卤化反应二

构型反转
SN1 -SO2 C
Cl
C
Cl
外消旋
Vilsmeier-Hacck试剂
DMF-SOCl2, DMF-POCl3, DMF-PCl5
O S Cl Cl H O Me N Me
O S O Cl Me H N Me Cl
Cl O H
O S Cl Me N Me
Cl Me H N Me
O P Cl Cl Cl H O Me N Me
C4H9CH2COOH
Br2/cat. PCl3 65-100°, 6h
C4H9CHCOOH Br 83-89%
第四节、醇、酚、醚的卤置换反应
一、醇的卤置换反应
1.醇和卤化氢或氢卤酸的反应
H I H R OH Br R or NaBr / H2SO4 H Cl , ZnCl2 R Cl Br R I
POCl3/CCl4 r. t.
CH3CH=CHCOCl
草酰氯（COCl)2
O
OH
KOH EtOH
O
OH
(COCl)2 PhH, r. t.
O
OH
CO2H
CO2K
COCl
分子中具有对酸敏感的官能团或在酸性下易发生构型变化的羧酸而 言，可在此温和条件下进行卤置换
CH3 POCl3 80-85°, 0.5h N OH
CH3
89% N Cl
OH Ph3PBr2 CH3CN ° 60-70 , 0.5h
Br 75%
三、醚的卤置换反应
HI或KI/H3PO4, HBr
H3PO4/KI O ICH2CH2CH2CH2I
BF3, BCl3, BBr3
BBr3 CH2Cl2, 0° HO Br
HO COOMe O HO OSiR3 N Cl
EtBF4
Et4N+Br-/l2
Br COOMe
Br
构型反转
OSiR3
磺酸酯的卤置换反应
好离去基
TsCl R OH R OTs NaI R I NaCN R KOAc R OAc + OTs CN
对甲苯磺酸酯
H3C SO2Cl
• 反应的立体化学
O N CH3
Br
O N CH3
O O CH3 N H Tol
O Br H2O CH3
1) Br2/ -60℃
52% O N CH3
2) 过滤
O N H3C
48%
1) Br2 2)H2O O CH3 Br
三、羧酸衍生物的α-卤取代反应
CH2(CO2Et)2
Br2/CCl4
Br
CH(CO2Et)2 75%
(SN1)
Cl R + HO ZnCl R Cl
(SN2)
+
HO ZnCl
伯卤代物
R Cl
仲卤代物
叔卤代物
2.醇和卤化亚砜的反应
C OH SOCl2 C O O S Cl O O SNi O C O S Cl O Py HCl Cl SN2 C O S Cl Cl C C Cl
氯代亚硫酸酯
O
O
构型保持
二、烯醇和烯胺衍生物的卤化反应
1.烯醇酯的卤化反应
H2C OAc BrH2C O
NBS dioxane
AcO
AcO
合成：在酸催化下醛或酮与醋酸酐或醋酸异丙烯酯反应 异构体：得到所需不同位置的α-卤代酮异构体，其中以热 力学控制的、取代较多的烯醇酯为主。 卤化剂：卤素、NBS、NCS、
CH3(CH2)4CCH3 O
PCl3反应产率低
4.醇和有机磷卤化物的反应
X Ph P Ph X O X P Ph ROH Ph Ph P Ph Ph Ph RX + P Ph Ph Ph R O X
+ X2
Ph
OH Ar C H CH3 Ph3PBr2 Ar
H C Br CH3
Ph3PBr2 HO Br
Ph3P / NBS HO Br
79%
第五节、羧酸的卤置换反应
一、羧羟基的卤置换反应－酰卤的制备
O R C OH PX3 (or PX5, POX3, SOX2) R O C X
O OH PCl5 , 0.5h (- POCl3) O2N 96% C Cl
O O2N C
PBr3 COOH COBr
CH3CH=CHCO2Na
OAc O I
SiMe3
R3NHF
C I
C O
F
3.烯胺的卤化反应
H O Me + N H 85 N TsOH Me H + Me N
15
烯胺的合成：醛或酮有脱水剂存在下与仲胺反应，常用的仲胺有 四氢吡咯、吗啉、四氢吡啶，所有步骤是可逆的。 烯胺的一个有价值的特点就是具有区域选择性 由于不需要碱或其它催化剂从而减少了羰基化合物发生无用的自 身缩合副反应的可能性，甚至于醛也可以有很好的收率。
O P O Cl Me H N Me Cl Cl
Cl H O
O P Cl Cl Me N Me
Cl Me H N Me
3.醇和卤化磷的反应
H3C C H3C OH CH CH2
H3C
PBr3 PE/r.t., 12h
C H3C
C H
CH2Br
反应中仍有重排和异构副产物,这种方法只局限于对酸稳定的分 子,一个普遍的、重要的方法是将它们转化成烷氧磷酸酯，以活 化醇进行亲核取代反应
醇和其它卤化剂的反应nclch3sch3oohoohncsch3sch3hoh2ch2chch2ohh3cch2ch2ohhcarohncsch3sch3ncsch3sch3ch2ch2ohhcarclclohhoh2ch2chch2clh3concletbf4coomeosir3hohocoomeosir3brbret4nbrch2cl2构型反转ohrtsclotsrnacnkoacnaicnroacrirots对甲苯磺酸酯ch3sooohrrnuhrrnuch3sooosn2构型翻转?反应的立体化学h3cso2cl好离去基磺酸酯的卤置换反应noonfoch2ohnnoonfoch2sch3oooh3cscloonainainoonfoch2irohh3cscloohrosch3oonairio丙酮rohroh2rohznclrohpbr2rosonrotsnurnu差离去基好离去基?醇羟基取代小结羟基总是先转变为好离去基才能被取代二酚的卤置换反应ohclbrclph3pbr2200一般需采用pcl5或与pocl3合用在较剧烈的条件下才能反应
O
5.醇和其它卤化剂的反应
N-Cl CH3-S-CH3 O
H Ar C CH2CH2OH OH
NCS / CH3SCH3
H Ar C CH2CH2OH Cl
HO NCS / CH3SCH3
Cl
OH H3C H
OH
NCS / CH3SCH3
H3C
H
HOH2CH2C
CH2OH
HOH2CH2C
CH2Cl
Nu Nu H R' R O O S O CH3
R H R' + O O S O CH3
构型翻转
（SN2）
O H3C R-OH OH S O R O S O CH3 Cl O NaI 丙酮 R-I
O O O N F N O CH2OH + NaI H3C S Cl O N O N F N O O CH2 O O S CH3 O
1) AcOC3H3/H2SO4 2)I2/AcOTl/CH2Cl2
C4H9HC I
C CH3 + C5H11 O 81%
C CH2I O 5%
OAc C C I2/ AcOTl C C
OAc I I Tl O
O C CH3 -Tl, -AcO OAc
AcO OAc C C AcO I
C C I O O C C I C CH3 OAc OAc
（4）由于硅原子空的3d轨道能接受其他原子的p电子起到 吸电子作用，因而硅有稳定α -碳负离子的作用。
OHC
CO2Et
1) Me3SiCl/ Et3N 2) Br2/CCl4/r.t.
OHC Br
CO2Et
OSiMe3
1)I2/AcOAg/CH2Cl2 2) Et3N HF
O I
机理
OSiMe3 I2 AcOAg C I OAc OSiMe3 C
O BuH2C C CH3
O BuH2C C
Si CH2 +
Bu C H Br2
OSi C CH3 △ O
-78℃ O BuH2C C
CH2Br +
BuHC C Br
CH3
硅的成键特点
（1）硅原子的半径比碳大，因而硅硅键（Si-Si)比碳碳 键（C-C)弱，同时硅的p轨道不能和碳或氧的p轨道互相有 效重叠，因而Si=C, Si=O, Si=Si是不稳定的。 （2）由于硅的空d轨道参与成键，因而硅容易与O,F等原 子结合。 （3）硅的电负性碳和氢小，因而在Si-C和Si-H键是呈电 正性。
NaI O N F N
O O CH2I
醇羟基取代小结
R R
OH2 O H O H O OTs ZnCl Nu
羟基总是先转变 为好离去基，才 能被取代
R
OH
R
PBr2 O
R
Nu
差离去基
R R
S
N
好离去基
二、酚的卤置换反应
一般需采用PCl5，或与POCl3合用，在较剧烈的条件下才能反应．
Cl OH Ph3PBr2 200 ° Cl Br
C(OAc)2 C I O C C I + Ac2O
2.烯醇硅烷醚的卤化反应
O Me LDA, -78℃ Me3SiCl 1 O Me i-Pr2NMgBr Me + 97 3 OSiMe3 Me Me + OSiMe3 Me OSiMe3
动力学控制
99 OSiMe3
热力学控制
Et3N, Me3SiCl
Lucas 试 剂
醇羟基活性：烯丙基醇>苄醇>叔醇>仲醇>伯醇 HX活性：HI>HBr>HCl>HF
• 碘代、溴代机理
X H R OH R OH2 ( X = Br, I)
(SN2)
好离去基
R
X + H2O
(SN1)
R
－ H2O X R X
• 氯代（Lucas试剂反应）机理
好离去基
Cl ZnCl2 R OH R O H ZnCl Cl － Cl R O H ZnCl
磷的成键特点
（1）磷原子的半径比氮原子大，可极化性强，因此三价 磷化合物（如膦）中的磷原子的亲核性比相应的含氮化合 物（如胺）强。 （2）由于磷原子的d轨道参与成键，因而磷也可以和 S,O,N,卤素形成强键，其中P=O键特别强也特别重要。 （3）由于磷原子空的3d轨道能与相邻的碳原子的p轨道重 叠，因此可以分散α -碳上的负电荷，即磷能稳定α -碳负 离子。