第2章官能团化和官能团转换的基本反应.
第二章:单官能团2019
Base
CH2
CO2Et CH CO2Et
Example:
FGI
CH2CH2CH2CH3
O CCH2CH2CH3
O CCH2CH2CH3
O Cl CCH2CH2CH3
O CCH2CH2CH3
AlCl3
Zn(Hg)
H+
CH2CH2CH2CH3
Diels-Alder 反应的切断
O O
O
O
CHO
CH2Ph H3PO4
TM
(2) CH3COCH3 (3) H3O+
H3C OH
要点: 羟基添加的位置
Exercise
Ph
OAc Ph TM12
Cl O2N
3 Disconnection of alkene 烯烃的切断与合成
(1)Addition of H2O
O
FGI
HO
MgBr
FGI
HO
Useless
切断-合成子 Disconnection-Synthon
Example: Cl Cl
+ Cl2 AlCl3
Cl + HCl
合成子(synthon):切断时得到的概念性碎片 合成等价物:能起合成子作用的试剂。
3 官能团互换 Functional Group Interconversion FGI:把一个官能团转换成另一种官能团。 目的:使一种切断成为可能。 符号: FGI
官能团转换
官能团转换
利用有机物的化学反应实现官能团转换是制备有机化合物的基本方法。
一、转换成碳-碳双键的方法
1.醇的消除反应
C H C
OH
C C+ H2O
H2SO4
活性顺序:叔醇>仲醇>伯醇;反应遵循札依采夫规律。2.卤代烷的消除反应
C H C
X
C C+ HX
NaOH/ROH
活性顺序:叔卤代烷>仲卤代烷>伯卤代烷;反应遵循札依采夫规律。3.季铵碱的消除反应
C
H
C NR3OH C C+ NR3 + H2O
反应遵循霍夫曼规律(得到双键上取代最少的烯烃)。
二、转换成碳-碳叁键的方法
二卤代烷或卤代烯烃的消除反应
C H H C
X
X
C C+ HX
NaOR/ROH
C H C X
三、转换成碳-卤键的方法
1. 烷烃的取代反应
C
H hv
X 2C
X + HX
活性顺序:叔碳H 、烯丙式H 、苄基H > 仲碳H > 伯碳H ; Cl 2>Br 2。
反应条件:光照、高温、过氧化物。
2. 烯烃、炔烃的加成反应
C H
C X
C C
HX
C X
C X
C C
X 2
C C
HX
C C H H X X C C H X HX
C C
X 2C C X X X X
C C
X X X 2
3. 芳烃的取代反应
X 2FeX 3
X
4. 醇的取代反应
C OH
HX 或PX 3
C X
活性顺序:叔醇>仲醇>伯醇;HI>HBr>HCl 。
5. 重氮盐的取代反应
N N
X
CuX
X :Cl 、Br ,I 取代时用KI 。
四、转换成羟基的反应
1. 卤代烷的水解反应
NaOH/H 2O
C OH
C X
活性顺序:碘代烷>溴代烷>氯代烷
官能团化和官能团.
CH3 NO2
Cl2/FeCl3 50~60 oC
CH3 Cl NO2
NO2
NH2
H2O + NaOCl + HCl 25~30 oC
NH2 Cl + NaCl + H2O NO2
NO2
2.1 官能团化
2.1.5 取代苯衍生物的官能团化
2.1 官能团化
2.1.1 烷烃的官能团化
烷烃对亲电试剂和亲核试剂都不活泼,可是在自由基反应中,特别是在卤化反 应里,烷烃却很活泼,因为难以控制这些反应,所以他们的合成应用受到限制。
300 o C
Br2
CH3 H3C C Br CH3 CH3 H3C C Cl + CH3 CH2 H 3C C CH3 H Cl
自由基加成
CH3CH2CH2Br
HX(强酸) CH3CHCH3 X CH3CHCH3 Y CH3CHCH2 V W X=Cl, Br, I, HSO4 HY/H+(弱酸) Y=OH, OCOCH3 VW+ 卤素或次卤酸 RCO3H KMnO4 (稀、冷) H3C HC HO CH2 OH ① O3
N-溴代丁二酰亚胺(NBS)在光催化反应条件下,可使多种甾烯的亚甲基发生氧化,具有 良好的区域选择性
hv/NBS/CaCO3 THF/H2O
H3CCOO
H3CCOO 81%
第二章官能团化和官能团转化的基本反应
CH3COONO2 NO2
17
2.1 官能团化
N
NH2
NaNH2
Br2 300 oC
N Br N O2N N HO3S
Ph N OH N NH O
PhLi
亲核取代
亲电取代
HNO3/H2SO4 330 oC H2SO4 350 oC
N
KOH
18
2.1 官能团化
19
2.2 官能团的转换
在有机合成中,通过官能团之间的转 换实现目标分子的合成是具有普遍意义的。
2
2.1 官能团化
2.1.1 烷烃的官能团化 烷烃对亲电试剂和亲核试剂都不活泼,可是在自由 基反应中,特别是在卤化反应里,烷烃却很活泼, 因为难以控制这些反应,所以他们的合成应用受到 限制。
CH3 H3C C H CH3 300 o C
Cl2
300 o C
Br2
CH3 H 3C C Br CH3 CH3 H3C C Cl + CH3 CH2 H 3C C CH3 H Cl
HX(强酸) CH3CHCH3 X CH3CHCH3 Y CH3CHCH2 V W X=Cl, Br, I, HSO4 HY/H+(弱酸) Y=OH, OCOCH3 VW+ 卤素或次卤酸 RCO3H KMnO4 (稀、冷) H3C HC HO CH2 OH ① O3
高中化学第二章官能团与有机化学反应烃的衍生物第一节有机化学反应类型(第2课时)取代反应教案鲁科版选修5
第二章官能团与有机化学反应烃的衍生物
取代反应:③④⑤⑥
【ppt】请你给取代反应下一个定义?【讨论、回答】
有机化合物的不饱和键的
两端的原子于其他的原子或原
子团结合,生成饱和的或比较饱
和的有机化合物的反应。
【板书】【听、记】
+3HONO2
+3H
O
Br +NaOH
↓
O
OH
【阅读】
、
官能团化和官能团转换的基本反应
AlCl3(0.08mol) + CH3CH2CH2Cl o 6 C , 5h (1mol) (2mol) 35 C , 5h + CH3CH2CH2Cl (1mol) (3mol) AlCl3(1mol) 10 C
o o
i Pr +
3 2 i Pr
: :
2 3 Pr i
i Pr
CH3
CH3 CHI + CH3
※ 注意:芳胺、酚的 C-酰基化收率低。 第二章 官能团化和官能团转换的基本反
应 22
副反应: NH2 + RCOCl AlCl3
NHCOR OH COR
OH AlCl3 RCOCl +
OCOR AlCl3 Fries重排
r.t. RC O
OH
◆ 与芳环C-酰基化有关的“人名”反 应 (a)Hoesch 反应:以腈为酰化剂间接将酰基引入酚或酚醚的 (间接酰化 ) 芳环上的方法
HOOC HOOC C C COOH + Br2 Br
OH H2O/H+ Hg2+ OH C O CH3
C
C
Br COOH 75%
2. 亲核加成
HC CH + HCN Cu2Cl2-NH4Cl/HCl p, t CH2=CHCN
14 第二章 官能团化和官能团转换的基本反 应
第2章有机合成PPT
|
CH2CH3
SeO2
CH2CH3 OH
CH3 CH3CH2C CHCH3
H3C C CHCH3 CH3
凯里学院 化学与材料工程学院
SeO2
SeO2
CH3 CH3CHC CHCH3 HO
H3C C CHCH3 CH2OH
N-溴代丁二酰亚胺(NBS)在光催化反应条件下,可使多 种甾烯的亚甲基发生氧化,具有良好的区域选择性
300
o
H 3C
CH3 C CH3 CH3
Cl2 紫外光
H3 C
CH3 C CH2 Cl CH3
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目前,许多学者在探索用副族金属催化剂活化烷烃 C-H键,以获得有用精细化学品合成原料,如,甲烷 直接氧化成甲醇。
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2.1.2 烯烃的官能团化
烯烃的结构特征:
C sp H > C sp2 H > sp3 C H
HC CH
Na
HC CNa
H2
生成的炔钠是一个亲核试剂
RC
CNa
RX
/
RC
CR /
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这个反应可以用于制备高级炔烃
1 生成金属炔化物
NaNH2
R-CC Na R-CC Ag R-CC Cu
化学官能团之间的反应机理解析
化学官能团之间的反应机理解析
官能团是有机化学中具有化学性质和特定功能的基团。在
有机合成中,了解官能团之间的反应机理对于合成目标分子的选择和设计至关重要。本文将解析常见官能团之间的反应机理,包括醇的酸碱反应、酯的水解反应、醛和酮的加成反应以及烷烃的卤代反应。
首先,我们来讨论醇的酸碱反应。醇是最简单的官能团之一,它可以与酸和碱发生反应。在酸性条件下,醇可以与强酸发生酸碱反应,形成相应的醚。反应机理可通过质子转移来解释,酸分子中的质子攻击醇分子中的氧,生成离子对。然后,离子对中的氧接受另一个醇分子中的质子,形成醚。在碱性条件下,醇可以发生脱质子化反应,醇分子中的氧通过接受碱中的质子而形成醚。
接下来,让我们探讨酯的水解反应。酯是由醇和酸发生酯
化反应形成的,而酯的水解反应正好相反。水解反应通常在碱性条件下进行。反应机理涉及酯与水发生酸碱反应,并通过酸催化来加速。首先,碱中的氧离子从酯中的氧进行质子攻击,生成一个烷氧根离子和一个羧酸(或羧酸盐)。然后,离子对中的烷氧根离子通过脱质子化生成相应的醇。
此后,我们将关注醛和酮的加成反应。醛和酮都可以通过
与亲核试剂进行加成反应,形成新的官能团。加成反应机理有两种常见类型:亲核试剂的加成在醛或酮的碳上进行,形成一个中间产物,然后通过质子转移生成最终产物,或者亲核试剂的加成在醛或酮的氧上进行,形成一个中间产物,然后通过质子转移生成最终产物。这些反应可以通过亲核试剂与醛或酮的不同位置进行攻击来形成不同的产物,反应条件和试剂的选择取决于所需的产物。
最后,我们将研究烷烃的卤代反应。烷烃是最简单的有机分子,但是由于其分子中没有官能团,所以不容易进行化学反应。然而,当烷烃与卤素发生反应时,它可以通过取代反应形成卤代烷烃。反应机理涉及烷烃中的氢被卤素攻击,并形成一个自由基中间体。然后,自由基中间体会与另一个卤素分子反应,生成最终的卤代烷烃。
[化学]有机合成 官能团引入转换和保护
6.5 卤素
6.6 硝基与氰基
6.7 羰基
6.8 羧基
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
参考文献: 1、有机合成化学及近代技术,徐家业著,西安石油学院出版社. 2、有机合成,黄宪编,高等教育出版社,1992年第一版. 3、有机合成讲义,许杏祥编,中科院上海有机所,1998年. 4、现代有机合成化学,吴毓林等编,科学出版社,2001年. 5、现代杂环化学选论,史真著,陕西科技出版社,1998年.
第四章
官能团的引入转换和保护
官能团的引入:
RCOOOH
C C
H+/△ R’MgX LiAlH4 NaBH4
H+/ H2O B2H6 RMgX
C C O
SOCl2 PBr3 TsCl / X- RX
ROH
PCC [O] K2CrO7
HX LiAlH4 O RC L
O RC H(R)
LiAlH4
O RC OH
• 醚类 • 缩醛和缩酮类 • 酯类
2.1
• 甲醚
转变成醚
用生成甲醚的方法保护羟基是一个经典方 法。通常使用硫酸二甲酯,在氢氧化钠或 氢氧化钡存在下,在DMF或DMSO溶剂中反 应得到。
优点:该保护基很容易引入,且对酸、碱、 氧化剂和还原剂都很稳定。
缺点:难于脱保护,用氢卤酸回流脱保护基条 件比较剧烈,常使分子遭到破坏,只有当分子 中其他部位没有敏感基团时才适用。
高中化学第二章官能团与有机化学反应烃微型专题3课件鲁科版选修5
5.卤代烃和醇的性质在有机合成中的应用 例9 (2017·安徽芜湖一中高二月考)已知: CH3—CH==CH2+HBr―→CH3—CHBr—CH3(主要产物) 1 mol某芳香烃A充分燃烧后可以得到8 mol CO2和4 mol H2O。该烃A在不 同条件下能发生如下所示的一系列变化。
(1)A的分子式为_C_8_H_8_,F中的含氧官能团名称为_羟__基___。
解析 答案
(4)能被催化氧化为酮的有__2__种。
A.
B.
C.
D.CH3(CH2)5CH2OH
解析 能被催化氧化为酮,说明羟基所连碳原子上含有1个氢原子,A、 C符合。
解析 答案
(5)能使酸性KMnO4溶液退色的有__3__种。
A.
B.
C.
D.CH3(CH2)5CH2OH
解析 能使酸性KMnO4溶液褪色,说明羟基所连碳原子上含有氢原子, A、C、D符合。
下列有关判断正确的是 A.甲的化学名称是苯
√B.乙的结构简式为
C.反应①为加成反应 D.有机物丙既能发生加成反应,又能发生取代反应
解析 答案
规律方法
有机合成中,卤代烃发生消去反应形成碳碳双键,碳碳双键与卤素单 质发生加成反应可形成二卤代烃,二卤代烃再发生消去反应可形成碳 碳叁键,也可形成两个碳碳双键,这样就可达到在原来的有机物的分 子结构中引入新的官能团或增加官能团的数目。
第二章有机合成02
官能团化和官能团转换的基本反应
在分子中引入官能团和官能团的转换是合成的
重要方面。
本章我们打算概括地汇集在分子中引入官能团和
官能团转换的各种各样的反应,这些反应都是成功
的合成化学工作者所需要的。
一、烷烃的官能团化 例1
+ Br2 hυ 127℃ Br
注意:1.反应为自由基机理 2.有过氧化物存在戒加热、光照 3.卤素的活性:F2>Cl2>Br2>I2 4.氢的活性顺序为:3°>2°>1°
MgBr CH3OCH2C N + ①醚 ② H3O CH3OCH2C O
3、腈不醇反应生成酯。 机理:
R C N + R'OH R C N H OR' R C NH OR' H3O O R C OR'
九、羰基化合物 的反应
(一)亲核加成反应 1.不醇的加成 醛(酮)在HCl(气)戒无水强酸催化下,不等摩尔的 醇反应形成一种加成产物,叫半缩醛(酮)
(二)缩合反应 1.羟醛缩合反应 (a)醛的缩合 产物是β-羟基醛。 形成的β-羟基醛在加热时(戒用稀酸处理),很容 易脱水发成α,β-丌饱和醛。脱水一步是丌可逆的,从 而使反应迚行到底。例如:
乙醛在稀碱催化下的反应历程:
(b) 酮的缩合反应 酮在同样的条件下,也可収生缩合反应形成β羟基酮,但反应的平衡大大偏向亍反应物一方:
有机化学反应的官能团转化
有机化学反应的官能团转化
有机化学反应是研究碳元素和其它元素之间的相互作用和官能团转
化的重要分支。在有机合成中,官能团转化是一种关键的方法,通过
改变官能团的性质和结构,可以合成各种有机化合物。本文将讨论几
种常见的有机化学反应及其官能团转化。
一、醇的官能团转化
醇是一类官能团丰富的有机化合物,可以通过不同的反应转化成其
他有机化合物。其中,醇的氧化反应是一种常见的官能团转化方法。
例如,一级醇可以通过氧化反应转化为相应的醛,而二级醇则可以转
化为酮。氧化反应可以使用氧化剂如酸性高锰酸钾或碳酸氢钠等实现。
此外,醇还可以通过酸催化的消除反应转化为烯烃。当醇与酸催化
剂反应时,醇分子中的羟基可以被去质子化,形成烯醇中间体,随后
通过E1或E2机制发生消除反应形成烯烃。这种官能团转化方法在有
机合成中得到广泛应用。
二、酮和醛的官能团转化
酮和醛也是常见的有机官能团,可以通过多种反应进行官能团转化。其中,氧化还原反应是一种重要的官能团转化方法。通过还原反应,
酮可以转化为相应的醇,而醛可以转化为一级醇。还原反应可以使用
氢气和催化剂如铂或铑等实现。
此外,酮和醛还可以通过亲核试剂的加成反应进行转化。例如,酮和醛可以与胺或醇进行加成反应,形成相应的亚胺或醚。这种官能团转化方法在合成药物和天然产物中得到广泛应用。
三、酸和酯的官能团转化
酸和酯是有机化合物中常见的官能团,它们可以通过多种反应进行官能团转化。酸的还原反应是一种常见的官能团转化方法,通过还原反应,酸可以转化为相应的醇。
另外,酸可以通过酰氯化反应转化为酸氯,而酸氯则可以与胺或醇进行取代反应,形成酰胺和酯。这种官能团转化方法在有机合成中得到广泛应用。
有机化学中的官能团和官能团转化反应
有机化学中的官能团和官能团转化反应
有机化学是研究碳元素化合物的科学,它研究的对象是有机化合物的结构、性
质和反应。官能团是有机化合物中具有一定化学性质和反应特点的基团,它们决定了有机化合物的性质和反应途径。在有机化学中,官能团转化反应是一种重要的反应类型,它可以将一个官能团转化为另一个官能团,从而改变有机化合物的性质和用途。
一、官能团的定义和分类
官能团是有机化合物中具有一定化学性质和反应特点的基团。它们通常由原子
团组成,可以通过化学反应转化为其他官能团。常见的官能团包括羟基、羧基、醇基、酮基、醛基、氨基等。
根据官能团的特点和性质,可以将它们分为不同的类别。例如,羟基和醇基都
是含有氧原子的官能团,它们可以通过氧化反应转化为羧基;酮基和醛基都是含有碳氧双键的官能团,它们可以通过还原反应转化为醇基。不同的官能团转化反应有着不同的机理和条件,研究和应用这些反应可以为有机化学的发展提供重要的基础。
二、官能团转化反应的机理和条件
官能团转化反应的机理和条件取决于具体的反应类型和官能团结构。以羟基转
化为羧基为例,它可以通过氧化反应实现。一种常用的氧化剂是酸性高锰酸钾溶液,它可以将羟基氧化为羧基。在反应中,高锰酸钾被还原为二价锰离子,羟基被氧化为羧基。这种反应常用于醇的氧化反应,可以将醇转化为醛或酮。
官能团转化反应的条件也取决于具体的反应类型和官能团结构。以氨基转化为
酯基为例,它可以通过酯化反应实现。酯化反应需要酸催化剂和醇作为反应物,通过酸催化剂的作用,氨基可以与醇发生酯化反应,生成酯基。酯化反应常用于合成酯类化合物,广泛应用于食品、药品和香料等领域。
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oC
(B) 和氢卤酸的加成
R-CC-H + HX R-CX=CH2 (X=Cl、Br、I)
HX
R-CX2-CH3
不对称炔烃的加成反应符合马尔科夫尼科夫规律. H2C=CH-Cl 氯乙烯 亚铜盐或高汞盐作催化剂,可加速反应的进行. HCCH + HCl
H 2C
C H
OMe
HC
CH
+ CH 3COOH
CH 3COO
C H
CH 2
HC
CH
+
HCN
H 2C
C H
CN
以上反应首先是由CH3O-、CH3COO-、CN- 等 亲核试剂进攻乙炔开始,反应的结果也可以看作是 这些试剂的氢原子被乙烯基(CH2=CH—)所取代, 因此这些反应又叫作乙烯基化反应。
2. 加成反应 (1) 催化加氢 R-CC-R`
RCX2CH3
CH
RCCH3 O
RCH2CHO
(1) 亲电加成 (A) 和卤素的加成 炔烃与氯,溴加成: FeX3作催化剂
HCCH + Cl2 ClCH=CHCl + Cl2 HCCl2-CHCl2 R-CC-R` + X2 RXC=CXR` + X2 R-CX2-CX2-R` 炔烃与氯,溴加成,控制条件也可停止在一分子加 成产物上.
RCl RCOCl AlCl3 AlCl3 Friedel-Carefts Friedel-Carefts
CH2R ROC [H] Zn-Hg/HCl
Ar
ArN2+ClOHSO3, H2SO4 X2 FeX3 (X=Cl, Br) 气相接触 催化水解 X
HNO3, H2SO4
O 2N
HO3S NaOH
(1)硼氢化—氧化反应 硼氢化反应 ---- 烯烃和乙硼烷 (B2H6) 容易发生 加成反应生成三烷基硼的反应。 RCH2CH2 6RCH=CH2 + B2H6 2 RCH2CH2-B RCH2CH2 (2) 硼氢化-氧化(水解)反应 —制醇
氧化:
(RCH2CH2)3B
H2O2 OH-
(RCH2CH2O)3B
稀、冷 KMnO4
OH C C OH
C
C
★结果是在双键位置顺式引入两个羟基。(高 锰酸钾也可用四氧化锇(OsO4)代替 )
②在酸性高锰酸钾溶液中,继续氧化,双键位置发生 断裂, 得到酮和羧酸的混合物,如:
或碱性、中性条件下加热
CH3CH2CH=CH2 KMnO4 H
+
CH3CH2COOH + HCOOH
2.1 官能团化
2.1.1 烷烃的官能团化
烷烃对亲电试剂和亲核试剂都不活泼,可是在自由基反应中,特别是在卤化反 应里,烷烃却很活泼,因为难以控制这些反应,所以他们的合成应用受到限制。
Br2
CH3 H3C C Br CH3 CH3 H3C C Cl + CH3 CH2 H 3C C CH3 H Cl
(1) 空气催化氧化
氧化剂及反应条件不同,氧化产物不同。
O2 , Ag H2C O CH2
CH2=CH2
250℃
CuO
CH3CH=CH2 + O2
O CH3CH=CH2 + CH3C O
370℃
OH
CH2=CHCHO + H2O
CH3
CH O CH2
+ CH3COOH
烯烃成环氧化一 般用过氧酸
(2) 高锰酸钾氧化 反应产物与反应条件有关: ①在稀、冷KMnO4(中性或碱性)溶液中生成邻二醇
RCH2CH
NBS CH2 (PhCO ) R 2 2
CH CH Br R
CH2
NBS
R
CH CH Br
CH2
.
CH CH CH2 + R
CH CH
CH2
2.1 官能团化
2.1.3 炔烃的官能团化
R RCX2CHX2 X2 FeX3 HX HgX2 R RC X RC X C OH R H C CH OH CH2 CH2 CHX X2(X=Cl, Br) FeX3 HX(X=Cl, Br, I) HgX2 H2O Hg2+, H+ ① B2H6 ② OH-, H2O 催化氢化 RCH2CH3 亲电加成 R C D-A反应 亲核加成 R R'OH OHR R'COOH OHHCN OR' C CH2 O C O R C CH2 CN R' C CH2
水解: (RCH2CH2O)3B + 3H2O 3 RCH2CH2OH +B(OH)3
对-烯烃是制备伯醇的一个好方法.
RCH CH2 BH3 或 B2H6 (RCH2CH2)3B
H2O2 OH
(RCH2CH2O)3B
H2O
RCH2CH2OH
总结果相当于是在 双键上反马式加一 分子H2O
氧化反应
3、
I
Br
CH2
Br
4、以丙烯为原料合成:
4、以苯为主要原料合成:
Cl Br
5、
Br C CH3
6、
Br C CH3
Br
1) 2)
OH
Br Br
CH3
COOH
CH3CO(CH2)4COOH
3) 4) 5)
OH
CH3CH2CH2Br
Cl
OH
2.1 官能团化
2.1.4 芳烃的官能团化
R
D
D2SO4
进一步 氧化
CH3 CH3CH2C=CHCH3 KMnO4 , H2O OH , O
CO2 + H2O
CH3CH2CCH3 + CH3COOH
以上反应可用于推测原烯烃的结构
臭氧化反应
R C H C R'' R' + O3 H R C O O C O R'' R'
臭氧化物
锌粉+醋酸
+ H2O R C H O + O C R'' R' + H2O2
+ -络合物
+ H+FeBr4-
HBr + FeBr3
氯苯和甲苯的氯代:
Cl + Cl2 FeCl3 Cl Cl + Cl CH3 Cl
CH3 H3C C H CH3
300 o C
300 o C
Cl2
CH3 H3C C CH3 CH3
Cl2 紫外光
CH3 H3C C CH2 Cl CH3
2.1 官能团化
2.1.2 烯烃的官能团化
烯烃与烷烃不同,进行官能团化集中表现在碳碳双键及双键的邻位——烯丙位两 个位置上。
CH3CH2CH3 催化加氢 加卡宾 H3 C CH CH2 C H2
Lindlar催化剂
Lindlar催化剂—附在碳酸钙(或BaSO4)上的钯并用醋 酸铅处理。
H2 Lindlar 催 化 剂 H C 2H 5 C C H C 2H 5
C 2H 5 C
C
C 2H 5
作业:
1、以四个碳原子及以下的烃为原料合成:
CH 2CCH 3 O
2、以两个碳原子及以下烃为原料合成:
2-丁烯与溴的加成得到反式加成的产物,即 两个卤素的原子是分别在双键平面的两边加上去 的。说明:加溴的第一步不是形成C+。
若是形成C+的话,因C+为平面构型,溴负离子 可从平面的两面进攻C+,其产物就不可能完全是外
消旋体,也可能得到内消旋体,这与实验事实不符。
分子内含有不对称性的原子,但因具有对称 因素而形成的不旋光性化合物
|
2.1 官能团化
2.1.2 烯烃的官能团化
N-溴代丁二酰亚胺(NBS)在光催化反 应条件下,可使多种甾烯的亚甲基发生氧化, 具有良好的区域选择性 。
hv/NBS/CaCO3 THF/H2O
H3CCOO
H3CCOO 81%
O
2.1 官能团化
2.1.2 烯烃的官能团化
用NBS进行溴化,因为反应涉及烯丙基自由基中 间体,所以得到溴代烃的混合物
H H3C C CH2 OH Br
HOBr
H3C C CH2 H
ICl
H H3C C CH2 Cl I
反应历程
空轨道 孤对 电子
第一个Br+加成符 合马式规律
3. 自由基加成—过氧化物效应
在日光和过氧化物存在下,烯烃和 HBr 加成的 取向正好和马尔科夫尼科夫规律相反,叫做烯烃与 HBr加成的过氧化物效应。
(2) 亲核加成—与醇的加成
HC CH CH3OH
KOH 加热,加压
H2C C H OCH3
反应历程:
CH3OH + KOH
HC CH CH3O
CH3O-K+ + H2O
H3CO C CH H
CH3OH H3CO C CH2 H CH3O
HC
CH
+
CH 3OH
KOH 加 热 ,加 压 (CH 3COO)2Zn 210~250 ℃ CuCl2
(C) 和水的加成
HC H 2O H 2SO4 CH HgSO4 HO H2C CH
分子重排
O CH 3CH
RC CH
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H 2O H 2SO4 HgSO4 H2C
HO CR
分子重排
O RCCH 3
区分烯烃水合 反应的条件!
烯醇式化合物
酮
一个分子或离子在反应过程中发生了基团的转移 和电子云密度重新分布而最后生成较稳定的分子 的反应,称为分子重排反应(或称重排反应)。
第 2 章 官能团化和官能团 转化的基本反应
在分子中引入官能团和官能团的转换是合成的
重要方面。但我们应该指出,在一些实例中使某些
位置官能团化相对比较容易,而在另一些实例中则
不能官能团化,因而预期产物只能通过官能团转换
得到。
本章我们打算概括地汇集各种各样的反应,这
些反应都是成功的合成化学工作者所需要的。
自由基加成
CH3CH2CH2Br
HX(强酸) CH3CHCH3 X CH3CHCH3 Y CH3CHCH2 V W X=Cl, Br, I, HSO4 HY/H+(弱酸) Y=OH, OCOCH3 VW+ 卤素或次卤酸 RCO3H KMnO4 (稀、冷) H3C HC HO CH2 OH ① O3
CH3CH=CH2 + HO
Br
该反应也是亲电加成反应,第一步不是质子 的加成,而是卤素正离子的加成。
按照马尔科夫尼科夫规律 ,带正电的X+加到 含有较多氢原子的双键碳上. HO-加到连有较少 氢原子的双键碳上.
CH 3 C CH 3 CH 2 + HOBr CH 3 CH 3 C HO CH 2 Br
•反应机理:
①链引发:
RO:OR 2RO· (烷氧自由基)
RO·+ HBr ROH + Br· (自由基溴)
②链增长:
CH 3CHCH 2Br HBr CH 3CH 2CH 2Br + Br
Br CH 3CH=CH 2
CH 3CHBrCH 2
HBr
CH 3CHBrCH 3 + Br
③链终止
Pt,Pd或Ni H2
R-CH=CH-R`
R-CH2-CH2-R`
在 H2 过量的情况下,反应不易停止在烯烃阶段. 从以下乙炔和乙烯的氢化热数据可看出: HCCH + H2 H2C=CH2 氢化热=175kJ/mol H2C=CH2 + H2 H3C-CH3 氢化热=137kJ/mol —— 炔烃比烯烃更容易加氢。 如果同一分子中同时含 有叁键和双键,首先在三键上发生加氢反应。
-
卤化
H2 C
CHCH2Br
亲电加成
H3 C
C H
CH2
-H反应
氧化
( O)
H2C
CHCHO
② H2O/Zn CH3CHO + HCHO
CH3CH O
CH2
与卤素的加成
Br 2 CCl4 Br
H CH3 C C H CH3 H δ Br Br
δ
Br CH3CHCH2
CH3CH=CH2
Br C H C CH3 CH3
根据臭氧化物水解后得到的醛、酮结构,可推测原 烯烃的结构
2.1 官能团化
与卡宾反应 烯烃与卡宾的加成反应是合成环丙烷衍生物的重要方法
CH2N2
hv
CH2 + N2
CH3
CH CH2 + CH2
CH3
CH
CH2 C H2
2.1 官能团化
2.1.2 烯烃的官能团化
烯丙位氢的氧化反应(SeO2 )
SeO2
Br Br
a
H C H CH3 CH3 Br
-
a
H
Br H CH3 H H Br
CH3 Br CH3 CH3
内消旋体
b
b
外消旋体
•反式加成的历程
与HO-Br或HO-Cl的加成
烯烃与卤素(Br2, Cl2)在水溶液中的加成反 应。生成卤代醇,也生成相当多的二卤化物。
δ-
δ+
Br CH3CHCH2 OH
CH2CH3
CH2CH3 OH
CH3 CH3CH2C CHCH3
SeO2
CH3 CH3CHC CHCH3 HO
H3C C CHCH3 CH3
SeO2
H3C C CHCH3 CH2OH
规律:二氧化硒氧化烯丙位氢时,通常发生在取代 基较多的双键碳原子的-位,其顺序为:
C H CH2 CH3
HCHO/HCl ZnCl2
ClH2C
HO
1、卤代反应 halogenate
FeCl3:路易斯酸催化剂
+ Cl2 FeCl3 Cl + HCl
+ Br2
FeBr3
Br + HBr
反应机理:
Br Br + FeBr3
Br H
+ Br Br FeBr3
Br
FeBr4-
+ Br Br FeBr3