烷基化与酰基化反应
傅克反应
酰基化反应的特点
1、酰基正离子比较稳定，故酰基化不会发生 重排或异构化作用；
2、酰基化反应是不可逆的，并且由于酰基是 芳环的钝化基团，故酰基化反应一般得到的是 单取代产物；
3、催化剂一般都大于1。如，酮能与氯化铝生 成络合物，因此氯化铝的用量应略超过酰氯的 物质的量，如用酸酐为原料，由于副产物羧酸 也能与氯化铝络合，后者用量略超过酸酐物质 的量的二倍。
注意！
当苯环上有强钝化取代基时，傅-克反 应则无法进行。
当苯与三个或三个以上的C组成的卤代 烃发生反应时，生成的主要产物是重排 产物。
傅瑞德尔（ Charles Friedel ，1832--1899 ，法国化学家）
傅瑞德尔生于法国斯特拉斯堡（ strasboury ），在 武慈指导下学习化学， 1869 年获得博士学位， 1876 年任教授，八年后接替武慈首席有机化学教授位置。
nh强烈活化中等活化弱活化傅克烷基化反应在手性路易斯酸或有机小分子催化下芳香化合物可与羰基化合物亚胺环氧化物不饱和化合物等亲电试剂发生傅克烷基化反应
傅-克反应
制作者：
傅-克反应
傅-克反应的概念：在酸的催化作用下，芳香烃与烷基 化试剂或酰基化试剂作用，芳环上的氢被烷基或酰基 所取代，在芳环上导入烷基或酰基的反应叫傅-克反应。 傅克反应可分为烷基化反应和酰基化反应两大类。
一、傅克烷基化反应
例：各种烷基化试剂及方程式
+ CH3CH2Cl
AlCl3 0-25
CH2CH3
机理：卤代烃等烷基化试剂在路易斯酸 作用下生成烷基碳正离子，作为亲电试 剂进攻芳环，形成的中间体σ-络合物失 去一个质子得到芳烃烷基化产物。
第4章 烷基化反应和酰基化反应.
在氢氧化钾和相转移催化剂聚乙二醇-400存在下，酚类与卤 代烷的反应非常顺利，如：
OH + CH3 I + KOH 聚乙二醇-
CH2Cl2,H2O
H3
+ KI + H2 O
用氯乙酸做烷基化剂可用于制备苯氧乙酸类的化合物。
R—Cl + AlCl3 δδ+ R—Cl:AlCl3
分子配 合物
R+…AlCl4离子对或离子配合物
芳烃的亲电烷基化反应历程：
H +R
+
…AlCl4- 慢
+
R AlCl4-
快
R + HCl + AlCl3
苄基氯分子中的氯比较活泼，在酸性催化剂的存在下， 可向芳环引入苄基。例如，在苯和氯化锌水溶液滴加苄基 氯，可得到医药中间体二苯甲烷：
R-I＞R-Br＞R-Cl；
卤代烷中卤素原子相同，反应活性大小顺序为：
X ＞ R3CX ＞ R2CHX ＞ RCH2X ＞ CH3X
各种卤代烷中，氯代烷是最常用的烷化剂，价廉易得， 例如氯甲烷和氯乙烷等。当氯代烷不够活泼时，才使用溴 代烷。
4.1.1 卤代烷用作C-烷基化试剂
卤代烷的烷基化反应一般采用路易斯酸（如AlCl3、 ZnCl2）等作为催化剂。 用三氯化铝进行催化，其活泼亲电试剂的生成：
CH2
ArNHCH2 CH2OH CH2 K2 ArN(CH2 CH2 OH)2
ArNHCH2 CH2OH + H2C
O
环氧化合物与醇发生开环反应，生成羟基醚。 开环反应可用酸或碱催化，但往往生成不同的产品。
傅克反应资料讲解
傅克反应傅-克反应傅里德-克拉夫茨反应，简称傅-克反应，是一类芳香族亲电取代反应，1877年由法国化学家查尔斯·傅里德（Friedel C）和美国化学家詹姆斯·克拉夫茨（Crafts J）共同发现。
该反应主要分为两类：烷基化反应和酰基化反应。
傅-克反应:(1)傅-克烷基化反应;(2)傅-克酰基化反应傅-克烷基化反应傅-克烷基化反应在强路易斯酸的催化下使用卤代烃对一个芳环进行烷基化。
假设使用无水氯化铁作为催化剂，在氯化铁的作用下，卤代物产生碳正离子，碳正离子进攻苯环并取代环上的氢，最后产生烷基芳香族化合物和氯化氢。
总反应式如下：傅-克烷基化机理这类反应有个严重缺点：由于烷基侧链的供电性，反应产物比起原料具有更高的亲核性，于是产物苯环上的另一个氢继续被烷基所取代，导致了过烷基化现象而形成了众多副产物。
由于这类反应是可逆的，还可能出现烷基被其他基团所取代的副产物（例如被氢取代时，也称为傅-克脱烷基化反应）；另外长时间的反应也会导致基团的移位，通常是转移至空间位阻较小、热力学稳定的间位产物。
另外如果氯不是处于三级碳原子（叔碳原子）上，还有可能发生碳正离子重排反应，而这取决于碳正离子的稳定性：即三级碳>二级碳>一级碳。
空间位阻效应可以被利用于限制烷基化的数量，比如1，4-二甲氧基苯的叔丁基化反应。
1,4-二甲氧基苯的叔丁基化烷基化的底物并不局限于卤代烃类，傅-克烷基化可以使用任何的碳正离子中间体参与反应，如一些烯烃，质子酸，路易斯酸，烯酮，环氧化合物的衍生物。
如合成1-氯-2-甲基-2-苯基丙烷就可以从苯与3-氯-2-甲基丙烯进行反应:1-氯-2-甲基-2-苯基丙烷的合成曾有研究实例表明亲电试剂还能选用由烯烃和NBS生成的溴离子。
通过烯烃的傅-克烷基化在这个反应中三氟甲磺酸钐被认为在卤离子形成中活化了NBS的供卤素能力。
傅-克去烷基化反应傅-克烷基化是一个可逆反应。
在逆向傅-克反应或者称之为傅-克去烷基化反应当中烷基可以在质子或者路易斯酸的存在下去除。
傅克反应
A、傅-克烷基化
试剂： 卤代烃、醇、烯或环氧类化合物等 试剂： 催化剂： 催化剂：AlCl3、FeCl3、SnCl4、BF3、TiCl4、 ZnCl2等Lewis 酸以及 HF、H2SO4、H3PO4等质子 酸，两类催化剂的活性由大到小的顺序也大致 如上。
谢谢~~
傅瑞德尔（ 法国化学家） 傅瑞德尔（ Charles Friedel ， 1832--1899 ，法国化学家） 傅瑞德尔生于法国斯特拉斯堡（ strasboury ），在武慈指 导下学习化学， 1869 年获得博士学位， 1876 年任教授， 八年后接替武慈首席有机化学教授位置。 傅瑞德尔对矿物学和有机化学的研究很有成就。合成了异丙 醇，乳酸和甘油，从 1874 年至 1891 年和美国化学家克拉 夫茨（ Crafts ）合作，发现无水三氯化铝催化下把卤代烷 加到苯中，便会反应。以他们名字名的称为 Friedel-Crafts 烷基化和酰基化反应。
Crafts,1839---1917, 克拉夫茨 (James Mason Crafts,1839--1917, 美国化学 家 ) 克拉夫茨 1839 年生于美国波斯顿，在技术学校毕业获得学 士学位后，再攻读机械学一年， 1859 年攻读矿物学， 1860 年在本生指导下学习化学。 1861 年在巴黎武慈指导 下学习化学。 1865 年返回美国，次年任 Cornell 大学化 学教授会领导人。四年后，担任麻省理工学院普通化学领导 人。 1874--1891 年在巴黎大学与傅瑞德尔合作，发现了傅 - 克反应。此外，他在计温技术方面也作过贡献。 1891 年 回到麻省理工学院任教后，担任该校校长职务。
第四章_形成C-C单键的反应
RBr
OSiMe3
该反应特点： 避免叔卤代烷在强碱下的成烯反应 仲、叔卤代烷活性大于伯卤代烷活性
Br OSiMe3 + Br Br TiCl4 O
第二节 碳原子上的酰基化反应
一、芳环上的酰基化反应
1. Friedel-Crafts 酰化反应 2. Hoesch 反应
3. 甲酰化反应（引入醛基）
HO HO HO H+ C NH R C O R
+
ZnCl2 R-CN HCl
用腈作亲电试剂对芳环的亲电取代，首先产生亚胺，水解后
生成芳基酮。整体结果是一种酰化反应，需要酸（如氯化锌和
盐酸）催化。
只有富电子芳烃如酚或苯胺才能发生反应。反应中的
酮亚胺中间产物可以分离出来。
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结束
3. 芳环上的甲酰化反应 (1) Hoesch 反应
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结束
CO2Et
O O
O
+ CH3 C CH2 CH3 EtONa
C CH2 C CH2 CH3
CN O O Cl
+
NaOEt CN O Cl
此类反应多使用对称酮或只含一种α-H 的化合物作原 料，以避免不必要的副产物。
H2C O CH3CH2 C OEt +
CN CN O 1)EtONa 2)H2SO4 Cl CH C CH2CH3
O H C O H + CH3 C CMe3 OH NaOH H C H O CH2 C CMe3
O CHO + H C H
NaOH
CH2OH + HCOO-
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羟甲基化反应和Cannizzaro反应的结合可制备
苯环上氢的亲电取代反应[学习课堂]
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Br+
H
快
+ Br
Br
+
H+
H++ FeBr-4
FeBr3 + HBr
课件类别
7
苯与 I2 的反应需要在氧化剂（如 HNO3）存在 下进行，氧化剂的作用是产生碘正离子：
I2
-2e
2 I+
-
+ I+(E+)
I
+
H+
课件类别
8
2．硝化反应：苯与浓 HNO3 和浓 H2SO4 的 混合物（又称混酸）作用生成硝基苯的反 应称作硝化反应。
+ CH3CH2CH2CI AICI3
CH(CH3)2 +
CH2CH2CH3 + HC I
65%
35%
课件类别
15
反应机理：
CH3CH2CH2C I + AIC I3
+
-
CH3CH2CH2AIC I4
+
-
(CH3)2CHAIC I4
+
+ (CH3)2CH
H CH(CHA3I)C2I4-
CH(CH3)2 +HC I + AIC I3
+CH3COCI
O +(CH3C)2O
AICI3
COCH3 +HCI COCH3 +CH3COOH
催化剂的作用是形成酰基碳正离子。
课件类别
19
反应机理：
O CH3C CI+AIC I3
O
CH3C+A
IC
-
I4
O
第七章烷基化与酰基化反应
7.1.2 催化剂
芳香族化合物C-烷基化反应最初用的催化剂 是三氯化铝，后来研究证明，其他许多催化剂也 有同样的催化作用。现经常采用的有如下几种：
路易斯酸：AlCl3＞FeCl3＞SbCl5＞SnCl4＞BF3＞ TiCl4＞ZnCl2
质子酸：HF＞H2SO4＞P205＞H3PO4、阳离子交换 树脂 酸性氧化物：SiO2-Al2O3、分子筛、M(Al2O3· SiO2)
R R N R H+
R R N R
H2, CuO, Cr2O3 RNH2 + CH3OH 200℃, -H2O
R R+ R N R
பைடு நூலகம்CH3OH -H2O
R
RNHCH3
RN(CH3)2
甲醚是合成甲醇时的副产物，也可用作烷基化 剂，其反应式如下：
NH2 (CH3)2O Al2O3 230℃ NHCH3 + CH3OH
NH3 + R Z R' NH2 + R Z R' NHR+ R Z
RNH2 + HZ R' NHR + HZ R' NR2 + HZ
7.2.1 N-烷基化剂
N-烷基化剂的种类很多，常用的有以下几类： (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：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、环氧氯丙烷等。 (5)烯烃衍生物：丙烯腈、丙烯酸、丙烯酸甲酯等。 (6)醛、酮：各种脂肪族和芳香族的醛、酮。
7.2.6 用烯烃的N-烷基化
脂肪族或芳香族胺类都能与烯烃发生N-烷基化 反应，这是通过烯烃的双键与氨基中的氢加成而完 成的。常用的烯烃为丙烯腈和丙烯酸酯，烷基化就 能分别引入氰乙基和羧酸酯基：
第七章烷基化与酰基化反应-PPT精选文档
－ + σ σ R C l : A l C l R A l C l 3 4 子 对 或 离 子 络 合 物 分 子 络 合 物 离
慢 RA l C l 4
H R σ 络 合 物 A l C l 4
快
R H C l+ A l C l 3
一般认为，当R为叔烷基或仲烷基时，比较容易生 成R＋或离子对，当R为伯烷基时，往往不易生成R＋， 而是以分子络合物参加反应。
烷基铝
三氯化铝是最常用的傅－克反应催化剂，其 优点是价廉易得，催化活性好。缺点是有铝盐废 液生成，有时由于副反应而不适用于活泼芳香族 化合物(如酚、芳胺类)的烷基化反应。 烷基铝的特点是能使烷基有选择地进入芳环 上氨基或羟基的邻位。
7.1.3 C-烷基化反应历程
1. 用烯烃烷基化
用烯烃烷基化，在用三氯化铝作催化剂时， 还必须有微量能提供质子的共催化剂如氯化氢存 在，才能进行烷基化反应。
第七章 烷基化与酰基化反应
烷基化反应是指在有机化合物分子中的C、N、O等原
子上引入烃基的反应，包括引入烷基、烯基、炔基、芳基等， 其中以引入烷基最为重要。广泛的烷基化还包括在有机化合 物分子中的C、N、O原子上引入羧甲基、羟甲基、氯甲基、 氰乙基等基团的反应。
酰基化反应是指在有机化合物分子中的C、N、O、S等
7.1.2 催化剂
芳香族化合物C-烷基化反应最初用的催化剂 是三氯化铝，后来研究证明，其他许多催化剂也有 同样的催化作用。现经常采用的有如下几种：
路易斯酸：AlCl3＞FeCl3＞SbCl5＞SnCl4＞BF3＞ TiCl4＞ZnCl2
质子酸：HF＞H2SO4＞P205＞H3PO4、阳离子交换 树脂 酸性氧化物：SiO2-Al2O3、分子筛、M(Al2O3· SiO2)
3-稳定化碳负离子的烷基化和酰基化
结 构 上 的 影 响
稳定化基团
——如果在碳负离子的邻位（即α－位）连有一至二个带
有双键结构的吸电子基团，该碳负离子就相对地稳定。
常见的稳定化基团： -COR、-NO2、-SO3H、-CN、-CH=CHR、-COOR、-Ph等。
（1）烯醇硅醚的制备方法 动力学控制法制备烯醇硅醚：
热力学控制法制备烯醇硅醚：
碱催化下的烯醇硅醚烷基化反应！
（2）烯醇硅醚的烷基化反应 碱性条件下的烯醇硅醚烷基化（P 117） Lewis酸催化下的烯醇硅醚烷基化（P 118）
无异构化现象！
实例——倍半萜（±）-ar-姜黄酮的制备：
Lewis酸催化反应机理：
无异构化现象！
实例
四、烯胺和亚胺负离子的反应
烯醇的氮杂类似物——烯胺（36）、肟、腙 烯醇负离子的氮杂类似物——亚胺负离子（37） 肟负离子（37a）腙负离子（39）
烯胺的制备
R C H C O + HN R
仲胺和a-氢
R C H C OH N R
R C C N R + H2O
共沸蒸馏，催化剂：TsOH，TiCl4， K2CO3，分子筛
THF、DME、DMF、DMSO、HMPA、TMEDA、DMPU
3. 烷基化试剂的特性
O-烷基化
C-烷基化
实验规律：
极性的非质子性溶剂中（HMPA），采用磺酸酯或硫酸酯作烷化剂可使游离 的烯醇负离子有利于O-烷基化； 溶剂为极性较小的THF或DME时，采用卤代烷作烷化剂有利于C-烷基化； 硅卤、酸酐和膦酰卤的反应优先发生在氧上。
化合物pka242012710790影响碳负离子稳定化的因素page98共轭稳定作用高共轭效应吸电子诱导作用邻位正电荷的稳定作用d轨道的稳定作用杂化轨道效应休克尔芳香性基团的稳定作用偶极稳定化作用综合效应高共轭效应空间临近p轨道交盖邻位正电荷的稳定作用维悌希反应wittig反应醛或酮与磷叶立德维蒂希试剂作用生成烯烃和三苯基氧膦的一类有机化学反应
稳定化碳负离子的烷基化和酰基化
非对称酮：
SN2 反应
？ 如何选择性烷基化
烯醇硅醚的生成及其烷基化反应
烯醇硅醚的制备方法 动力学控制法制备烯醇硅醚：
热力学控制法制备烯醇硅醚：
无异构化现象！
实例
四、烯胺和亚胺负离子的反应
烯醇的氮杂类似物——烯胺（36）、肟、腙 烯醇负离子的氮杂类似物——亚胺负离子（37）
肟负离子（37a）腙负离子（39）
Bu-i
2. H3O
ii、增加ß-C的亲核性
R R2 C
R1
CHO
R
t-Bu NH2 R
EtMgBr R
CHCHO R1
C CH N Bu-t R1
CC
R1
H
H
MgX N
Bu-t
iii、利用烯胺ß-锂盐
Li CCN
具有更强的亲核性
H
Br O HN
R C C R' H
Br R' RCCN
BuLi
Li R' RCCN
THF、DME、DMF、DMSO、HMPA、TMEDA、DMPU
3. 烷基化试剂的特性
O-烷基化
C-烷基化
实验规律：
极性的非质子性溶剂中（HMPA），采用磺酸酯或硫酸酯作烷化剂可使游离 的烯醇负离子有利于O-烷基化；
溶剂为极性较小的THF或DME时，采用卤代烷作烷化剂有利于C-烷基化； 硅卤、酸酐和膦酰卤的反应优先发生在氧上。
强弱碱
碳负离子的烷基化反应： 反应液中有足够浓度的负离子，以确保烷基化反应的快速进行。
第一代强碱：Na(K)OH/H2O、RONa(K)/ROH 第二代强碱：Na(K)NH2/NH3(l) 、Na(K)H/THF、Ph3CNa(K)/DMF(DMSO) 第三代强碱：LDA、LHMDS、LiTMP、LICA/THF
苏州大学有机化学实验-七年制有机实验思考题答案
有机实验思考题解析实验一熔点的测定（P56-60）思考题（1），（2），（3）题。
（1）如何验证两种熔点相近的物质是否为同一种物质答：把它们混合，测该混合物的熔点，若熔点仍不变，才能认为它们为同一物质。
若混合物熔点降低，熔程增大，则说明它们属于不同的物质。
（2）熔点毛细管是否可以重复使用答：不可以。
；（3）测溶点时，如有下列情况将产生什么结果①溶点管太厚②溶点管不干净③ 样品未完全干燥或含有杂质④样品研得不细⑤ 样品装得不紧密⑥加热太快⑦ 样品装得太多⑧读数太慢答：①溶点管太厚，热传导时间长，会产生熔点偏高。
②溶点管不干净，能产生4-10℃的误差。
③ 样品未完全干燥或含有杂质，会使熔点偏低，熔程变大。
④样品研得不细，会产生空隙，不易传热，造成熔程变大。
⑤ 样品装得不紧密，会产生空隙，不易传热，造成熔程变大。
⑥ 加热太快，熔点偏高。
⑦ 样品装得太多，会造成熔程变大，熔点偏高。
⑧读数太慢，熔点偏高。
实验二蒸馏和沸点的测定（P78-81）思考题（1），（2），（3）题。
（1）蒸馏时温度计的位置偏高和偏低，馏出液的速度太慢或太快，对沸点的读数有何影响^答：沸点的读数会偏高或偏低。
（2）如果馏出液的物质易受潮分解、易挥发、易燃、易爆或有毒，应该采取什么办法答：如果馏出液的物质易挥发、易燃、易爆或有毒，必须选择无明火操作的热浴；尾气通入下水道，收集瓶放在水浴或冰水浴中。
如果馏出液的物质易受潮分解，可在收集瓶中预先加入干燥剂。
（3）蒸馏时为什么要加沸石，如果加热后才发现未加入沸石，应该怎样处理答：蒸馏过程中上升的气泡增大得非常快，甚至将液体冲出瓶外，这种不正常的沸腾称为“暴沸”。
为了防止在蒸馏过程中的“暴沸”现象，常加入沸石，或一端封口的毛细管，以引入汽化中心，产生平稳沸腾。
当加热后发现未加入沸石时，千万不能匆忙加入沸石，会引起猛烈的暴沸，液体易冲出瓶口。
应该移去热源，使液体冷却至沸点以下后才能加入。
若沸腾中途停止过，后来需要继续蒸馏，必须在加热前补加新的沸石，因为起初加入的沸石在受热时逐出了部分空气，在冷却时吸进了液体，因而可能已经失效。
第四章 烷基化反应
苄氯活性最大少量少量氯化锌等就可反应，氯甲烷活性最差，需 大量氯化铝并加热才可以反应。氯代烷是最常见的烷基化试剂。
4.1.1 卤代烷用做C-烷基化试剂
C-烷基化反应是在催化剂作用下进行的。通常工业上使用的有两 大类：一类是路易斯酸，主要金属卤化物，如AlCl3 、FeCl3、SbCl5 等树脂；。另此一类外是还质有子其酸他，类其型中的最催重化要剂的，是如H酸F性、氧H2化SO物4、、阳有离机子铝交化换物等。
卤代烷作烷基化试剂进行烷基化反应，是一类非常重要的 反应。用这类反应可以制得一些重要的酚醚。
O C H 2 C O O H O C H 2 C O O H H C l C l N O C H 3
C l C l C l
4.2 常用的烷基化试剂—硫酸酯和磺酸酯
硫酸酯和芳磺酸酯都是很强的烷基化剂，这类烷基化剂的沸点较 高，反应可在常压下进行，但由于酯类的价格比醇类和卤代烷都高， 其实际应用不如醇和酯广泛
卤代烷的O-烷基化是亲核取代反应，卤代烷是亲核试剂。对于被 烷基化试剂的醇或者酚来说它们的负离子R-O- 的反应活性远远大于 醇或者酚本身的活性。
R O H + N a O H R O - N a + + H 2 O
R O - N a + + X A l k R O A l k + N a X
如果使用的卤代烷沸点较高，则需要在高压釜中进行。
卤代烷的烷基化一般是采用路易斯酸做催化剂（必须无水）。使 用三氯化铝作为催化剂，其活泼亲电试剂的生成可用下式表示：
δ +δ -
R C l +A lC l3
衍生化反应的定义
衍生化反应的定义衍生化反应是有机化学中常见的一种反应类型，它指的是在化学反应中，反应物中的一个或多个化学键被断裂，并形成一个或多个新的化学键。
这个过程中产生的化合物称为衍生物。
衍生化反应在有机化学中非常常见，它们被广泛应用于有机合成、药物合成、材料科学等领域。
衍生化反应有很多种类型，其中最常见的包括酯化反应、酰化反应、烷基化反应、烯基化反应、芳香族亲电取代反应、烷基亲电取代反应等。
酯化反应是一种广泛应用的衍生化反应，它指的是酸和醇反应形成酯。
在酯化反应中，酸和醇的羟基和羧基反应形成酯键，同时释放出水分子。
酯化反应可以通过催化剂或加热来促进反应速率。
酰化反应是另一种常见的衍生化反应，它指的是酸和醇反应形成酰基化合物。
在酰化反应中，酸和醇中的羟基和羧基反应形成酰键，同时释放出水分子。
酰基化合物在有机化学中应用广泛，如有机合成、材料科学等领域。
烷基化反应是一种将酸或酰基化合物中的羧基转化为烷基的反应。
在烷基化反应中，羧基被还原为亲电性的羰基中间体，然后与还原剂反应形成烷基。
烷基化反应在有机合成中被广泛应用，如用于制备脂肪酸甲酯和脂肪醇。
烯基化反应是一种将烷烃转化为烯烃的反应。
在烯基化反应中，烷烃通过消除反应形成烯烃。
烯烃在有机化学中应用广泛，如用于制备合成橡胶和塑料等。
芳香族亲电取代反应是一种将芳香族化合物中的氢原子替换为亲电性基团的反应。
在芳香族亲电取代反应中，亲电性基团通过芳香族碳原子上的π电子云进攻形成中间体，然后通过脱去一个氢离子形成新的化学键。
芳香族亲电取代反应在药物合成和材料科学中应用广泛。
烷基亲电取代反应是一种将烷烃中的氢原子替换为亲电性基团的反应。
在烷基亲电取代反应中，亲电性基团通过碳原子上的π电子云进攻形成中间体，然后通过脱去一个氢离子形成新的化学键。
烷基亲电取代反应在有机合成和药物合成中应用广泛。
衍生化反应是有机化学中重要的反应类型，它们被广泛应用于有机合成、药物合成、材料科学等领域。
3-稳定化碳负离子的烷基化和酰基化
CN
2、醛烯胺
CHY R R
1
R R1 C R R
1
CH
N
CH2
C CH 2
CH CH
N Y
R R
1
C
H C
N Y
CH2 CH
CHCHO
R1 = H R C H Y CH CH2 ( RCH2CHO) CH N R C C H N
Y CH2 CH2
R
H 3O
YCH 2CH 2 C H
CHO
例
COOCH3 N O C HC COOCH3 N O C C C C O O H3O O H C C C C O OCH3 OCH3 OCH3 OCH3 C C C C O N O C C C C O OCH3 OCH 3 OCH3 OCH3
ii、增加ß -C的亲核性
R R1 CHCHO t-Bu NH2 R R
1
C H
CH
N
Bu-t
EtMgBr R R
1
MgX C C H N Bu-t
iii、利用烯胺ß -锂盐
Br R C H
H R C
Li C C H N
Br R C R' C
具有更强的亲核性
BuLi N R Li C R' C N
O C R'
KOH/H2O
活化方法：
β-二羰基化合物的烷基化、酰基化在有机合成中的应用
实例
第三章 稳定化碳负离子的烷基化和酰基化反应
烯醇负离子烷基化的选择性
对称酮：
SN2 反应
非对称酮：
如何选择性烷基化
？
烯醇硅醚的生成及其烷基化反应
烯醇硅醚的制备方法 动力学控制法制备烯醇硅醚：
傅克反应及芳香族亲核取代反应简介
被酰化物：包括各种电子云密度较高的取代芳环、芳杂环类化 合物。 催化剂：包括Lewis酸（如AlCl3、SnCl4、BF3、ZnCl2）或质子 酸。 反应的溶剂：一般为醚类、卤代烷类、苯及其同系物、乙酸乙 酯等。
反应机理
酰化剂在催化剂的作用下生成活性中间体-碳正离子，由正离子攻 击电子密度较大的芳环，取代氢原子，形成芳酮和氢离子。
一、简介
傅里德-克拉夫茨反应，简称傅-克反应，英文Friedel–Crafts reaction，是 一类芳香族亲电取代反应，1877年由法国化学家查尔斯·傅里德(Friedel C) 和美国化学家詹姆斯·克拉夫茨(Crafts J)共同发现。
Friedel–Crafts 反应是一种重要的形成碳碳单键的反应，而碳碳单键的形 成是有机合成中极为重要的一部分内容。
四、傅克反应的操作方法
一般操作法 把无水氯化铝和干燥溶剂放置在装有搅拌器、滴液漏斗和回流冷凝管的
三口瓶中。 在冷却下加入芳环化合物搅拌。 卤化物或酰卤慢慢滴入，产生的氯化氢，由冷凝管末端，经过氯化钙管，
通道气阱。 滴完后搅拌、温热直到反应完全。 把反应物慢慢滴加到浓盐酸与冰水的混合物（1:5-10）中。分出有机层，
（3）由于烷基化反应是可逆的，烷基苯在强酸的催化下，能够发生烷基 的歧化和转移。当苯过量时，则有利于发生烷基的转移，使多烷基苯向单 烷基苯转化。利用这一性质，在制备单取代烷基苯时，可使副产物的多烷 基苯与苯发生烷基转移，即脱烷基再与苯进行烷基化，以增加单取代烷基 苯的收率。 （4）芳环上的取代基对傅克烷基化反应有较大影响，当芳环上连有硝基、 氰基等吸电子基团时，反应不易进行，甚至不能发生。
目录
✓ 1 芳香族化合物亲核取代历程 ✓ 芳香族亲核取代反应的反应活性与
第四章 烷基化反应
7 0 % 3 0 %
C-烷基化是可逆反应，烷基苯在强酸作用下能发生烷基的转移或迁
移，苯环上的烷基可以转移，或者烷基发生转移。苯不足量时有利于
生成二烷基苯或多烷基苯，苯过量时有利于烷基的转移，使多烷基苯
向单烷基苯转换。
R
R
+ R 2
一个饱和碳原子上，若连有某些不饱和官能团如硝基、羰基、氰基
或者苯基是，与该官能团连接的碳原子上氢都具有一定酸性。或者说 这个饱和碳原子由于它们的存在而被活化了，故这类化合物称为活泼 亚甲基化合物。
O N a
O C H 3
7 0 - 1 2 0 o C ， 1 . 5 M P a
+ 2 C H 3 C l N a O H + N a C l
O N a
O C H 3
在氢氧化钾和相转移催化剂聚乙二醇-400的作用下，酚类与卤代烷的 反应非常顺利，如：
O H O C H 3 聚 乙 二 醇 — 4 0 0
在有机化合物分子中的碳、氮、氧、硫等原子上引入脂肪族或芳 香族酰基的反应称为酰基化反应。酰基引入氮原子上合成酰胺类化 合物；酰基引入碳原子上合成芳酮或芳醛；硫原子上引入酰基主要 是合成硫酸酯类化合物；氧原子上引入主要是合成酯类化合物，习 惯上把这种氧酰化称为酯化反应。
4.1 常用的烷基化试剂 4.2 常用的烷基化试剂 4.3 其他烷基化试剂 4.4 N-酰化 4.5 O-酰化 4.6 C-酰化
X > R3CX > R2CHX > RCH2X > CH3X
苄氯活性最大少量少量氯化锌等就可反应，氯甲烷活性最差，需 大量氯化铝并加热才可以反应。氯代烷是最常见的烷基化试剂。
4.1.1 卤代烷用做C-烷基化试剂
甲磺酰基 反应
甲磺酰基反应
甲磺酰基是一种常见的有机官能团，其反应性能主要涉及以下几个方面：
1. 烷基化反应：甲磺酰基可与醇、酚、硫醇、胺等具有活泼氢的化合物进行烷基化反应，生成相应的甲磺酰基衍生物。
这种反应通常需要在酸性或碱性条件下进行。
2. 酰基化反应：甲磺酰基可与羧酸、酸酐、酰氯等化合物进行酰基化反应，生成相应的磺酰基酸酯。
这种反应通常需要在催化剂存在下进行。
3. 磺酰基化反应：甲磺酰基可以与具有活泼氢的化合物（如醇、酚、硫醇、胺等）进行磺酰基化反应，生成相应的磺酰胺。
这种反应通常需要在高温和高压条件下进行。
4. 水解反应：甲磺酰基衍生物可以在酸性或碱性条件下进行水解反应，生成相应的羧酸或羧酸盐。
这种反应通常需要在催化剂存在下进行。
5. 还原反应：甲磺酰基可以在还原剂（如氢气、金属钠等）作用下进行还原反应，生成相应的醇或酚。
这种反应通常需要在适宜的溶剂中进行。
总之，甲磺酰基的反应性能较为广泛，可以与多种化合物进行反应生成相应的衍生物。
在具体的反应条件下，需要根据不同的反应底物和反应条件来选择合适的反应条件和催化剂，以达到较好的反应效果。
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H
HN
R+
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RN
H+
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H RN R
H
R
RN
H+
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R+H来自R RN R路易斯酸：AlCl3＞FeCl3＞SbCl5＞SnCl4＞BF3＞ TiCl4＞ZnCl2 质子酸：HF＞H2SO4＞P205＞H3PO4、阳离子交换 树脂
酸性氧化物：SiO2-Al2O3、分子筛、M(Al2O3·SiO2) 烷基铝
三氯化铝是最常用的傅－克反应催化剂，其 优点是价廉易得，催化活性好。缺点是有铝盐废 液生成，有时由于副反应而不适用于活泼芳香族 化合物(如酚、芳胺类)的烷基化反应。
b、当环上有-NH2、-OR、-OH等给电子基团时， 因其可以与催化剂络合，而降低芳环上的电子云 密度，不利于烷基化反应的进行。
c、当环上有卤原子、羰基、羧基等吸电子基时， 则不容易进行烷基化反应。
此时，必须选用多量的强催化剂和提高反应温 度，才能进行烷基化反应。
d、当芳环上有硝基时，烷基化反应就不能进行， 但是由于硝基苯能溶解芳烃和三氯化铝，因此可以 用作反应的溶剂。
2.烯烃 烯烃也是最常见的烷基化剂。一般可用三氯化铝
作催化剂，也可用三氟化硼、氟化氢作催化剂，效 果也很好。
3.醇类
醇类也可作烷基化剂，但催化剂选用硫酸、氯化 锌较多。
醚类虽然也可参与烷基化反应，但应用较少。
4.关于C-烷基化反应应注意的两个问题
（1）芳环上的取代基对C-烷基化反应影响。
a、当环上有烷基等给电子基团时，烷基化反应容易 进行。
原子上引入脂肪族或芳香族酰基的反应。酰基是指从含氧酸的 分子中除去羟基后所剩余的基团。
O RC OH
7.1 C-烷基化反应
有机芳环化合物在催化剂作用下，用卤代烷、烯烃等烷 基化剂可以直接将烷基接到芳环上，称为C-烷基化反应。
这种反应最初是在1877年，由巴黎大学的法国化学家 傅列德尔(Friedel)和美国化学家克拉夫茨(Crafts)两人发现的。 利用这类烷基化反应可以合成一系列烷基取代芳烃，在实验 室和工业上的用途非常大。
第七章 烷基化与酰基化反应
烷基化反应是指在有机化合物分子中的C、N、O等原
子上引入烃基的反应，包括引入烷基、烯基、炔基、芳基等， 其中以引入烷基最为重要。广泛的烷基化还包括在有机化合 物分子中的C、N、O原子上引入羧甲基、羟甲基、氯甲基、 氰乙基等基团的反应。
酰基化反应是指在有机化合物分子中的C、N、O、S等
烷基铝的特点是能使烷基有选择地进入芳环 上氨基或羟基的邻位。
7.1.3 C-烷基化反应历程
1. 用烯烃烷基化
用烯烃烷基化，在用三氯化铝作催化剂时， 还必须有微量能提供质子的共催化剂如氯化氢存 在，才能进行烷基化反应。
HCl（气） ＋ AlCl3（固）
σ+ σ－
R HC CH2
H Cl[AlCl3]
（2）烷基进入芳环的位置。
在低温、低浓度、弱催化剂、反应时间又较短 的条件下，烷基进入的位置遵循亲电取代反应规律。 但如不在上述反应条件下，烷基进入的位置往往就 缺乏规律。
7.1.2 催化剂
芳香族化合物C-烷基化反应最初用的催化剂 是三氯化铝，后来研究证明，其他许多催化剂也有 同样的催化作用。现经常采用的有如下几种：
NH3 + R Z
RNH2 + HZ
R' NH2 + R Z
R' NHR + HZ
R' NHR+ R Z
R' NR2 + HZ
7.2.1 N-烷基化剂
N-烷基化剂的种类很多，常用的有以下几类：
(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：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、环氧氯丙烷等。 (5)烯烃衍生物：丙烯腈、丙烯酸、丙烯酸甲酯等。 (6)醛、酮：各种脂肪族和芳香族的醛、酮。
7.2.2 用醇或醚的N-烷基化
用醇烷基化常用强酸(如浓硫酸)作催化剂，其 催化作用是由于强酸离解出的质子，能与醇反应生 成活泼的烷基正离子R＋。
3. 用醇烷基化
a、当以质子酸作催化剂，醇和氢质子首先结合成质 子化醇，然后再离解成烷基正离子和水。
ROH + H+
ROH2+
R+ + H2O
b、如用无水三氯化铝作催化剂，则因醇烷基化生成
的水会分解三氯化铝，所以需用与醇等摩尔比的三
氯化铝。
ArH + ROH + AlCl3
ArR + Al(OH)Cl2 + HCl
7.1.1 C-烷基化剂
C-烷基化反应中常用的烷基化剂有：卤代烷、烯烃和 醇类等。
1. 卤代烷
卤代烷的结构对烷基化反应的影响较大。
（1）当卤代烷中的烷基相同而卤素原子不同时，则 反应活性的顺序为：
RCl > RBr > RI
（2）当卤代烷中的卤素原子相同，而烷基不同时， 则有下列反应活性顺序：
CH2X >R3CX >R2CHX > RCH2X > CH3X
σ+ σ－ H Cl[AlCl3]（溶液）
R
H C
CH3 AlCl4
R
H C
CH3
AlCl4
慢
H CH CH2 R
AlCl4
σ络合物
快
H CR
σ+ σ－
H Cl[AlCl3]
CH3
在用烯烃作烷基化剂时，只有乙烯和苯生成乙苯，而用碳
原子数为3个以上的烯烃时，主要生成支链芳烃，如丙烯和苯
生成异丙苯，异丁烯和苯生成叔丁苯。
2. 用卤代烷烷基化
σ+ σ－
R Cl AlCl3
R Cl : AlCl3 分子络合物
慢
H
R AlCl4
R
R AlCl4 离子对或离子络合物
AlCl4
σ络合物
快
R
HCl + AlCl3
一般认为，当R为叔烷基或仲烷基时，比较容易生 成R＋或离子对，当R为伯烷基时，往往不易生成R＋， 而是以分子络合物参加反应。
烷基化反应的活泼质点是按下面途径生成的：
ROH + AlCl3 -HCl ROAlCl2
R+ + AlOCl2
4、芳烃烷基化的特点
（1）C-烷基化是连串反应 ； （2）C-烷基化是可逆反应； （3）烷基可能发生重排。
7.2 N-烷基化反应
N-烷基化反应是指氨、脂肪族或芳香族胺类氨 基中的氢原子被烷基取代，或者通过直接加成而在 氮原子上引入烷基的反应。这是制取各种脂肪族和 芳香族伯、仲、叔胺的主要方法，在工业上应用十 分广泛，其反应通式如下：