第七章 消除反应汇总
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
(2)产物中取代基的空间关系:反应产物 是以顺式还是反式异构体为主
E1 历程
因为先生成碳正离子,顺、反消除均能发生, 同时得到Z和 E烯烃,没有立体选择性。 但是位阻大的基团CH C CH2CH3
Cl
CH3
CH3
H3CH2C
CH2CH3
minor
CH3CHCH2CH3 - OCH3
Br
CH3CHCH2CH2CH3 - OH
Cl CH3
CH3CCH2CH3
- OH
Cl
CH3CH=CHCH3 + CH2=CHCH2CH3
80%
20%
CH3CH=CHCH2CH3 + CH2=CHCH2CH2CH3
67%
33%
CH3 CH3C=CHCH3 +
70%
3º苄基型 > 3º烯丙型 > 2º苄基型 > 2º烯丙型 >3º > 1º苄基型 ~ 1º烯丙型 ~ 2º> 1º> 乙烯型
(与SN1反应相同)
卤代烃: RI > RBr > RCl > RF
(与SN1反应相同)
醇的脱水反应往往在酸性条件下,先质子化 后进行,因此醇的脱水反应以E1反应为主。
CH3 CH2=CCH2CH3
30%
过渡态分析
影响E2反应区域选择性的因素:
1)碱的结构( Base Structure)
CH3 CH3CH-CCH3 + RO -
CH3 Br Base
CH3CH2O -
CH3 CH3C=CCH3 +
CH3 More substituted
product
79%
CH3 CH3CHC=CH2
(与SN1反应相同)
3. 区域选择性 ( Regiochemistry )
一般遵循Saytzeff规则,生成多取代烯烃为主(稳定)。
特殊情况:
当离去基团的体积大时,碱不易进攻1位的氢,易进攻2位的氢。
CH3CH2CH2 CH CH3EtONa CH3CH2CH2CH CH2 + CH3CH2CH CHCH3
离去基团:RI > RBr > RCl
(与SN2反应相同)
进攻试剂的碱性越强,则反应活性越高。 如:HO﹣ > CH3COO﹣ (与SN2反应有所不同)
反应底物卤代烃的活性:
3º>2º>1º
(与SN2反应相反)
3.区域选择性(Regiochemistry)
从含氢较少的β-碳上消去得到取代基较多的 烯烃 — Saytzeff Rule
HX R CCR
HH
RCH CHR + HX
(3)γ-消除(或1,3-消除)反应
HX
R
R
R
NaOH + Cl
O
CH2 CH2 CH2 CCH3
γ
β
α
R +HX
O CCH3 + NaCl + H2O
另外还有1,4-消除和1,5-消除反应等等。这些消 除等可以看作是分子内的取代反应。
重点讨论β-消除反应
容易发生E1cB反应物质具有的特点:
① b-碳原子上连有强的吸电子基,从而使 b-氢具有较强的酸性,容易离去,且碳 负离子得以稳定;(NO2、CN、羰基等)
② 离去基团难离去,即C-L键不易断裂
例如:
1. 季铵碱的Hofmann消去反应,因为季铵阳离子强烈
的吸电子作用,其b-氢具有较强的酸性,容易离 去,因此也具有似E1cB历程,得到反Zaitsev 规
第七章 消除反应
Elimination Reaction
定义: 消除反应:是指从有机分子中消除去一个
小分子或两个原子或基团,生成双键、叁 键或环状结构化合物的反应。 分类: (1)α-消除(或1,1-消除)反应
H
RCX
RC
R
R
如: CH2I2+Zn → :CH2
(2)β-消除(或1,2-消除)反应
HL
单分子消除反应
E1 历程的特点:
1.易于解离为碳正离子的化合物,消除反应 按E1历程进行。如叔卤代烃
2.E1和SN1为竞争反应。 通常高温和强碱有利于E1反应,但在极性
溶剂及没有强碱存在时, SN1反应快,且 产物稳定。 3.有利于E1反应的因素:使正碳离子稳定的 给电子基团;好的离去基团,电离能力强 的高介电常数极性溶剂。
CH3
CH2CH3
H3CH2C
CH3
major
2、E1cB 历程
双步反应: 第一步:反应物先与碱作用,失去β氢原子,
生成反应物的共轭碱负碳离子; (速率决定步骤) 第二步:负碳离子失去 L并生成π键 反应速率不仅与反应物浓度成正比,也与碱
的浓度有关。二级反应
E1cB反应:单分子共轭碱消除反应 (碳负离子历程)
则为主的烯烃。
OH
这种选择性被称为
H
Hofmann取向 (Hofmann Orientation)
CH3CHCH2CH2 C H2 NH2(CH3)2
例如:
2. 氟代烃,因为氟的碱性强,难以离去,发生似 E1cB反应,得到反Zaitsev规则为主的烯烃
3. 区域选择性 ( Regiochemistry )
一般遵循反Saytzeff规则,生成少取代烯烃为主(稳定)。
E2 Reaction
1.反应机理(Mechanism )
在碱的作用下,C - L 键的断裂与C - H 键的断 裂同时进行,这是一个协同的双分子反应。
υ=k[RX][B:-] 双分子消除历程,二级反应
2. 反应活性(Reaction activity )
CH3 Less substituted
product
21%
(CH3)3CO -
27%
73%
CH3CH2(CH3)2CO -
19%
81%
(CH3CH2)3CO -
8%
92%
碱的体积增大,多取代产物减少
本章主要内容
一、消除反应历程 二、影响消除反应的因素 三、其它1,2 -消除反应 四、热解消除反应
一、消除反应历程
消除反应的历程 — E1, E2, and E1cB
H
E1
-H
B:
-LG
LG E2
H
H
LG
E1cB B:
-H
LG
-LG
E1 Reaction
1. 反应机理
一级反应 υ = k C C
(1)
L
(2)
(I)
(II)
L: S(CH3)2 N(CH3)3
I / II 6.7
~50
底物结构的影响
(CH3)3CCH2C(CH3)2 EtO (CH3)3CCH2C CH2
Br
CH3
4.立体化学( Stereochemistry)
消除反应立体化学的确立:
(1)反应物中H和L 的空间关系:H和L可 在C-C键的两侧或同一侧,分别称为反式消 除和顺式消除。
E1 历程
因为先生成碳正离子,顺、反消除均能发生, 同时得到Z和 E烯烃,没有立体选择性。 但是位阻大的基团CH C CH2CH3
Cl
CH3
CH3
H3CH2C
CH2CH3
minor
CH3CHCH2CH3 - OCH3
Br
CH3CHCH2CH2CH3 - OH
Cl CH3
CH3CCH2CH3
- OH
Cl
CH3CH=CHCH3 + CH2=CHCH2CH3
80%
20%
CH3CH=CHCH2CH3 + CH2=CHCH2CH2CH3
67%
33%
CH3 CH3C=CHCH3 +
70%
3º苄基型 > 3º烯丙型 > 2º苄基型 > 2º烯丙型 >3º > 1º苄基型 ~ 1º烯丙型 ~ 2º> 1º> 乙烯型
(与SN1反应相同)
卤代烃: RI > RBr > RCl > RF
(与SN1反应相同)
醇的脱水反应往往在酸性条件下,先质子化 后进行,因此醇的脱水反应以E1反应为主。
CH3 CH2=CCH2CH3
30%
过渡态分析
影响E2反应区域选择性的因素:
1)碱的结构( Base Structure)
CH3 CH3CH-CCH3 + RO -
CH3 Br Base
CH3CH2O -
CH3 CH3C=CCH3 +
CH3 More substituted
product
79%
CH3 CH3CHC=CH2
(与SN1反应相同)
3. 区域选择性 ( Regiochemistry )
一般遵循Saytzeff规则,生成多取代烯烃为主(稳定)。
特殊情况:
当离去基团的体积大时,碱不易进攻1位的氢,易进攻2位的氢。
CH3CH2CH2 CH CH3EtONa CH3CH2CH2CH CH2 + CH3CH2CH CHCH3
离去基团:RI > RBr > RCl
(与SN2反应相同)
进攻试剂的碱性越强,则反应活性越高。 如:HO﹣ > CH3COO﹣ (与SN2反应有所不同)
反应底物卤代烃的活性:
3º>2º>1º
(与SN2反应相反)
3.区域选择性(Regiochemistry)
从含氢较少的β-碳上消去得到取代基较多的 烯烃 — Saytzeff Rule
HX R CCR
HH
RCH CHR + HX
(3)γ-消除(或1,3-消除)反应
HX
R
R
R
NaOH + Cl
O
CH2 CH2 CH2 CCH3
γ
β
α
R +HX
O CCH3 + NaCl + H2O
另外还有1,4-消除和1,5-消除反应等等。这些消 除等可以看作是分子内的取代反应。
重点讨论β-消除反应
容易发生E1cB反应物质具有的特点:
① b-碳原子上连有强的吸电子基,从而使 b-氢具有较强的酸性,容易离去,且碳 负离子得以稳定;(NO2、CN、羰基等)
② 离去基团难离去,即C-L键不易断裂
例如:
1. 季铵碱的Hofmann消去反应,因为季铵阳离子强烈
的吸电子作用,其b-氢具有较强的酸性,容易离 去,因此也具有似E1cB历程,得到反Zaitsev 规
第七章 消除反应
Elimination Reaction
定义: 消除反应:是指从有机分子中消除去一个
小分子或两个原子或基团,生成双键、叁 键或环状结构化合物的反应。 分类: (1)α-消除(或1,1-消除)反应
H
RCX
RC
R
R
如: CH2I2+Zn → :CH2
(2)β-消除(或1,2-消除)反应
HL
单分子消除反应
E1 历程的特点:
1.易于解离为碳正离子的化合物,消除反应 按E1历程进行。如叔卤代烃
2.E1和SN1为竞争反应。 通常高温和强碱有利于E1反应,但在极性
溶剂及没有强碱存在时, SN1反应快,且 产物稳定。 3.有利于E1反应的因素:使正碳离子稳定的 给电子基团;好的离去基团,电离能力强 的高介电常数极性溶剂。
CH3
CH2CH3
H3CH2C
CH3
major
2、E1cB 历程
双步反应: 第一步:反应物先与碱作用,失去β氢原子,
生成反应物的共轭碱负碳离子; (速率决定步骤) 第二步:负碳离子失去 L并生成π键 反应速率不仅与反应物浓度成正比,也与碱
的浓度有关。二级反应
E1cB反应:单分子共轭碱消除反应 (碳负离子历程)
则为主的烯烃。
OH
这种选择性被称为
H
Hofmann取向 (Hofmann Orientation)
CH3CHCH2CH2 C H2 NH2(CH3)2
例如:
2. 氟代烃,因为氟的碱性强,难以离去,发生似 E1cB反应,得到反Zaitsev规则为主的烯烃
3. 区域选择性 ( Regiochemistry )
一般遵循反Saytzeff规则,生成少取代烯烃为主(稳定)。
E2 Reaction
1.反应机理(Mechanism )
在碱的作用下,C - L 键的断裂与C - H 键的断 裂同时进行,这是一个协同的双分子反应。
υ=k[RX][B:-] 双分子消除历程,二级反应
2. 反应活性(Reaction activity )
CH3 Less substituted
product
21%
(CH3)3CO -
27%
73%
CH3CH2(CH3)2CO -
19%
81%
(CH3CH2)3CO -
8%
92%
碱的体积增大,多取代产物减少
本章主要内容
一、消除反应历程 二、影响消除反应的因素 三、其它1,2 -消除反应 四、热解消除反应
一、消除反应历程
消除反应的历程 — E1, E2, and E1cB
H
E1
-H
B:
-LG
LG E2
H
H
LG
E1cB B:
-H
LG
-LG
E1 Reaction
1. 反应机理
一级反应 υ = k C C
(1)
L
(2)
(I)
(II)
L: S(CH3)2 N(CH3)3
I / II 6.7
~50
底物结构的影响
(CH3)3CCH2C(CH3)2 EtO (CH3)3CCH2C CH2
Br
CH3
4.立体化学( Stereochemistry)
消除反应立体化学的确立:
(1)反应物中H和L 的空间关系:H和L可 在C-C键的两侧或同一侧,分别称为反式消 除和顺式消除。