第七节第六节 羧酸的卤置换反应

❖ 制备单卤代物
❖ 与不饱和烃的加成 ❖ 马氏规则 反马氏规则 ❖ 醇的置换反应(SN1、 SN2）
(三) N-卤代酰胺：
❖ N-卤代乙酰胺 N-溴（氯）代乙酰胺 NBA/NCA
❖
N-溴（氯）代丁二酰亚胺 NBS/NCS
❖ 1.结构
❖ 2.用途 1）制备卤代醇、
❖
2）制备α－卤代物（苄位、烯丙位和醛酮α位）
COOH
>
R
PCl5 >PCl3>POCl3>SOCl2
COOH
4.应用特点
（1）PCl5，用于有吸电子基团的芳香羧酸或 芳香多元羧酸的卤置换反应
O2N
COOH
PCl5
O2N
+ COCl
POCl3
应用要求：生成的酰氯沸点应远远高于POCl3 分子中不应含有羟基、醛基等
（2）PCl3活性稍弱，用于脂肪族羧酸的卤置换反应
Cl
Br
HBr/FeBr3
99%
CH2Cl2
二、磺酸酯的卤置换反应
❖ 1、磺酸酯 TsOR O
HO3S
O S Cl
R
OH
O O S OR
H3C
H3C
CH3
2、特点 活性大
良好的亲核试剂和良好的离去基团 反应温和，比卤交换更有效
R-OH
O H3C S Cl
O
OH
O
NaI R O S CH3 丙 酮
R-I
O
ON
F
O
O
NO
H3C S Cl O
ON
CH2OH N
F
NaI O N
F
O NO
CH2I
O
NO
O
CH2 O S CH3
O
3、常用卤化剂
❖ 卤化钠、卤化钾、卤化镁等 4、溶剂－极性溶剂 ❖ 丙酮、醇、DMF等
三、芳香重氮盐化合物的卤置换反应
❖ 1、GatterHmX/aCnunX反应（氯或溴代）
三、常用卤化剂(亲电试剂）及其特点
❖ 卤素（X2)： ❖ 次卤酸
❖ 卤化氢
❖ N-卤代酰胺：
❖ N-卤代乙酰胺 N-溴（氯）代乙酰胺 NBA/NCA
❖
N-溴（氯）代丁二酰亚胺 NBS/NCS
❖ 硫酰卤 SO2Cl ❖ 卤化磷 PCl5、 PCl3
（一）卤素
❖ 1、用途：
❖
制备二卤化物、卤代芳烃、α－羰基化合物的卤代
二 、羧酸脱羧卤化
1.反应通式
RCOOAg+X2
R-X + CO2 + AgX Hundriecker反 应
2.应用特点：制备特殊卤代烷
O2N
Br2/CCl4
COOAg
O2N
△ 3h
Br
Br
Br
COOH + HgO + Br2
Br
H3C
Pb(AcO)4
H3C C CH2 COOH LiCl
H3C
❖ 二溴异氰尿酸、Cl2O/（CF3SO2)2/POCl3
❖
用于含吸电子基苯环的氯代或溴代P19
❖ I2/HNO3 ❖ I2/NaOH ❖ I2/HgO ❖ ICl RCO2I CF3CO2I ❖ 特点：
3）制备酮的α－卤取代物
X2/Lewis酸-酸催化特点
X2/NaOH－碱催化特点
(二) 卤化氢
OCH3
F OCH3
2)65% HPF6
卤置换反应内容要求
❖ 1、掌握用于羧酸羟基的卤置换反应的卤化剂的种 类、特点及使用条件
❖ 2、熟悉其它官能团化合物的卤置换反应。 磺酸酯的卤置换反应 芳香重氮盐化合物的卤置换反应 卤化物的卤交换反
第一章 卤化反应小结
❖ 一、卤化反应定义 ❖ 二、卤化反应的类型 ❖ 1、亲电加成（不饱和烃的卤加成） ❖ 2、亲电取代（芳烃和羰基α位的卤取代） ❖ 3、亲核取代 ❖ 醇羟基、羧羟基等其他官能团的卤置换反应 ❖ 4、自由基反应 ❖ 饱和烃、苄位和烯丙位等卤置换反应
NaI/DMF
NO2
I NO2
NO2
Ph
Br KI/CuI/HMPT
Ph
I
120℃ , 10 h
（2）制备氟代烃
Cl
Cl
FK
卤素置换反应
NO2
F Cl
NO2
CCl3
CF3
FK
SbF5
常用溶剂－非质子性溶剂
反应物卤化物试剂溶解度大产物卤化物试剂溶解度小
DMF、丙酮、四氯化碳、二硫化碳等
催化剂
❖ 路易斯酸（增强卤代烷的亲电活性）
第六节 羧酸的卤置换反应
一、羧羟基的卤置换反应－酰卤的制备 1.反应通式
O
PX33(orPX5、 POX 3、 SOX 2）
O
OH R
X R
羧酸和卤化磷、卤化亚砜 PX3、PX5、POX3、SOX2
2.反应机理 SNi
3影响因素 （1）羧酸的活性
> R COOH
COOH
COOH
>
R
2)卤化剂的活性
❖ 3.特点
(四) 氯化亚砜SOCl2
❖ 1 用途:由醇Байду номын сангаас备卤烃
❖
由酸制备酰氯
❖ 2.特点：
❖ 1）反应温和产物易于纯化
❖ 2）由醇制备卤烃，使用不同的溶剂，得到不同构型的产物
❖ 3）SOCl2/DMF SOCl2/HMPA-选择性的置换伯羟基 ❖ 4）SOCl2/Py
(五) 卤化磷 PCl5、 PCl3
特点：分子中含有对酸敏感基团－环醚、三元环
H3C
CH2
O
H3C
CH2
OH
O
KOH
EtOH COOH
H3C
CH2
OH (COCl)2 O
PhH.r.t COOK
OH COCl
OAc
(COCl)2 CO2H PhH r.t. 12h
OAc
COCl
(COCl)2不影响分子中易变化的不饱和键 和高度张力的桥环
2、特点
❖ 1）制备二卤化物（与不饱和烃的加成）
❖
反应活性 Cl2>Br2
❖ 立体选择性 Cl2<Br2 对向加成、同向加成
❖ 溶剂 氯仿、二硫化碳
❖ 2) 制备卤代芳烃（芳环的电取代）
❖ 催化剂 Lewis酸
❖ AlCl3 FeCl3 FeBr3 SnCl4 ZnCl2
❖
❖ 氯取代、溴取代碘取代特殊试剂
Ph
COOH
Ph
COOH
P Cl3 /P h
93. 5%
PX3需稍过量
（3）POCl3活性小，用于活性大的羧酸盐的卤置换反应
（4）*SOCl2用于各种羧酸制备酰氯
O
+ OH
SOCl2
R
O
+ + Cl
SO2
HCl
R
氯化亚砜SOCl2特点
产品易于纯化（副产物为气体） 可用于各种羧酸 对其它官能团影响小 操作简单 反应速率快，（加入少量Py、DMF、ZnCl2等可催化反应）
CH2CH2CO2H SOCl2
CH2CH2 CO2H
, 3h
CH2CH2COCl (1) Br2 / CH2CHBr CO2Et CH2CH2COCl (2) EtOH CH2CHBrCO2Et
2、羧酸和草酰氯的反应
OO Cl C C Cl
试剂（CO2H)2+PCl5
（COCl)2+POCl3
❖ 1.用途：由醇制备卤烃
❖
由酚制备卤代芳烃
❖
由醚制备卤烃
❖ 2.特点：光学活性醇 PCl5+DMF/diox
❖
高收率、构型反转的氯代烃
❖
(六) 特殊的卤化剂
❖ CF3SO2Cl用途和特点 ❖ 四溴环己二烯酮用途和特点
❖ 5，5-二溴代-2，2－二甲基-4，6-二羰基-1，3-二噁烷
❖ 用途和特点
H3C
H3C C CH2 Cl H3C
第七节 其他官能团的卤置换反应
❖ 一、卤化物的卤交换反应 ❖ 1、Finkelstein卤素交换发应
❖ 有机卤化物与无机卤化物之间进行卤原子的交换反应。
SN2
+ R X
X'-
+ R X'
X-
2、反应机理 3、用途：制备碘代烃和氟代烃
（1）制备碘代烃
Cl NO2
❖ ArN2+X-
H2N
O2N
NO2
ArX+N2
1)NaNO2/H2SO4
O2N
Cl NO2
2)CuCl2/HCl
2、碘代－I2/KI
3、Schiemann反应（氟代）
❖ 1）试剂
❖
NaNO2/HCl/H2O/65%HPF6(HBF4)
❖H2N
OCH3 1)NaNO2/HCl/H2O
-+ F6PN2