷基的碳原子数总和一般要求大于的
36、碳原子数总和一般要求大于12。季鏻盐：季鏻盐：R4P+X-，季鏻盐的使用温度比季铵盐高。，季鏻盐的使用温度比季铵盐高。冠醚：冠醚：常用常用18-冠醚冠醚-618-冠醚冠醚-6二苯二苯-18-冠醚冠醚-6二环己基二环己基-18-冠醚冠醚-6第一百零七页，本课件共有114页开链聚醚：开链聚醚：原理：原理：MY：溶于水相中的反应试剂：溶于水相中的反应试剂RX：溶于有机相中的反应物：溶于有机相中的反应物RY：产物：产物第一百零八页，本课件共有114页要求要求Q+Y-有一定的亲油性，才能将有一定的亲油性，才能将Y-带入有机相。但如过大，则带入有机相。但如过大，则Q+X-会留在有机相中。会留在有机相中。P
37、TC的亲油亲水性要恰当的亲油亲水性要恰当,可溶于有机相和水相。可溶于有机相和水相。一般的，一般的，Q+中，碳数越多，亲油性越大。中，碳数越多，亲油性越大。当当Q+：(C8H17)3EtN+Cl-k=37.010-3Et3(C6H5CH2)N+Cl-k=0.001610-3第一百零九页，本课件共有114页但在一些强碱性介质中进行的反应，但在一些强碱性介质中进行的反应，PTC可以完全不溶于水，只在两相可以完全不溶于水，只在两相界面发生离子交换。如烷基化反应：界面发生离子交换。如烷基化反应：第一百一十页，本课件共有114页第一百一十一页，本课件共有114页大多数的大多数的PTC均是把负离子，或均是把
38、负离子，或Nu-由水相转移到有机相而起作用，即用于亲核由水相转移到有机相而起作用，即用于亲核取代反应。取代反应。近来已有许多用于亲电取代反应的研究。如：偶合反应，一般在酸性介质中近来已有许多用于亲电取代反应的研究。如：偶合反应，一般在酸性介质中进行，要求进行，要求PTC对酸性介质有一定的稳定性，同时又要有将重氮盐正离子从水相对酸性介质有一定的稳定性，同时又要有将重氮盐正离子从水相提取到有机相的能力。常用的提取到有机相的能力。常用的PTC有：有：磺酸阴离子化合物：磺酸阴离子化合物：RSO3-Na+四四-3,5-二（三氟甲基）苯基二（三氟甲基）苯基硼化物硼化物第一百一十二页，本课件共有114页在咔唑型分散染料合成中的应用：在咔唑型分散染料合成中的应用：无无PTC时，收率为时，收率为40%62%加加PTC后，收率达到后，收率达到75%左右左右第一百一十三页，本课件共有114页原理：原理：第一百一十四页，本课件共有114页