优选卤代化合物ClBrI的合成MA
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卤代化合物ClBrI的合成MA
讲课内容
➢ 脂肪卤代化合物的合成
➢ 芳香卤代化合物的合成 一般芳香卤代烃的合成 杂环卤代烃的合成
➢ a-卤代酮的合成
Part I ：脂肪卤代化合物的合成
CONFIDENTIAL
1. 前 言
醇羟基的卤置换反应是制备卤化物的重要方法，常 用的卤化试剂有氢卤酸、含磷卤化物和含硫卤化物等， 极大多数属于醇羟基被卤素负离子亲核取代的机理。 以下按照不同结构的醇与不同类型的卤化物的反应进行 讨论。
和双键重排。
Cl
OH 5
5.6 mol SOCl2/Et2O
Cl (24%)
+ (76%)
0.7 mol SOCl2/Et2O
(1%)
(99%)
3. 醇和卤化亚砜的反应
在氯化亚砜的反应中，若加入有机碱（如吡啶）作为催化剂，或者醇本 身分子内存在氨基等碱性基团，因能与反应中生成的氯化氢结合，故有利 于提高卤代反应速率。此外，该反应也适宜于一些对酸敏感的醇类的氯置 换反应。例如，2-羟甲基四氢呋喃(6)用二氯亚砜和吡啶在室温下反应，可 得到预期的2-氯甲基四氢呋喃，而不影响酯环醚结构.
HBr OH LiBr
[1] Br
2. 醇和卤化氢或氢卤酸的反应
在醇的氯置换反应中，活性较大的叔醇、苄醇等可以直接用浓盐酸或氯 化氢气体，而伯醇常用卢卡斯试剂（浓烟酸-氯化锌）进行氯置换反应。
gas HCl
OH 15min, r.t.
浓 HCl/ZnCl2
OH 4h, heat
yield:97% [2] Cl
Cl yield:66% [3]
在某些仲醇、叔醇和β位具有叔碳取代基的伯醇的反应中，若反应温度
过高，会产生重排、异构化和脱卤等副反应。例如，巴豆醇(1)用48%氢
溴酸于-15℃反应，或者用饱和溴化氢气体于0℃反应，除主要得到正常
卤代物(2)外，还有不同比例的双键异构化副产物(3)。
H+
1
OH
-H2O
H* H3C C C6H13
OH
SOCl2/benzene/r.t./16h SOCl2/dioxane/r.t./42h SOCl2/dioxane/ZnCl2/r.t./1h
H* H3C C C6H13
Cl
[4]
(15%)(93%构型翻转） (100%)(82%构型保留） (100%)(外消旋混合物）
醇和氯化亚砜的反应过程，首先形成氯化亚硫酸酯(4)，然后断裂C-O键，释放出 二氧化硫生成氯代烃。(4)的分解方式与溶剂极性有关，同时又决定了醇碳原子构型 在氯化反应中的变化。如在二氧六环中反应，由于二氧六环的氧原子上未共用电子 对从酯基的反位和酯碳原子形成微弱的键，增加了反位方向的位阻，促使氯离子作 SNi取代，结果保留了醇碳原子原有的构型；但是如果是在吡啶中反应时，由于氯 化氢和吡啶成盐而贮存于反应液中，离解后的氯离子可从酯基的反应作SN2取代， 得到构型翻转的产物；如果没有溶剂，在某些催化剂（如氯化锌）作用下，(4)直接 分解成离子对形式，于是按照SN1机理得到外消旋产物。
Br
Br
48% HBr/-15oC
饱和 HBr/0oC
Br 2 (86%)
(79%)
Br
3 (14%) (21%)
2. 醇和卤化氢或氢卤酸的反应
2.1 醇和氯化氢反应的方法示例
HCl
OH
Cl
2.2 醇和溴化氢反应的方法示例
OH
Br
HBr
3. 醇和卤化亚砜的反应
来自百度文库
氯化亚砜是醇的氯置换反应中一种常用的良好试剂，主要是反应中生成 的氯化氢和二氧化硫均为气体，易挥发除去而无残留物，经直接蒸馏可 得到纯净的氯代烃。
Me2NOCH
SOCl2 Me2N=CHCl Cl 7
(Me2N)3PO SOCl2
(Me2N)2PCl=NMe2 Cl 8
C8H7C6H4(OCH2CH2)5OH
SOCl2, DMF heat, 15 min
C8H7C6H4(OCH2CH2)5Cl (100%) [6]
3. 醇和卤化亚砜的反应
醇用溴化亚砜的溴置换反应，类似于氯化亚砜。溴化亚 砜可以由SOCl2和溴化氢气体在0℃反应得到。
醇和HX的反应属于可逆性平衡反应，其反应难易程度取决于醇和HX 的活性以及平衡点的移动方向。若增加醇和HX的浓度，以及能够不断移 去产物和反应生成的水，则均有利于加速卤置换反应和提高收率。
ROH + HX
RX + H2O
采用氢溴酸进行卤置换反应时，为了保持反应中足够的溴化氢浓 度可以在反应中及时分馏出去水分；有时亦可将浓硫酸慢慢滴如溴化 钠和醇的水溶液中进行反应；也可加入添加剂。
OH
SOCl2 -HCl
O CO S
Cl 4
O dioxane
O OCOS Cl
pyridine Cl
O COS
Cl
-SO2 Cl
C Cl + SO2 + dioxane
构型保留
Cl
+ SO2 + Cl
¹¹ÐÍ·-ת
C Cl
外消旋混合物
3. 醇和卤化亚砜的反应
例如，光学活性的2-正辛醇用氯化亚砜在不同溶剂中进行反应，得到 不同构型的相应氯化物，若添加氯化锌作为催化剂，反应速率明显加快， SNi机理转化为SN1机理，得到外消旋产物。
2. 醇和卤化氢或氢卤酸的反应
在亲核取代反应中醇羟基的活性顺序为叔羟基〉仲羟基〉伯羟基，苄 位和烯丙位的羟基也很活波，这是由于碳正离子稳定性差别的结果。同 样理由，活性较大的叔醇、苄醇的卤置换反应倾向于SN1机理，而其他 醇的反应，大多数以SN2反应机理为主。氢卤酸或者是卤化氢的活性， 按照负离子亲核能力的大小，顺序为HI>HBr>HCl>HF。
烯丙醇和氯化亚砜在乙醚中进行反应时，烯丙位重排产物的比例与
所用的氯化亚砜浓度有关系。例如，化合物2-丁烯-1-醇(5)在5.6 mol
氯化亚砜醚溶液中得到两种双键位置不同的异构体混合物；而用0.7
mol氯化亚砜时，几乎完全得到重排产物，这可能由于在稀溶液中无
水乙醚易和干燥氯化氢生成氢键连接的复合物，从而有利于SN1反应
O
SOCl2/Py
OH r.t.,3-4h
6
O
[5]
Cl
在SOCl2和DMF或HMPA（催化剂兼溶剂）合用时，其氯化剂的实际形式 为（7）或（8）。由于它们具有活性大、反应迅速、选择性好以及能够有效 的结合反应中生成的HCl等优点，故特别适宜于某些特殊要求的醇羟基氯置 换反应，亦可作为良好的羧羟基氯置换试剂。
讲课内容
➢ 脂肪卤代化合物的合成
➢ 芳香卤代化合物的合成 一般芳香卤代烃的合成 杂环卤代烃的合成
➢ a-卤代酮的合成
Part I ：脂肪卤代化合物的合成
CONFIDENTIAL
1. 前 言
醇羟基的卤置换反应是制备卤化物的重要方法，常 用的卤化试剂有氢卤酸、含磷卤化物和含硫卤化物等， 极大多数属于醇羟基被卤素负离子亲核取代的机理。 以下按照不同结构的醇与不同类型的卤化物的反应进行 讨论。
和双键重排。
Cl
OH 5
5.6 mol SOCl2/Et2O
Cl (24%)
+ (76%)
0.7 mol SOCl2/Et2O
(1%)
(99%)
3. 醇和卤化亚砜的反应
在氯化亚砜的反应中，若加入有机碱（如吡啶）作为催化剂，或者醇本 身分子内存在氨基等碱性基团，因能与反应中生成的氯化氢结合，故有利 于提高卤代反应速率。此外，该反应也适宜于一些对酸敏感的醇类的氯置 换反应。例如，2-羟甲基四氢呋喃(6)用二氯亚砜和吡啶在室温下反应，可 得到预期的2-氯甲基四氢呋喃，而不影响酯环醚结构.
HBr OH LiBr
[1] Br
2. 醇和卤化氢或氢卤酸的反应
在醇的氯置换反应中，活性较大的叔醇、苄醇等可以直接用浓盐酸或氯 化氢气体，而伯醇常用卢卡斯试剂（浓烟酸-氯化锌）进行氯置换反应。
gas HCl
OH 15min, r.t.
浓 HCl/ZnCl2
OH 4h, heat
yield:97% [2] Cl
Cl yield:66% [3]
在某些仲醇、叔醇和β位具有叔碳取代基的伯醇的反应中，若反应温度
过高，会产生重排、异构化和脱卤等副反应。例如，巴豆醇(1)用48%氢
溴酸于-15℃反应，或者用饱和溴化氢气体于0℃反应，除主要得到正常
卤代物(2)外，还有不同比例的双键异构化副产物(3)。
H+
1
OH
-H2O
H* H3C C C6H13
OH
SOCl2/benzene/r.t./16h SOCl2/dioxane/r.t./42h SOCl2/dioxane/ZnCl2/r.t./1h
H* H3C C C6H13
Cl
[4]
(15%)(93%构型翻转） (100%)(82%构型保留） (100%)(外消旋混合物）
醇和氯化亚砜的反应过程，首先形成氯化亚硫酸酯(4)，然后断裂C-O键，释放出 二氧化硫生成氯代烃。(4)的分解方式与溶剂极性有关，同时又决定了醇碳原子构型 在氯化反应中的变化。如在二氧六环中反应，由于二氧六环的氧原子上未共用电子 对从酯基的反位和酯碳原子形成微弱的键，增加了反位方向的位阻，促使氯离子作 SNi取代，结果保留了醇碳原子原有的构型；但是如果是在吡啶中反应时，由于氯 化氢和吡啶成盐而贮存于反应液中，离解后的氯离子可从酯基的反应作SN2取代， 得到构型翻转的产物；如果没有溶剂，在某些催化剂（如氯化锌）作用下，(4)直接 分解成离子对形式，于是按照SN1机理得到外消旋产物。
Br
Br
48% HBr/-15oC
饱和 HBr/0oC
Br 2 (86%)
(79%)
Br
3 (14%) (21%)
2. 醇和卤化氢或氢卤酸的反应
2.1 醇和氯化氢反应的方法示例
HCl
OH
Cl
2.2 醇和溴化氢反应的方法示例
OH
Br
HBr
3. 醇和卤化亚砜的反应
来自百度文库
氯化亚砜是醇的氯置换反应中一种常用的良好试剂，主要是反应中生成 的氯化氢和二氧化硫均为气体，易挥发除去而无残留物，经直接蒸馏可 得到纯净的氯代烃。
Me2NOCH
SOCl2 Me2N=CHCl Cl 7
(Me2N)3PO SOCl2
(Me2N)2PCl=NMe2 Cl 8
C8H7C6H4(OCH2CH2)5OH
SOCl2, DMF heat, 15 min
C8H7C6H4(OCH2CH2)5Cl (100%) [6]
3. 醇和卤化亚砜的反应
醇用溴化亚砜的溴置换反应，类似于氯化亚砜。溴化亚 砜可以由SOCl2和溴化氢气体在0℃反应得到。
醇和HX的反应属于可逆性平衡反应，其反应难易程度取决于醇和HX 的活性以及平衡点的移动方向。若增加醇和HX的浓度，以及能够不断移 去产物和反应生成的水，则均有利于加速卤置换反应和提高收率。
ROH + HX
RX + H2O
采用氢溴酸进行卤置换反应时，为了保持反应中足够的溴化氢浓 度可以在反应中及时分馏出去水分；有时亦可将浓硫酸慢慢滴如溴化 钠和醇的水溶液中进行反应；也可加入添加剂。
OH
SOCl2 -HCl
O CO S
Cl 4
O dioxane
O OCOS Cl
pyridine Cl
O COS
Cl
-SO2 Cl
C Cl + SO2 + dioxane
构型保留
Cl
+ SO2 + Cl
¹¹ÐÍ·-ת
C Cl
外消旋混合物
3. 醇和卤化亚砜的反应
例如，光学活性的2-正辛醇用氯化亚砜在不同溶剂中进行反应，得到 不同构型的相应氯化物，若添加氯化锌作为催化剂，反应速率明显加快， SNi机理转化为SN1机理，得到外消旋产物。
2. 醇和卤化氢或氢卤酸的反应
在亲核取代反应中醇羟基的活性顺序为叔羟基〉仲羟基〉伯羟基，苄 位和烯丙位的羟基也很活波，这是由于碳正离子稳定性差别的结果。同 样理由，活性较大的叔醇、苄醇的卤置换反应倾向于SN1机理，而其他 醇的反应，大多数以SN2反应机理为主。氢卤酸或者是卤化氢的活性， 按照负离子亲核能力的大小，顺序为HI>HBr>HCl>HF。
烯丙醇和氯化亚砜在乙醚中进行反应时，烯丙位重排产物的比例与
所用的氯化亚砜浓度有关系。例如，化合物2-丁烯-1-醇(5)在5.6 mol
氯化亚砜醚溶液中得到两种双键位置不同的异构体混合物；而用0.7
mol氯化亚砜时，几乎完全得到重排产物，这可能由于在稀溶液中无
水乙醚易和干燥氯化氢生成氢键连接的复合物，从而有利于SN1反应
O
SOCl2/Py
OH r.t.,3-4h
6
O
[5]
Cl
在SOCl2和DMF或HMPA（催化剂兼溶剂）合用时，其氯化剂的实际形式 为（7）或（8）。由于它们具有活性大、反应迅速、选择性好以及能够有效 的结合反应中生成的HCl等优点，故特别适宜于某些特殊要求的醇羟基氯置 换反应，亦可作为良好的羧羟基氯置换试剂。