第二章 烃化反应课件

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1、第二章烃化反应定义烃基取代有机物分子中的氢原子，包括某些官能团（如羟基、氨基、巯基等）或碳架上的氢原子，均称为烃化反应。返回首页机理1.亲核取代（较多），如氧、氮以及活性亚甲基、炔烃上的碳等原子的烃化2.亲电取代，如芳烃的烃化影响因素⑴被烃化物的结构⑵烃化剂的结构及离去基团的性质⑶催化剂、溶剂等应用⑴制备含有某些官能团的化合物（如醚类、胺类）或构建分子骨架，即永久性烃化⑵充当保护基，即保护性烃化分类⑴氧原子的烃化反应⑵氮原子的烃化反应⑶碳原子的烃化反应⑷相转移催化技术在药物合成中的应用第一节:氧原子

2、上的烃化反应一、卤代烃为烃化剂1．醇或酚的影响（1）醇的结构（2）酚的结构2．卤代烃的影响（1）卤代烃的活性（2）卤代烃的选择（3）分子内的Williamson合成——环醚的制备3．碱和溶剂（1）醇的氧烃化（2）酚的氧烃化二、酯类为烃化剂1．芳磺酸酯烃化剂2．硫酸酯烃化剂三、环氧乙烷类为烃化剂卤代烃为烃化试剂原理：醇、酚中羟基氧原子上的氢具有一定的酸性，性质活泼；在碱性条件下，可以被烃基取代，得到醚类，是制备结构复杂的混合醚的常用方法。规律：1.酚的酸性比醇强，所以酚的烃化比醇的烃化更容易。2.当酚

3、羟基的邻位有羰基存在时，难以烃化，需用特殊条件。3.多元酚中酚羟基的酸性不同，选用合适的条件，可以进行选择性烃化。返回本节Williamson合成：醇或酚在碱（钠、氢氧化钠、氢氧化钾等）存在下，与卤代烃反应生成醚。是制备混合醚的有效方法。其过程如下：此反应为亲核取代反应，即ROˉ对卤代烃中与卤素相连的碳原子作亲核取代。醇或者酚的影响醇的活性一般较弱，需要在反应中加入碱以生成亲核试剂ROˉ，促进反应的进行。醇的结构不同，其反应条件及操作方法也不相同活性小的醇，必须先与金属钠或氢氧化钠作用生成醇钠，再进

4、行烃化；活性大的醇，可不生成醇钠，而是在反应中加入氢氧化钠等碱作为去酸剂，即可反应。返回本节酚酸性比醇强，在碱性条件下，很容易得到高收率的酚醚。如镇痛药邻乙氧基苯甲酰胺（Ethenzamide）的合成。酚羟基易苄基化，将酚置于干燥的丙酮中，与氯化苄、碘化钾、碳酸钾回流，即得相应的苄醚。请思考，上例中氯化苄、碘化钾、碳酸钾、丙酮的作用各是什么？返回本节卤代烃的活性卤代烃的活性与其结构及卤原子有较大的关系。①当烃基相同时不同卤代烃的活性次序为：RF

5、增大，卤代烃的活性逐渐降低。卤代烃中，RF的活性很小且本身不易制备，故很少应用。RI的活性虽然大，但由于稳定性差、不易制备、价格较贵等原因而应用较少，应用较多的是RCl和RBr。当需引入分子量较大的长链烃基时，一般常选用活性较大的RBr，且当所用的卤代烃的活性不够大时，可加入适量的碘化钾，使卤代烃中的卤原子被置换成碘，而有利于烃化反应。返回本节卤代烃的选择①一般原则：a.由于Williamson合成是在强碱条件下进行的，所以一般不用叔卤烷作为烃化试剂，因为叔卤烷在碱性条件下易发生消除，生成烯烃。b.

6、如果卤原子相同，则伯卤烷的反应最好，仲卤烷次之。c.氯苄和溴苄的活性较大，易于进行烃化反应；d.氯苯和溴苯由于卤原子与芳环存在p-π共轭，活性很差，烃化反应较难进行。②芳基-脂肪混合醚的制备制备芳基-脂肪混合醚（Ar-O-R）时，一般应选用酚类与脂肪族的卤代烃反应。返回本节分子内Williamson反应卤代醇在碱性条件下，可发生分子内的Williamson反应，用于制备环氧乙烷、环氧丙烷及高环醚类化合物。如返回本节碱或者溶剂①常加入氢氧化钠、氢氧化钾、钠等强碱性物质，使ROH转化成RO—，亲核性增强

7、，加速反应。②质子溶剂会降低RO—的亲核性，而极性非质子性溶剂能够增强RO—的亲核性。因此，反应中常采用极性非质子性溶剂如DMSO、DMF、苯、甲苯等；③若被烃化物醇为液体，也可过量兼作溶剂使用；④还可将醇盐悬浮在醚类（如乙醚、四氢呋喃、乙二醇二甲醚等）溶剂中进行反应。返回本节①由于酚的烃化比醇容易，所以常用的碱除了氢氧化钠等强碱外，还可以用碳酸钠（钾）等弱碱。②反应溶剂可用水、醇类、丙酮、DMF、DMSO、苯或二甲苯等。返回本节芳磺酸酯（ArSO2OR）和硫酸酯（ROSO2OR）也是常用烃化剂，其

8、反应机理与卤代烃的烃化反应相同。由于芳磺酸酯基和硫酸酯基比卤原子易离去，所以，其活性比卤代烃大，是一类强烃化剂。因此，使用芳磺酸酯和硫酸酯时，其反应条件较卤代烃温和。返回本节芳磺酸酯由芳磺酰氯与相应的醇在低温下反应制得。芳磺酸酯中应用最多的是对甲苯磺酸酯（TsOR），常用于引入分子量较大的烃基。某些难以烃化的羟基（如螯合酚的烃化），可用芳磺酸酯进行烃化。返回本节常用的硫酸酯类烃化剂有硫酸二甲酯（Me2SO4）和硫酸二乙酯(Et2SO4)。硫酸二甲酯由于其良好的反应活性