精细有机合成烷基化反应
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烷基苯在强酸存在下，能发生烷基的转移和歧化，可从 苯环的一个位置转移到另一个位置，从一个分子转移到另 一个分子上。
5
4）烷化质点和芳环上的烷基会发生异构化
7.2.4 烯烃对芳环的C-烷化 烯烃是最价廉的C-烷化剂，应用广泛，常用烯烃有乙烯、
丙烯、长链-烯烃，工业上重要的品种有异丙苯、2-丙苯萘、 异丙基甲苯、十二烷基苯等。
ArNH2 ＋ R－Z → ArNHR ＋ HR ArNHR ＋ R－Z → ArNR2 ＋ HR
反应特点： 1）亲电取代 －NH2，取代连接在带有孤对电子的N原子上的H 2）反应活性与孤对电子的活性成正比
活性：RNH2 > ArNH2
16
3）反应活性也与同-NH2相连的分子有关。与－NH2相连的分 子上有供电子基的活性高。
17
7.3.1 用醇类的N-烷化 醇类价格便宜，原料易得，但它是弱烷化剂，反应时需催化
剂、高温条件，当芳环有吸电子基时，芳胺的碱性也更弱，不 能用醇来作烷化剂，其反应一般在高压釜中进行，最常用的催 化剂为浓硫酸，也可用芳磺酸、PCl3、三氯化铝等。 1）反应历程
亲电取代反应，胺的碱性越强，反应越易进行。
6
7
十二烷基苯工艺： 烷化剂：仲氯十二烷，α-十二烯等
早期国内外主要采用以上工艺，但该工艺对设备腐蚀严重，
目前趋向于改用十二内烯、 α-十二烯。
HF, 0.4-0.6MPa
C12H25
+ C12H24
35-40oC
此工艺也可用AlCl3作催化剂，但三废严重，HF腐蚀性强， 需用铜、镍合金材料加压操作，技术要求高，但HF法生产能 力大，质量好，收率高，成本低，三废少。
(6)醛类和酮类：如甲醛、乙醛、苯甲醛等
1
7.2 C-烷基化反应
有机芳环化合物碳原子上的氢被烷基所取代的反应叫C-烷 基化反应。其最重要的烷基化剂有：烯烃、卤烷、醇、醛、 酮等。该反应是1877年法国化学家Friedel与美国化学家Crafts 两人发现的，也称为Friedel- Crafts反应。 7.2.1 反应历程
4）由于烷基是供电基团，引入一个烷基后，第二个H尚有反 应活性，故N－烷化是串连反应。
N-烷基化剂常有以下几类： 1）醇和醚：甲醇、乙醇、甲醚、乙醚、异丙醇、丁醇等 2）卤烷：氯甲烷、碘甲烷、氯乙烷、溴乙烷、氯苄、氯乙酸、
氯乙醇等 3）酯类：硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、磷酸三甲酯、对甲苯磺
酸甲酯等 4）环氧化合物：环氧乙烷、环氧氯丙烷 5）烯烃衍生物：丙稀腈、丙烯酸、丙烯酸甲酯 6）醛酮：各种脂肪族和芳香族的醛酮
在酸性催化剂作用下，温度不太高（200-250℃），醇先与芳 胺发生N－烷基化反应，温度再升高（240-300℃）烷基转移， 生成烷基芳胺。
10
7.2.7 醛、酮对芳烃的C-烷化 1）甲醛与芳环反应可制得一系列的对称二芳甲烷衍生物，而 苯甲醛则可得到一系列三芳甲烷衍生物。
11
12
13
CCl3 C O+2 H
2）质子酸
硫酸、氢氟酸、磷酸、多磷酸、HCl等，可以使烯烃、醛酮 质子化，成为活泼的亲电质点。
3）酸性氧化物
Al2O3为烷化剂时的一种特殊催化剂，使烷基有选择性
地进入芳环氨基或羟基的邻位 。 Al（OC6H5）3
Al
（OC6H5）3
4
7.2.3 反应特点 1）芳环上C-烷化是亲电取代反应
9
7.2.5 卤烷对芳烃的C-烷化
该类烷化剂在工业上应用较少，不如相应烯烃价廉易得，少 数不对称的二苯甲烷衍生物用该法进行烷基化，而对称的二苯 甲烷衍生物则由甲醛缩合得到。
Cl
CH2Cl +
ZnCl2 Cl
85-90oC
CH2
7.2.6 醇对芳烃的C-烷化
它是弱的烷化剂，主要用于活泼芳香族衍生物的烷基化 （苯、萘、酚、芳胺等）。
第七章 烷基化反应
7.1 概述 7.2 C-烷基化反应 7.3 N-烷基化反应 7.4 O-烃化
第七章 烷基化反应
7.1 概述
烷基化指的是在有机分子中的碳、硅、氮、磷、氧和硫等 原子上引入烃基的总称。本章只讨论C-烷基化、N-烷基化和 O-烷基化。 烃化剂的种类很多，常用的烃化剂主要有以下几种： (1)卤烷：如氯甲烷、碘甲烷等 (2)醇类：如甲醇、乙醇、十二碳醇等 (3)酯类：如硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、磷酸三甲酯、磷酸三乙 酯等 (4)不饱和烃：如乙烯、丙烯、丙烯腈等 (5)环氧化合物：如环氧乙烷、和环氧丙烷等
酸催化剂 H3C H3C
CCl3 C H
CH3 + H2O
CH3
（农药和医药中间体）
H-C-CCl 3
O
Cl
浓 H2SO4 Cl + H-C-CCl3 15-30oC
Cl
杀虫剂：滴滴涕
2）酮在酸的催化下与芳环发生烷基化反应
14
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7.3 N-烷基化反应
有机分子中氨基上氢原子被烃基取代的反应叫N-烷基化反应。
芳环有供电基时，反应易于进行，当有吸电子基时，反 应难于进行，如：硝基苯就不能发生C-烷化反应，可作为 反应的的溶剂来溶解芳烃与AlCl3，两种基团同时存在时， C-烷化反应可顺利进行。 2）C-烷化是连串反应
芳环引入烷基后，使苯环活化，可进一步形成二烷化或 多烷化，故通常使用不足量的烷化剂。 3）C-烷化是可逆反应
8
酚类的烷基化：催化剂可用浓硫酸，强酸性阳离子交换树 脂，磷酸等，此时烷基进入对位。
如要控制烷基进入邻位，则需用酚铝作催化剂。
OH +
阳离子交换树脂
CH2=C(CH3)2 80-200oC
OH
OH
(C6H5O)3Al
+ CH2=C(CH3)2
200oC, 2MPa
C(CH3)3
OH C(CH3)3
它是酸催化的亲电取代反应，催化剂的作用是使烷化剂转 变为活泼的亲电质点碳正离子，然后在芳环上引入烷基。 1）烯烃烷化剂历程：
2
2）卤烷烷化剂历程： 3）醇、醛、酮烷化剂历程：
3
7.2.2 烷化反应的催化剂
该类亲电取代反应，催化剂的作用是将烷化剂转化为活泼的 亲电质点（烷基阳离子）。
1）路易斯酸
AlBr 3 > AlCl 3 > FeCl 3 > SbCl 5 > SnCl 4 > BF3 > TiCl 4 > ZnCl 2
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2）反应特点 ➢胺类用醇进行的烷基化反应为亲电取代反应，胺的碱性越强，反 应越容易进行。 ➢芳香族胺类，环上的给电子基团使芳胺易烷基化，环上的吸电子 基团使烷基化变困难。 ➢胺类用醇的烷基化反应是连串反应和可逆反应 。
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4）烷化质点和芳环上的烷基会发生异构化
7.2.4 烯烃对芳环的C-烷化 烯烃是最价廉的C-烷化剂，应用广泛，常用烯烃有乙烯、
丙烯、长链-烯烃，工业上重要的品种有异丙苯、2-丙苯萘、 异丙基甲苯、十二烷基苯等。
ArNH2 ＋ R－Z → ArNHR ＋ HR ArNHR ＋ R－Z → ArNR2 ＋ HR
反应特点： 1）亲电取代 －NH2，取代连接在带有孤对电子的N原子上的H 2）反应活性与孤对电子的活性成正比
活性：RNH2 > ArNH2
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3）反应活性也与同-NH2相连的分子有关。与－NH2相连的分 子上有供电子基的活性高。
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7.3.1 用醇类的N-烷化 醇类价格便宜，原料易得，但它是弱烷化剂，反应时需催化
剂、高温条件，当芳环有吸电子基时，芳胺的碱性也更弱，不 能用醇来作烷化剂，其反应一般在高压釜中进行，最常用的催 化剂为浓硫酸，也可用芳磺酸、PCl3、三氯化铝等。 1）反应历程
亲电取代反应，胺的碱性越强，反应越易进行。
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十二烷基苯工艺： 烷化剂：仲氯十二烷，α-十二烯等
早期国内外主要采用以上工艺，但该工艺对设备腐蚀严重，
目前趋向于改用十二内烯、 α-十二烯。
HF, 0.4-0.6MPa
C12H25
+ C12H24
35-40oC
此工艺也可用AlCl3作催化剂，但三废严重，HF腐蚀性强， 需用铜、镍合金材料加压操作，技术要求高，但HF法生产能 力大，质量好，收率高，成本低，三废少。
(6)醛类和酮类：如甲醛、乙醛、苯甲醛等
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7.2 C-烷基化反应
有机芳环化合物碳原子上的氢被烷基所取代的反应叫C-烷 基化反应。其最重要的烷基化剂有：烯烃、卤烷、醇、醛、 酮等。该反应是1877年法国化学家Friedel与美国化学家Crafts 两人发现的，也称为Friedel- Crafts反应。 7.2.1 反应历程
4）由于烷基是供电基团，引入一个烷基后，第二个H尚有反 应活性，故N－烷化是串连反应。
N-烷基化剂常有以下几类： 1）醇和醚：甲醇、乙醇、甲醚、乙醚、异丙醇、丁醇等 2）卤烷：氯甲烷、碘甲烷、氯乙烷、溴乙烷、氯苄、氯乙酸、
氯乙醇等 3）酯类：硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、磷酸三甲酯、对甲苯磺
酸甲酯等 4）环氧化合物：环氧乙烷、环氧氯丙烷 5）烯烃衍生物：丙稀腈、丙烯酸、丙烯酸甲酯 6）醛酮：各种脂肪族和芳香族的醛酮
在酸性催化剂作用下，温度不太高（200-250℃），醇先与芳 胺发生N－烷基化反应，温度再升高（240-300℃）烷基转移， 生成烷基芳胺。
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7.2.7 醛、酮对芳烃的C-烷化 1）甲醛与芳环反应可制得一系列的对称二芳甲烷衍生物，而 苯甲醛则可得到一系列三芳甲烷衍生物。
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CCl3 C O+2 H
2）质子酸
硫酸、氢氟酸、磷酸、多磷酸、HCl等，可以使烯烃、醛酮 质子化，成为活泼的亲电质点。
3）酸性氧化物
Al2O3为烷化剂时的一种特殊催化剂，使烷基有选择性
地进入芳环氨基或羟基的邻位 。 Al（OC6H5）3
Al
（OC6H5）3
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7.2.3 反应特点 1）芳环上C-烷化是亲电取代反应
9
7.2.5 卤烷对芳烃的C-烷化
该类烷化剂在工业上应用较少，不如相应烯烃价廉易得，少 数不对称的二苯甲烷衍生物用该法进行烷基化，而对称的二苯 甲烷衍生物则由甲醛缩合得到。
Cl
CH2Cl +
ZnCl2 Cl
85-90oC
CH2
7.2.6 醇对芳烃的C-烷化
它是弱的烷化剂，主要用于活泼芳香族衍生物的烷基化 （苯、萘、酚、芳胺等）。
第七章 烷基化反应
7.1 概述 7.2 C-烷基化反应 7.3 N-烷基化反应 7.4 O-烃化
第七章 烷基化反应
7.1 概述
烷基化指的是在有机分子中的碳、硅、氮、磷、氧和硫等 原子上引入烃基的总称。本章只讨论C-烷基化、N-烷基化和 O-烷基化。 烃化剂的种类很多，常用的烃化剂主要有以下几种： (1)卤烷：如氯甲烷、碘甲烷等 (2)醇类：如甲醇、乙醇、十二碳醇等 (3)酯类：如硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、磷酸三甲酯、磷酸三乙 酯等 (4)不饱和烃：如乙烯、丙烯、丙烯腈等 (5)环氧化合物：如环氧乙烷、和环氧丙烷等
酸催化剂 H3C H3C
CCl3 C H
CH3 + H2O
CH3
（农药和医药中间体）
H-C-CCl 3
O
Cl
浓 H2SO4 Cl + H-C-CCl3 15-30oC
Cl
杀虫剂：滴滴涕
2）酮在酸的催化下与芳环发生烷基化反应
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7.3 N-烷基化反应
有机分子中氨基上氢原子被烃基取代的反应叫N-烷基化反应。
芳环有供电基时，反应易于进行，当有吸电子基时，反 应难于进行，如：硝基苯就不能发生C-烷化反应，可作为 反应的的溶剂来溶解芳烃与AlCl3，两种基团同时存在时， C-烷化反应可顺利进行。 2）C-烷化是连串反应
芳环引入烷基后，使苯环活化，可进一步形成二烷化或 多烷化，故通常使用不足量的烷化剂。 3）C-烷化是可逆反应
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酚类的烷基化：催化剂可用浓硫酸，强酸性阳离子交换树 脂，磷酸等，此时烷基进入对位。
如要控制烷基进入邻位，则需用酚铝作催化剂。
OH +
阳离子交换树脂
CH2=C(CH3)2 80-200oC
OH
OH
(C6H5O)3Al
+ CH2=C(CH3)2
200oC, 2MPa
C(CH3)3
OH C(CH3)3
它是酸催化的亲电取代反应，催化剂的作用是使烷化剂转 变为活泼的亲电质点碳正离子，然后在芳环上引入烷基。 1）烯烃烷化剂历程：
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2）卤烷烷化剂历程： 3）醇、醛、酮烷化剂历程：
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7.2.2 烷化反应的催化剂
该类亲电取代反应，催化剂的作用是将烷化剂转化为活泼的 亲电质点（烷基阳离子）。
1）路易斯酸
AlBr 3 > AlCl 3 > FeCl 3 > SbCl 5 > SnCl 4 > BF3 > TiCl 4 > ZnCl 2
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2）反应特点 ➢胺类用醇进行的烷基化反应为亲电取代反应，胺的碱性越强，反 应越容易进行。 ➢芳香族胺类，环上的给电子基团使芳胺易烷基化，环上的吸电子 基团使烷基化变困难。 ➢胺类用醇的烷基化反应是连串反应和可逆反应 。