药物合成卤化反应习题讲课教案
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精选《药物合成反应》第一章卤化反应课件资料
δ CH3(CH2)5CH
δ CH2
BH3 THF 0 oC
CH3(CH2)5CH H
CH2 BH2
Br2 MeONa MeOH 0 oC
CH3(CH2)5CH 2 CH2 Br (94%)
(2)若C*--B为手性,则被X2 置换时构型反转
(B2H6)
BH3 THF 25 0C
※ BH2
I2 MeONa MeOH 0 0C
加成
CC
2
R Nu
R4
Me HBr Me
Me
H Br
anti (协同历程)
Me
Ph
H HBr
CC
H
CH3
Ph
H
CC
+
H Br H CH3
Ph
HH
CC
H Br
CH3
(H标记)
(二历程差别与 (anti):(syn)=9:1 Me
Ph基存在有关M) e HBr
H
MM离ee子对历程HB协r同历程
Br Me
R
H
CC
I2 / OH
H
B(OH)2
R OH CC
H I
H B(OH)2
X2=(Br2, Cl2)
易成三圆环 I半径大，极性大
RX CC
H X
H B(OH)2
X RC H
X C
H B(OH)2
X RC H
B(OH)2 CH
X2 RCH CH2
x2 cat
RCH CH2 (加成)
X
X
x
(取代)
HX ROH
HBr RCH CH2 h
RX
RCH2CH2Br
《药物合成反应》第一章卤化反应课件
特点
亲核卤化反应是一种常见的有机合成方法，具有操作简便、产物纯度高、产率 较高等优点。
常见的亲核卤化试剂
氯化氢（HCl）、溴 化氢（HBr）、碘化 氢（HI）等氢卤酸。
氯化亚砜（SOCl₂） 、溴化钠（NaBr） 、碘化钾（KI）等卤 化物。
氯气（Cl₂）、溴（ Br₂）、碘（I₂）等卤 素单质。
03
亲电卤化反应
定义与特点
总结词
亲电卤化反应是指卤素与带有部分正电荷的碳原子相 连的反应，其特点是卤素取代碳上的氢原子或取代基 。
详细描述
亲电卤化反应是一种常见的有机合成反应，其特点是 卤素（如氯、溴、碘）与有机分子中的碳原子相连， 形成新的碳-卤键。这种反应通常发生在带有部分正电 荷的碳原子上，因此被称为亲电卤化反应。在反应过 程中，卤素原子取代了碳上的氢原子或取代基，生成 新的有机化合物。亲电卤化反应是一种重要的有机合 成手段，在药物合成和其他化学领域中广泛应用。
卤化反应在药物合成中的应用
1 2
引入卤素官能团
在药物合成中，卤化反应常用于引入卤素官能团 ，如氟代、氯代等，以改变药物的理化性质和药 效。
增加药物稳定性
卤化反应可以增加药物的稳定性，如将烯醇式结 构转化为卤代烃，提高药物的化学稳定性。
3
调节药物的代谢和排泄
通过卤化反应可以调节药物的代谢和排泄，如将 羟基或氨基等代谢敏感基团替换为卤素，降低药 物的代谢速度和排泄速度。
实例
以苯酚的溴化为例，苯酚与溴在光照条件下发生自由基溴化反应，生成2-溴苯酚。在这个反应中，溴原子取代了 苯酚中的羟基氢原子，形成了一个新的碳-溴键，同时生成了一个苯氧自由基。
05
卤化反应的选择性与控制
选择性卤化反应的条件与影响因素
亲核卤化反应是一种常见的有机合成方法，具有操作简便、产物纯度高、产率 较高等优点。
常见的亲核卤化试剂
氯化氢（HCl）、溴 化氢（HBr）、碘化 氢（HI）等氢卤酸。
氯化亚砜（SOCl₂） 、溴化钠（NaBr） 、碘化钾（KI）等卤 化物。
氯气（Cl₂）、溴（ Br₂）、碘（I₂）等卤 素单质。
03
亲电卤化反应
定义与特点
总结词
亲电卤化反应是指卤素与带有部分正电荷的碳原子相 连的反应，其特点是卤素取代碳上的氢原子或取代基 。
详细描述
亲电卤化反应是一种常见的有机合成反应，其特点是 卤素（如氯、溴、碘）与有机分子中的碳原子相连， 形成新的碳-卤键。这种反应通常发生在带有部分正电 荷的碳原子上，因此被称为亲电卤化反应。在反应过 程中，卤素原子取代了碳上的氢原子或取代基，生成 新的有机化合物。亲电卤化反应是一种重要的有机合 成手段，在药物合成和其他化学领域中广泛应用。
卤化反应在药物合成中的应用
1 2
引入卤素官能团
在药物合成中，卤化反应常用于引入卤素官能团 ，如氟代、氯代等，以改变药物的理化性质和药 效。
增加药物稳定性
卤化反应可以增加药物的稳定性，如将烯醇式结 构转化为卤代烃，提高药物的化学稳定性。
3
调节药物的代谢和排泄
通过卤化反应可以调节药物的代谢和排泄，如将 羟基或氨基等代谢敏感基团替换为卤素，降低药 物的代谢速度和排泄速度。
实例
以苯酚的溴化为例，苯酚与溴在光照条件下发生自由基溴化反应，生成2-溴苯酚。在这个反应中，溴原子取代了 苯酚中的羟基氢原子，形成了一个新的碳-溴键，同时生成了一个苯氧自由基。
05
卤化反应的选择性与控制
选择性卤化反应的条件与影响因素
卤化反应 药物合成反应课件
O
CH3 + Cl Si CH3
CH3
Et3N
CH3 O Si CH3
CH3
CH3 Cl Si CH3
Cl Si
O Si Br2
Cl Si Ar2 3
CH3
O Br
3 烯胺卤化
O
H3C
O
N H
or
N H
N H3C
O
or N
H3C
N H3C
室温
-60℃
N
H3C
Br
O CH3 Br
O
H3C
Br
第四节 醇酚醚的卤素置换反应
CH3-CH=CH-CH2OH
CH3CH-CH=CH3
Cl
5.6 molSOCl2/Et2O
76%
0.7 molSOCl2/Et2O
99%
+ CH3-CH=CH-CH2Cl 24% 1%
SOCl2
Py
o CH2OH
o
CH2Cl
3 与卤代磷反应
R-OH + PX3
X RO P X
CH3CH2CH2OH
ON
H
Et
第三代喹诺酮类杀菌药物 HN N
N
F
COOH
O
诺氟沙星
丙胺类抗组胺药
Br CHCH2CH2NMe2 溴苯那敏
N
抗心律失常药
CO O C4H9
I
OCH2CH2N
C2H5 C2H5
I
胺碘酮
第一节 卤化反应机理
一、电子反应机理
亲电加成
R1 R3
Q
R1 R3 CC
R2 X R4
Q R1 R3
[医学]药物合成1卤化反应
![[医学]药物合成1卤化反应](https://img.taocdn.com/s3/m/06945b76482fb4daa48d4b21.png)
2019/8/1
R1 C
R2
R3 H
C R4 Nu
R1 C
R2 Nu
R3 C H R4
(syn)
R1
R3
CC
R2 Nu H R4
H Cl
R1 C
R2
R3 C
R4
Nu
2019/8/1
(anti)
R1
H R3
CC R2 Nu R4
Nu=X,AcO,et al.
烯烃的结构：重排
2. 卤化氢对炔烃的加成： 离子型加成：与烯烃的情况类似
X
CH Br2/CCl4
C
2~5C
X
H CH3
H
Br
CH3
C
C
+
HBr
X
CH3 H
Br C
C Br
H
X=H X=OCH3
(88%) (63%)
(12%) (37%)
Ph CH CH CH3
Cl2 CH3Cl2/0C
H Cl
CH3
C
C
Ph
Cl
H
CH3
Cl
H
C
C
Ph
Cl H
E Z
2019/8/1
(55%~56%) (62%~63%)
Cl2/NaOH/H2O 15~20C,0.5h
(99%~100%)
t-BuOCl
(72%~99%)
2. N－卤代酰胺为卤化剂：
N－溴（氯）代乙酰胺（NBA，NCA） N－溴（氯）代丁二酰亚胺（NBS， NCS）
OH
C
RC
NH X C
Nu
CC X
Nu CC X
N u = H 2 O ,R O H ,D M S O ,D M F P h C HC H 2 2 N 5 C B ,S 3 /5 H m 2 iO n P h C H (O H )C H 2 B r (82%)
R1 C
R2
R3 H
C R4 Nu
R1 C
R2 Nu
R3 C H R4
(syn)
R1
R3
CC
R2 Nu H R4
H Cl
R1 C
R2
R3 C
R4
Nu
2019/8/1
(anti)
R1
H R3
CC R2 Nu R4
Nu=X,AcO,et al.
烯烃的结构：重排
2. 卤化氢对炔烃的加成： 离子型加成：与烯烃的情况类似
X
CH Br2/CCl4
C
2~5C
X
H CH3
H
Br
CH3
C
C
+
HBr
X
CH3 H
Br C
C Br
H
X=H X=OCH3
(88%) (63%)
(12%) (37%)
Ph CH CH CH3
Cl2 CH3Cl2/0C
H Cl
CH3
C
C
Ph
Cl
H
CH3
Cl
H
C
C
Ph
Cl H
E Z
2019/8/1
(55%~56%) (62%~63%)
Cl2/NaOH/H2O 15~20C,0.5h
(99%~100%)
t-BuOCl
(72%~99%)
2. N－卤代酰胺为卤化剂：
N－溴（氯）代乙酰胺（NBA，NCA） N－溴（氯）代丁二酰亚胺（NBS， NCS）
OH
C
RC
NH X C
Nu
CC X
Nu CC X
N u = H 2 O ,R O H ,D M S O ,D M F P h C HC H 2 2 N 5 C B ,S 3 /5 H m 2 iO n P h C H (O H )C H 2 B r (82%)
药物合成反应_第一章_卤化反应精讲
4
与DMSO反应
R1 H R2 NBS/ DMSO H Br R2 R1 C C H H CH3 CH3
O S
Br R2 R1 C C H H CH3 O S CH3
H2O Dalton反应
Br R2 R1 C C H H OH
Β-溴醇 意义不大
β -消除反应 （在干燥的DMSO中）
Br R 2 R1 C C H O
应用特点
X OH O X2/KI/NaHCO3 H2O/r.t. O O X O O
可制造五~六元环状内酯，进一步还可还原为半缩醛。
X2/KI/NaHCO3 H2O/r.t. X O O DIBAH -72℃ HO O X
CH2COOH
2
反应机理：与卤素加成类似
δ+δX OH
OH OH C C X X
需要光或过氧化物等自由基引发剂催化。光卤加成反应特别适用于双键上具有吸电子基的 烯烃、芳环。
H2C CHCN Cl2/CCl4 hv,10℃ ClH2C CHClCN Br Br2 / CCl4 hv, 0℃, 1h H
H
Br
1
反应机理：
COOH + X2
O
O
CH2X
实际上是自身酸根负离子替代了 卤素负离子完成对环状卤桥正离 子的进攻，最终完成加成。
H3C
CH3
4 mol Br2 hv, 140-160 ℃, 6 h
Br2HC
CHBr2
1
反应机理：亲电取代
δ δ X X
+
-
H X
-H+
X
影响因素与反应条件
吸电子基不利于亲电取代，需要使用更强的卤化试剂；不同卤素条件也不相同，常见的强 卤化条件有：两分子次氯酸失水形成的次氯酸酐Cl2O、次氯酸叔丁酯t-BuOCl、酰基次氯/溴 /碘酸酐RCOOCl/ RCOOBr/ RCOOI、NBS、三氟乙酸次溴/碘酸酐CF3CO2Br/ CF3CO2I、一 氯化碘ICl等。
卤化反应讲解
OH H
氯霉素
17
H3C
SO2NHCONH(CH2)3CH3
甲苯磺丁脲 t1/2 5.7hr
Cl
SO2NHCONH(CH2)2CH3
氯苯磺丙脲 t1/2 33hr
18
甲苯磺丁脲片 通用名： 甲苯磺丁脲片 曾用名： 英文名： TOLBUTAMIDE TABLETS 拼音名： JIABEN HUANGDINGNIAO
用途： 作为特定活性化合物 作官能团转化的中间体
16
如：制备药物中间体 糖皮质激素醋酸可的松
CH3
CO OH
CH2I
CO OH
O
CH2OCCH3
CO OH
I2/CaO
CH3OH/CaCl2
O
O
CH3COOK DMF O
制备具有不同生理活性的含卤素的有机药物
H NHCOCHCl2
H2N
CC
CH2OH
13
第一节 卤化反应机理 第二节 不饱和烃的卤加成反应 第三节 烃类的卤取代反应 第四节 羰基化合物的卤取代反应 第五节 醇、酚和醚的卤置换反应 第六节 羧酸的卤置换反应 第七节 其他官能团化合物的卤置换反应
14
•不饱和烃的卤加成反应 •卤取代反应 •卤置换反应 •卤化反应中的重排
15
定义：有机化合物分子中引入卤素原子(X)的 反应称卤化反应。
NO2 CHO
甲醇 回 流 CH3OOC
H3C
NO2 COOCH3
N CH3 H
12
Halogenation Reaction Halogenation is a chemical reaction that incorporates a halogen atom into a molecule.
药物合成反应(08级)(卤化)
CH3 CH2 CH2 CH2Br （亲核置换）
三、卤化反应的应用
1、制备具有不同生理活性的含卤素药物。
2、在官能团转换中，卤化物常常是重要的中间体。
3、为提高反应的选择性，卤原子可作为保护基、
阻断基等。
第一节 卤化反应机理
一、电子反应机理（P1-3）
1、亲电反应
（1）亲电加成 ① 桥型卤正离子或离子对的过渡态形式 ② 三分子协同亲电加成 （2）亲电取代
CH3(CH2)4 CH
CH2
NBA/HF/Et 2O
CH3(CH2)4 CHCH2Br F
四、卤化氢对不饱和烃的加成反应 1、卤化氢对烯烃的加成反应 （1）反应通式 生成卤素取代的饱和烃。反应时可采用卤化氢 气体或其饱和有机溶剂，或用浓的卤化氢水溶液， 或用无机碘化物/磷酸等方法。
H C R2 C X R4
（3）卤化试剂（P16）
常用卤化剂为卤素、 N－卤代酰胺（NBS和
NCS）、次卤酸酯等，其中N－卤代酰胺最好，
无芳核取代和羰基α位取代（亲电取代）等副反
应，特别适用于苄位和烯丙位的卤取代。 （4）溶剂（P16） 常用惰性溶剂，如CCl4、CHCl3、苯等。 （5）作用物结构（P13－15）
主要取决于中间体自由基的稳定性。
① 芳烃的卤取代反应
② 羰基α位的卤取代反应
③ 炔烃的卤取代反应
2、亲核反应：亲核取代
二、自由基反应机理（P3-4）
1、自由基加成
2、自由基取代
第二节 不饱和烃的卤加成反应
一、不饱和烃和卤素的加成反应 1、卤素对烯烃的加成反应
（1）反应通式
生成邻二卤化物。其中，氯化和溴化最常用，
氟化和碘化的应用受到限制（P5）。
药物合成反应习题 第一章 卤化反应ppt课件
O H
C r O /P y /C H C l 3 2 2
L i A l H / E t O 4 2
O H O H
C l C H C H C H ( C H ) C H O H 2 2 2 4 2 C l C H C H C H ( C H ) C O O C H 2 2 2 4 2 5
N a B H / E t O H 4
N R X N N+ N N X N NR N
环 六 亚 甲 基 四 胺 （ 乌 洛 托 品 ）
四、药物合成反应课程的学习方法
3. 了解一些新试剂，新反应的特点、应用 范围，并与类似反应进行比较. 4.课后要做练习; 5.重视《药物合成实验》提高自己的动手 能力。
五.药物合成反应授课的要求和安排
H O 2
N H 2
B r
B r
（3）阻断基
• 阻断基的引入使反应物分子中某一活性部位被 封闭，让分子中其他活性低的部位发生反应并 顺利引入所需的基团，等目的达到后再除去阻 断基。
N H 2
( C H C O ) O 3 2
N H C O C H 3
H S O 9 8 % 2 4
N H C O C H 3
• 课堂讲授为主、自学为辅。课堂上的重 点突出，讲解主要内容及难点，因课时 有限，有部分内容要求同学自学。 • 课前要预习.
讨论与练习
1.学好本课程对从事药物及其中间体合 成工作有何意义？ 2.药物合成反应有哪些特点？应如何学 习和掌握？ 3.什么是导向基？具体包括哪些类型？ 举例说明。 4.查阅报道药物合成领域的新技术及发 展动态资料？
药物合成反应习 题 第一章 卤化 反应
绪论
一、药物合成课程的目的 二、药物合成的发展趋势与新技术 三、药物合成反应课程教授内容 四、药物合成反应课程的学习方法 五、药物合成反应授课的要求和安排
C r O /P y /C H C l 3 2 2
L i A l H / E t O 4 2
O H O H
C l C H C H C H ( C H ) C H O H 2 2 2 4 2 C l C H C H C H ( C H ) C O O C H 2 2 2 4 2 5
N a B H / E t O H 4
N R X N N+ N N X N NR N
环 六 亚 甲 基 四 胺 （ 乌 洛 托 品 ）
四、药物合成反应课程的学习方法
3. 了解一些新试剂，新反应的特点、应用 范围，并与类似反应进行比较. 4.课后要做练习; 5.重视《药物合成实验》提高自己的动手 能力。
五.药物合成反应授课的要求和安排
H O 2
N H 2
B r
B r
（3）阻断基
• 阻断基的引入使反应物分子中某一活性部位被 封闭，让分子中其他活性低的部位发生反应并 顺利引入所需的基团，等目的达到后再除去阻 断基。
N H 2
( C H C O ) O 3 2
N H C O C H 3
H S O 9 8 % 2 4
N H C O C H 3
• 课堂讲授为主、自学为辅。课堂上的重 点突出，讲解主要内容及难点，因课时 有限，有部分内容要求同学自学。 • 课前要预习.
讨论与练习
1.学好本课程对从事药物及其中间体合 成工作有何意义？ 2.药物合成反应有哪些特点？应如何学 习和掌握？ 3.什么是导向基？具体包括哪些类型？ 举例说明。 4.查阅报道药物合成领域的新技术及发 展动态资料？
药物合成反应习 题 第一章 卤化 反应
绪论
一、药物合成课程的目的 二、药物合成的发展趋势与新技术 三、药物合成反应课程教授内容 四、药物合成反应课程的学习方法 五、药物合成反应授课的要求和安排
《药物合成反应》第一章 卤化反应
【北京大学】药学院《药物合成反应》精品课件
精品课程
药物合成反应
材料与化学工程系
药物合成反应
医药工业与制药工程
• 医药行业是按国际标准划分的15类国际化 产业之一，被称为“永不衰落的朝阳产业”
• 包括医药工业和医药商业
• 医药工业按原材料来分，又可分为化学制 药业、中药业、生物制药业及医疗器械业
药物合成反应
医药工业发展前景
• 随着社会的的现代化发展要求，对药的品 种、质量、效果等相应地提出了越来越高 的要求
• 随着中国步入老龄化社会，对医药的需求 带来相当大的机会
• 医药产业已成为世界经济强国竞争的焦点， 世界上许多国家都把建立制药学科视为国 家强盛的现状
• 中国医药工业的现状
药物合成反应
一 不饱和烃卤加成反应 1.卤素对烯烃的加成
(加成)
药物合成反应
F2:加成反应激烈，副产物多，实用性小; I2:C-I键不稳定，易消除，不实用; Cl2和Br2常用，重要，资源丰富，且活泼
程度适中，反应相对易控制; Cl2来自于氯碱工业，Br2来自于海洋。
药物合成反应
• （2）反应机理(两种机理，形成两类产品） • 以anti为主，但比例影响因素较多
• 在1999年制药工程专业招生时，全国共有 34所高等院校设置制药工程专业，其中医 药类院校13所，理工类院校12所，综合性 大学9所，招生人数为1165人。
• 2004年5月，国内已有121所高校设置了制 药工程专业，
药物合成反应
分布状况
• 制药工程专业在各省市的分布不是十分均衡的
• 最多的江苏省有10所以上的高校设置了制药工程 专业，但是全国却有近1/5的省、自治区则没有设 置该专业。
精品课程
药物合成反应
材料与化学工程系
药物合成反应
医药工业与制药工程
• 医药行业是按国际标准划分的15类国际化 产业之一，被称为“永不衰落的朝阳产业”
• 包括医药工业和医药商业
• 医药工业按原材料来分，又可分为化学制 药业、中药业、生物制药业及医疗器械业
药物合成反应
医药工业发展前景
• 随着社会的的现代化发展要求，对药的品 种、质量、效果等相应地提出了越来越高 的要求
• 随着中国步入老龄化社会，对医药的需求 带来相当大的机会
• 医药产业已成为世界经济强国竞争的焦点， 世界上许多国家都把建立制药学科视为国 家强盛的现状
• 中国医药工业的现状
药物合成反应
一 不饱和烃卤加成反应 1.卤素对烯烃的加成
(加成)
药物合成反应
F2:加成反应激烈，副产物多，实用性小; I2:C-I键不稳定，易消除，不实用; Cl2和Br2常用，重要，资源丰富，且活泼
程度适中，反应相对易控制; Cl2来自于氯碱工业，Br2来自于海洋。
药物合成反应
• （2）反应机理(两种机理，形成两类产品） • 以anti为主，但比例影响因素较多
• 在1999年制药工程专业招生时，全国共有 34所高等院校设置制药工程专业，其中医 药类院校13所，理工类院校12所，综合性 大学9所，招生人数为1165人。
• 2004年5月，国内已有121所高校设置了制 药工程专业，
药物合成反应
分布状况
• 制药工程专业在各省市的分布不是十分均衡的
• 最多的江苏省有10所以上的高校设置了制药工程 专业，但是全国却有近1/5的省、自治区则没有设 置该专业。
药物合成反应-第一章-卤化反应讲课讲稿
E tOO
t-B u O C l/R O H
C l R O H
C l
E tOO
O R
E tOO
与 次 卤 酸 酯 的 加 成
3
反应机理： N-卤代酰胺只提供卤正离子，环状卤桥正离子需要靠溶剂去进攻以完成加成。
应用特点
常见的N-卤代酰胺
O
O
O H3C C NHBr
(NBA)
O H3C C NHCl
卤 素
对向加成比例
对
碳正离子越稳定，环状卤桥正离子的比重
Br
烯
越低，对向加成相对越低；
烃
Br Br
的
溴的极化能力比氯强，更容易形成环状卤桥正离子，对向加成更多；
加
无位阻时，环状卤桥上下朝向概率相
Br Br
成
同，加成产生外消旋体混合产物。有 位阻时，依位阻来确定三元环朝向；
Br Br
1
次要反应机理：自由基加成
实际上是自身酸根负离子替代了
卤素负离子完成对环状卤桥正离
子的进攻，最终完成加成。
应用特点
O H X2/K I/N aH C O 3 O H 2O /r.t.
可制造五~六元环状内酯，进一步还可还原为半缩醛。
X O
O
X
O O
X 2 /K I/N a H C O 3
XD IB A H
X
H 2 O /r .t . C H 2 C O O H
OO
- 7 2 ℃H OO
不 饱 和 羧 酸 的 卤 内 酯 化
2
反应机理：与卤素加成类似
δ+δXOH
反应条件 次卤酸很不稳定，需现制现用。可用 氯气或溴与中性或含汞盐的碱性水溶 液反应而得到。
药物合成反应第二章烃化反应习题PPT课件
广泛应用
烃化反应在药物合成、染料合成 、农药合成等领域广泛应用，是 制备有机化合物的重要手段之一 。
烃化反应的条件与影响因素
温度
烃化反应通常需要在一定的温 度下进行，温度的高低会影响
反应速率和产物的生成。
压力
在某些烃化反应中，压力也是 重要的影响因素，压力的变化 会影响反应速率和产物的生成 。
催化剂
实验条件。
详细记录实验过程和结 果，以便后续分析。
实验后处理
清洗实验器具，整理实 验台面，确保实验室整
洁。
实验操作要点
01
02
03
04
控制温度
烃化反应通常需要在一定的温 度下进行，因此要确保实验温
度的稳定和准确性。
精确称量
对于实验所需的原料和试剂， 要进行精确称量，以保证实验
结果的准确性。
混合均匀
习题3解析：这道题涉及了烃化反应 的机理和影响因素。烃化反应的机理 通常涉及碳正离子的形成和亲核取代 过程。在解题时，需要综合考虑各种 因素，如试剂的活性、溶剂效应、温 度等对碳正离子稳定性的影响。此外 ，还要注意反应条件的优化，以获得 最佳的烃化效果。
习题答案
习题1答案：B 习题2答案：D
习题3答案：C
药物合成反应第二章 烃化反应习题PPT课
件
目录
• 烃化反应的定义与分类 • 烃化反应的原理与特点 • 烃化反应的实验操作与注意事项 • 烃化反应的应用与实例分析 • 习题解析与答案
01
烃化反应的定义与分类
烃化反应的定义
总结词
烃化反应是指在有机化合物分子中引入烃基，生成新的有机化合物的反应。
详细描述
注意通风
在实验过程中应注意通风，避免有害 气体在室内积累。
烃化反应在药物合成、染料合成 、农药合成等领域广泛应用，是 制备有机化合物的重要手段之一 。
烃化反应的条件与影响因素
温度
烃化反应通常需要在一定的温 度下进行，温度的高低会影响
反应速率和产物的生成。
压力
在某些烃化反应中，压力也是 重要的影响因素，压力的变化 会影响反应速率和产物的生成 。
催化剂
实验条件。
详细记录实验过程和结 果，以便后续分析。
实验后处理
清洗实验器具，整理实 验台面，确保实验室整
洁。
实验操作要点
01
02
03
04
控制温度
烃化反应通常需要在一定的温 度下进行，因此要确保实验温
度的稳定和准确性。
精确称量
对于实验所需的原料和试剂， 要进行精确称量，以保证实验
结果的准确性。
混合均匀
习题3解析：这道题涉及了烃化反应 的机理和影响因素。烃化反应的机理 通常涉及碳正离子的形成和亲核取代 过程。在解题时，需要综合考虑各种 因素，如试剂的活性、溶剂效应、温 度等对碳正离子稳定性的影响。此外 ，还要注意反应条件的优化，以获得 最佳的烃化效果。
习题答案
习题1答案：B 习题2答案：D
习题3答案：C
药物合成反应第二章 烃化反应习题PPT课
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• 烃化反应的定义与分类 • 烃化反应的原理与特点 • 烃化反应的实验操作与注意事项 • 烃化反应的应用与实例分析 • 习题解析与答案
01
烃化反应的定义与分类
烃化反应的定义
总结词
烃化反应是指在有机化合物分子中引入烃基，生成新的有机化合物的反应。
详细描述
注意通风
在实验过程中应注意通风，避免有害 气体在室内积累。
《卤化反应 》课件
卤化反应
目 录
• 卤化反应概述 • 卤化反应机理 • 卤化反应的条件与影响因素 • 卤化反应的工业应用 • 卤化反应的安全与环保 • 卤化反应的前沿进展与展望
01
卤化反应概述
定义与分类
定义
卤化反应是指将其他元素或基团替换 为卤素（氟、氯、溴、碘）的反应。
分类
根据卤化反应中卤素的不同，可以分 为氟化、氯化、溴化和碘化等。
详细描述
亲核取代卤化反应中，亲核试剂（如醇、胺等）进攻卤代烃的碳原子，卤素原子被取代基取代。这个反应过程中 ，亲核试剂首先与卤代烃形成络合物，然后发生取代反应，生成新的碳-碳键和卤化物。
消除反应卤化
总结词
不饱和烃在加热条件下发生消除反应，同时生成碳-卤键。
详细描述
消除反应卤化中，不饱和烃在加热条件下发生消除反应，同 时生成碳-卤键。这个过程中，不饱和烃首先形成不稳定的消 除中间体，然后发生消除反应，生成新的碳-卤键和烯烃。
氟代烃的合成工艺难度较大， 且氟气具有剧毒和强腐蚀性， 因此研究和应用相对较少。
05
卤化反应的安全与环 保
卤化反应的危险性
卤化反应通常涉及高温、高压和有毒有害物质，操作不当可能导致火灾、爆炸等安 全事故。
卤化反应过程中产生的废气、废水和废渣等废弃物，如未经妥善处理，可能对环境 造成严重污染。
卤化反应过程中使用的原料和催化剂等物质，如对人体有害，可能对操作人员的健 康造成危害。
高选择性卤化反应的研究
研究高选择性卤化反应，以实现特定位置或特定结构的卤化，提高产物的纯度和 收率。
开发高选择性卤化反应的机理和动力学模型，为优化反应条件和提高产物选择性 提供理论支持。
卤化反应在绿色化学领域的应用
探索卤化反应在绿色合成中的实际应用，如药物合成、材料 制备和生物活性分子合成等。
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• 卤化反应概述 • 卤化反应机理 • 卤化反应的条件与影响因素 • 卤化反应的工业应用 • 卤化反应的安全与环保 • 卤化反应的前沿进展与展望
01
卤化反应概述
定义与分类
定义
卤化反应是指将其他元素或基团替换 为卤素（氟、氯、溴、碘）的反应。
分类
根据卤化反应中卤素的不同，可以分 为氟化、氯化、溴化和碘化等。
详细描述
亲核取代卤化反应中，亲核试剂（如醇、胺等）进攻卤代烃的碳原子，卤素原子被取代基取代。这个反应过程中 ，亲核试剂首先与卤代烃形成络合物，然后发生取代反应，生成新的碳-碳键和卤化物。
消除反应卤化
总结词
不饱和烃在加热条件下发生消除反应，同时生成碳-卤键。
详细描述
消除反应卤化中，不饱和烃在加热条件下发生消除反应，同 时生成碳-卤键。这个过程中，不饱和烃首先形成不稳定的消 除中间体，然后发生消除反应，生成新的碳-卤键和烯烃。
氟代烃的合成工艺难度较大， 且氟气具有剧毒和强腐蚀性， 因此研究和应用相对较少。
05
卤化反应的安全与环 保
卤化反应的危险性
卤化反应通常涉及高温、高压和有毒有害物质，操作不当可能导致火灾、爆炸等安 全事故。
卤化反应过程中产生的废气、废水和废渣等废弃物，如未经妥善处理，可能对环境 造成严重污染。
卤化反应过程中使用的原料和催化剂等物质，如对人体有害，可能对操作人员的健 康造成危害。
高选择性卤化反应的研究
研究高选择性卤化反应，以实现特定位置或特定结构的卤化，提高产物的纯度和 收率。
开发高选择性卤化反应的机理和动力学模型，为优化反应条件和提高产物选择性 提供理论支持。
卤化反应在绿色化学领域的应用
探索卤化反应在绿色合成中的实际应用，如药物合成、材料 制备和生物活性分子合成等。
药物合成卤化反应讲课文档
药物合成卤化反应
第一页，共96页。
优选药物合成卤化反应
2
第二页，共96页。
卤化反应：
在有机化合物分子中建立 C-X ，得到含卤化合物的反 应
工业应用：20世纪20年代以后 1923年：甲烷气相氯化的工业装置建成 1931年：工业生产氟氯甲烷 1958年：氧化氯化法合成卤代烷 现在：广泛用于有机合成，制备各种重要的原料、中间 体和工业溶剂
OH
CH3COOK DMF O
O CH2OCCH3
CO OH
3.将卤素原子作为保护基、阻断基，用于提高反应的选择性
第四页，共96页。
卤化反应的类型
不饱和烃的卤加成 饱和烷烃、芳香环上的卤取代
Fe +Cl2
Cl + H Cl
烯丙位、苄位上的卤置换
X H C C H C+ X 2 C C H C X 2 = C l2 ,B r 2
碳正离子的稳定性：叔>仲>伯
连有烷基、烷氧基、苯基等给电子基团的烯键 碳原子是卤负离子优先进攻的位置。
第十三页，共96页。
例1.
C6H5 H
CC
H
COOC2H5
Br2 / CCl4
Br
C6H5
C
H C
H Br COOC2H5
C6H5 H CC
H Br COOC2H5
C6H5
Br H CC
H Br COOC2H5
r.t.
(~100% )
热稳定性、光稳定性都很差
H 3CCCC H 3 HH (>90% )
第十一页，共96页。
1. 卤素与烯烃的亲电加成反应
（1）反应历程： 第一步：卤正离子向π 键进攻，形成三员环卤正离子 或开放式碳正离子的过渡态。
第一页，共96页。
优选药物合成卤化反应
2
第二页，共96页。
卤化反应：
在有机化合物分子中建立 C-X ，得到含卤化合物的反 应
工业应用：20世纪20年代以后 1923年：甲烷气相氯化的工业装置建成 1931年：工业生产氟氯甲烷 1958年：氧化氯化法合成卤代烷 现在：广泛用于有机合成，制备各种重要的原料、中间 体和工业溶剂
OH
CH3COOK DMF O
O CH2OCCH3
CO OH
3.将卤素原子作为保护基、阻断基，用于提高反应的选择性
第四页，共96页。
卤化反应的类型
不饱和烃的卤加成 饱和烷烃、芳香环上的卤取代
Fe +Cl2
Cl + H Cl
烯丙位、苄位上的卤置换
X H C C H C+ X 2 C C H C X 2 = C l2 ,B r 2
碳正离子的稳定性：叔>仲>伯
连有烷基、烷氧基、苯基等给电子基团的烯键 碳原子是卤负离子优先进攻的位置。
第十三页，共96页。
例1.
C6H5 H
CC
H
COOC2H5
Br2 / CCl4
Br
C6H5
C
H C
H Br COOC2H5
C6H5 H CC
H Br COOC2H5
C6H5
Br H CC
H Br COOC2H5
r.t.
(~100% )
热稳定性、光稳定性都很差
H 3CCCC H 3 HH (>90% )
第十一页，共96页。
1. 卤素与烯烃的亲电加成反应
（1）反应历程： 第一步：卤正离子向π 键进攻，形成三员环卤正离子 或开放式碳正离子的过渡态。
精细有机合成单元反应_02卤化反应
② 对氯苯酚：苯酚在40℃时用SO2Cl2进行氯化时，主要生成对氯苯酚，
收率可达70%。 ③ 2.4-二氯苯酚：苯酚在铁催化剂存在下，用氯气氯化时，2.4-二氯苯 酚的收率为85%~92%。
返回
2.2 芳环上的取代卤化
2.2.2 氯化重要实例
1. 氯苯的制备 2. 2,6-二氯苯酚的制备 3. 2,6-二氯苯胺的制备 2.2.3 溴化重要实例
H2SO4
H + Cl2
HSO4
+H
HCl + Cl
但浓硫酸的离解度很小，对氯气的溶解度也很小，而且浓硫酸还可 能引起磺化副反应，并产生废硫酸，故很少使用。
返回
2.2 芳环上的取代卤化
当有机物容易被氯化时，可不用催化剂，且反应可在水介质中进行。
Cl2 + H2O HOCl HOCl + H + Cl H2O + Cl
① 在没有异裂催化剂，并在过氧化物存在下，溴化氢可以均
91%~92.88%; 而用紫外灯，甲苯转化率为90%时，二氯苄收率
只有70%；用日光灯，甲苯转化率为90%时，收率只有60%。 (3) α,α,α-三氯甲苯的制备 又名三氯苄或次苄基三氯。三氯甲苯
的制备也可以采用类似的填料塔连续氯化法。
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2.5 饱和烃的取代卤化
饱和烃的取代卤化也是自由基链反应，与芳环侧链卤化的反应历程
返回
2.4 芳环侧链α 氢的取代卤化
2.4.1 反应历程
链引发：氯分子在高温、光照或引发剂作用下，均裂为氯自由基：
Cl2
均裂
Cl
链增长：氯自由基与甲苯按以下历程发生氯化反应：
C6H5CH3 + Cl C6H5CH2 + Cl2 C6H5CH2 + HCl C6H5CH2Cl + Cl
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药物合成卤化反应习
题
题库
第一章 卤化反应
1 卤化反应在有机合成中的应用？为什么常用一些卤代物作为反应中间体？
2 归纳下常用的氯化剂、溴化剂都有哪些？它们的主要理化性质及应用范围？
3 根据反应历程的不同，讨论一下卤化反应的类型、机理及对反应的影响。
（1） 卤素对双键的离子型加成
（2） 芳香环上的取代
（3） 方向化合物侧链上的取代
（4） 卤化氢对醇羟基的置换
（5） NBS 的取代反应
4 比较X 2、HX 、HOX 对双键的离子型加成反应的机理又何异同点。
怎样判断加成方向
5 在-OH 得置换反应中各种卤化剂各有何特点？他们的应用范围如何？
6 预测Br 2/CCl 4于下列各种烯烃进行溴化反应的相对速度的次序。
CH 2=CH 2 (CH 3)2C=CH 2 HOOC-CH=CH-COOH (CH 3)2C=C(CH 3)2 CH 3CH 2=CH 2 CH 2=CH-CN
7 根据反应机理，指出下列反应的产物应属何种构型？（如苏式、赤式、R 、S 等）
8 解释下列反应机理
9 对比下列反应的条件有何不同？结合反应机理加以说明：
H 3C CH CH 2
H 3C CH 2CH 2Br H 3C CHBr
CH
3
CH 3CH
3
CH 2Cl Cl RH 2C CH CH 2RH 2C CH CH
2
RH 2C C CH 2OH (1)(2)(3)
10 在对氯氯苄ClC6H4CH2C1的植被中有如下两种路线，如按1进行需要什么条件？2发有何特点？讨论他们的优缺点。
11 下列反应选用何种氯化剂为好？说明原因。
H 3C C CH CH 3CH 3H 3C HC CH COOH H 3C C CH CH 2Br CH 3
H 3C HC CH COCl (1)(2)(3)
(4)
(5)(6)(7)
HO (CH 2)6OH IH 2C (CH 2)4CH 2OH H 2C HC (CH 2)6COOH
H 2C C (CH 2)6
COOH
Br
H 2C (CH 2)6COOH Cl CH 2CH 2COOH H 3CCO CH 2CHCOBr H 3CCO CH 2OH H 3CO CH 2Cl
H 3CO N COCl Cl Cl N COOH HO OH N COOH
Cl Cl
N COCl
HO OH
12 完成下列反应，写出主要的试剂及反应条件：
OH COOH OH COCl
(1)
(2)
(3)
(4)
CH3CF3
CH3COOH FXH2COOH O COOH O I
13 完成下列反应，写出其主要生成物
H3C C CH CH3 H322
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
HC CH22
CH3C CH
22
OH48%HBr
CH2CH=CHCH2CH=CHBr
CH2=CH-COO-CH-CH2
(CH3)2C=CHCH2CH=CH2
24。