第二章 烃化反应资料

1.卤代烃为烃化剂 (1)反应通式
ArOH RX OH Ar O R X H2O
（3）应用
① 芳香脂肪醚的制备 镇痛药邻乙氧基苯甲酰胺的合成
CONH2 OH
EtBr/NaOH 80~100
CONH2 (75%)
OEt
镇痛药苄达明的合成
O Na
N N
Cl(CH2)3N(2/Xyl 125~128 ,7h
2.芳磺酸酯类为烃化剂
应用范围广，常用于引入分子量较大的烃基
例如：鲨肝醇的合成
以甘油为原料，异亚丙基保护两个羟基后； 用对甲苯磺酸十八烷酯对未保护的羟基进行
O-烃化反应； 再脱去异亚丙基保护基，可得鲨肝醇。
【类 别】促进白细胞增生药 【适应症】：本品促进白细 胞增生及抗放射，用于各种 原因引起的粒细胞减少。
饱和的、不饱和的烃基 脂肪的、芳香的烃基 含有各种取代基的烃基
举例
NaOH
C2H5OH CH3I
C2H5OCH3 HI
CH3CH2Br NH3 (过量）
CH3CH2NH2 HBr
C2H5Cl AlCl3
C2H5 HCl
烃基的引入方式主要是通过取代反应，也可以 通过双键加成实现烃化。
一 、醇的O-烃化
1 卤代烷为烃化剂 2 磺酸酯作烃化剂 3 环氧乙烷类作烃化剂 4 烯烃作为烃化剂 5 醇作为烃化剂 6 其它烃化剂
3. 环氧乙烷类作烃化剂
O
环氧乙烷属于小环化合物，三元环的张力很大， 非常活泼，开环是环氧乙烷的主要反应。 环氧乙烷可作为烃化剂与醇反应，在氧原子上 引入羟乙基，称为羟乙基化反应。 反应一般用酸或碱催化，条件温和，速度快。
发生烃化反应的化合物称为被烃化物。
常见的有： 醇（ROH）、酚(ArOH)等，在羟基氧上引入烃基 胺类，在氨基氮上引入烃基； 活性亚甲基(-CH2-)，芳烃(ArH)等，在碳原子上引
入烃基。
常用烃化剂
常用烃化剂：
卤代烃、硫酸酯、芳磺酸酯、环氧烷类 醇类、醚类、烯烃、甲醛、甲酸等
根据亲核试剂结构的不同，分为： 杂原子的亲核取代 碳负离子的亲核取代
1.杂原子的亲核取代
(1)氧原子的亲核取代反应 主要是指醇类和酚类化合物羟基氧上发生
的烃化反应。 醇羟基和酚羟基的酸性有较大的差别，和
不同烃化剂反应时，机理和条件不同。
① 醇的O-烃化反应
根据烃化剂结构的不同，醇羟基的 烃化可以发生单分子和双分子两种 亲核取代反应
温-80。
(m、n、p均约为20)
一 、醇的O-烃化
1 卤代烷为烃化剂 2 磺酸酯作烃化剂 3 环氧乙烷类作烃化剂 4 烯烃作为烃化剂 5 醇作为烃化剂 6 其它烃化剂
4. 烯烃为烃化剂
醇可与烯烃双键进行加成反应生成醚， 但对烯烃双键旁边没有吸电子基团存在时，反应
不易进行。 只有当双键的位有羰基、氰基、酯基、羧基等存
二、酚的O-烃化
酚酸性比醇强，反应容易进行。
ArOH RX OH Ar O R X H2O
二、酚的O-烃化
1.卤代烃为烃化剂 与酚在碱性条件下，容易得到高收率的酚醚。 可用NaOH形成酚氧负离子，或用碳酸钠（钾）
作去酸剂 水、醇类、丙酮、DMF、DMSO等作为溶剂； 待溶液接近中性时，反应基本完成。
氮原子上的烃化反应历程、烃化剂种类、特点及 应用范围
伯胺的制备方法 芳烃的C-烃化（F-C反应)历程、特点及影响因素 烯丙位、苄位、活性亚甲基化合物的C-烃化的反
应历程及影响因素
第一节 氧原子上的烃化反应
一 、醇的O-烃化
1 卤代烷为烃化剂 2 磺酸酯作烃化剂 3 环氧乙烷类作烃化剂 4 烯烃作为烃化剂 5 醇作为烃化剂 6 其它烃化剂
H2SO4 PHCHCH2OCH3 ref 5h
OH 10%
CH3ONa ref 5h
PHCHCH2OCH3
OH 75%
+ PhCHCH2OH OCH3 90%
+ PH-CHCH2OH OCH3 25%
实例
Ph-CH-CH2 + CH3OH
O
H2SO4 PHCHCH2OCH3 ref 5h
OH 10%
H3C
欲制备
CH O C2H5
CH3
AB
A: C6H5 C＊ + C2H5OH B:
H 消旋体
CH OH + C2H5 Br CH3 活性强
非那西丁： 原料药、解热镇痛类原料药
b. 醇 (ROH) 的影响
醇的活性一般较弱，不易与卤代烃反应。 需在反应中加入碱金属或氢氧化钠、氢氧化
钾以生成亲核试剂RO-。 活性小的醇：先与金属钠或氢氧化钠作用
② 酚的O-烃化反应
由于酚的酸性比醇强，所以反应更容易 进行，需要的碱相对醇的反应也较弱。
反应通常是通过SN2机理完成
2.碳负离子的亲核取代反应
碳负离子带有负电荷，具有很强的碱性 和亲核能力，可以和卤代烃等烃化试剂 发生取代反应，延长碳链。
其中碳负离子可以是炔基负离子，格氏 试剂中的烷基负离子及活泼亚甲基在碱 作用形成次甲基负离子。
碱催化属于双分子亲核取代反应； 酸催化属于单分子亲核取代反应；
反应机理：
碱催化的机理：
SN2双分子亲核取代， 由于位阻原因， R'O-通常进攻环氧取代较少的碳原子上， 开环单一。
酸催化机理
酸性开环的方向比较复杂： 质子化的环氧化合物的活性比较高，离去基团 较好，而亲核试剂比较弱时，反应从C-O键断 裂开始。 在断裂过程中，亲核试剂逐渐与中心环碳原 子接近。 键的断裂优于键的形成，所以环碳原子显示 部分正电荷，反应带有一定的SN1性质。
二 、酚的O-烃化
1 烃化剂 2 多元酚的选择性烃化
第二节 氧原子上的烃化反应
一、醇的O-烃化
在醇的氧原子上进行烃化反应可得醚。 通常简单醚采用醇脱水的方法制备。
*本节主要讨论通过醇与烃化剂的反应 制备混合醚的方法。
一 、醇的O-烃化
1 卤代烷为烃化剂 2 磺酸酯作烃化剂 3 环氧乙烷类作烃化剂 4 烯烃作为烃化剂 5 醇作为烃化剂 6 其它烃化剂
在时，才较易发生烃化反应。
CH3OH
CH2
CHCN
CH3ONa 90 ,1h
CH3OCH2CH2CN
第一节氧原子上的烃化反应
一 醇的O-烃化
1 卤代烷为烃化剂 2 磺酸酯 3 环氧乙烷类作烃化剂 4 烯烃作为烃化剂 5 醇作为烃化剂 6 其它烃化剂
二 酚的O-烃化
1 烃化剂 2 多元酚的选择性烃化
烃基相同时：RF<RCl<RBr<RI； 卤原子相同时：随烃基分子量的增大，
活性逐渐降低。
芳香卤代物
芳香卤代物也可作为烃化剂，生成芳基-烷 基混合醚。
一般情况下，芳卤化物上的卤素与芳环共 轭不够活泼，不易反应；
如芳环上在卤素的邻对位有吸电子基存在 时，增强卤原子的活性，能顺利与醇羟基 进行亲核取代反应得到烃化产物。
应用：
永久性烃化:即制备含有某些官能团的化合物 （如醚类、胺类）或构建分子骨架；
充当保护基:即保护性烃化。
如： 局部浸润麻醉药
O
NH2
C-O-CH-CH2N(C2H5)2
普鲁卡因
O
n-C4H9-HN
C-O-CH-CH2N(C2H5)2
丁卡因
丁卡因药效为普鲁卡因的10倍
一、亲核取代反应
大多数的烃化反应是通过亲核取代反 应完成的
第一节 反应机理
烃化反应的机理类型：
单分子的SN1亲核取代反应； 双分子的SN2亲核取代反应；
带负电荷或未共用电子对的氧、氮、碳原子向 烃化剂带正电荷的碳原子做亲核进攻；
催化剂存在下，芳环上引入烃基的亲电性取 代反应及芳环自由基进攻的取代反应机理。
反应的难易及应用：
不仅决定于被烃化物的结构； 也决定于烃化剂的结构及其离去基团的性质； 溶剂的影响等。
制成醇钠，再烃化； 活性大的醇：可在反应中加入氢氧化钠等
碱作为去酸剂。
c. 催化剂 d.溶剂影响
催化剂:
醇钠、 Na、 NaH、 NaOH、 KOH 有机碱 ： 六甲基磷酰胺（HMPA）、 N,N-二甲基苯 胺（DMA）、
溶剂: 过量醇 （即是溶质又是溶剂）
非质子溶剂： 苯、 甲苯（Tol）、 二甲苯（xylene）、 DMF 、 DMSO 无水条件下 质子性溶剂： ROX有助于R-CH2X 解离，但是RO-易 发生溶剂化，
酸催化机理
开环的方向主要取决于电子因素 因此C-O键将优先从比较能容纳正电荷的
那个环碳原子一边断裂，所呈现的正电荷集 中在这个碳原子上，亲核试剂优先接近该碳 原子（一般取代较多的碳原子）。
注意：
R为供电子基或苯，在a处断裂； R为吸电子基得b处断裂；
实例
Ph-CH-CH2 + CH3OH
O
(H3C)3 CX
欲制备：
B-
(H3C)3 C+
CH3
H3C C
O
H3C A B
CH3 C CH2 CH3
C2H5
A: (CH3)3CX+C2H5OH
B: (CH3)3COH + C2H5X
一 、醇的O-烃化
1 卤代烷为烃化剂 2 磺酸酯作烃化剂 3 环氧乙烷类作烃化剂 4 烯烃作为烃化剂 5 醇作为烃化剂 6 其它烃化剂
因此通常不用质子性溶剂
（4）应用特点
醇羟基氢原子的活性不同，进行烃化反应所需的条 件不同； 前一反应醇的活性低，要先制成醇钠； 在二苯甲醇中，苯环的吸电子效应，羟基中氢原子 的活性增大，在反应中加入氢氧化钠作除酸剂即可 苯海拉明的合成选择后一种方式。