第一章卤化反应

C
C
Br
二、烯丙位和苄位的卤取代反应
❖ 烯丙位和苄位的氢原子比较活泼，可在较高 温度下或在自由基引发剂存在下，与卤素、 N-卤代酰胺、次卤酸酯、硫酰卤等在非极性 惰性溶剂中发生卤取代反应。尤以N-卤代酰 胺、次卤酸酯效果较好。
❖ 反应的立体化学、影响因素以及可能的 副反应。
R1 C
R2 X
R3 C
R4
X
R1
X
R3
CC
R2
X
R4
桥型
R1
X R3
CC
R2
X R4
开放式
X R1
C
R2
R3 C
R4 X
anti
X R2
C
R3 C
R1
R4
X
syn
＋anti
1、立体化学
❖ 立体化学主要取决于烯烃的结构及反应中空 间障碍因素。
❖ 1）对于直链烯烃，卤素离子优先进攻能使碳 正离子更稳定的双键碳原子（连有烷基、烷 氧基、苯基的碳原子），最后得到对向加成 的外消旋混合物。
第一章 卤化反应
Halogenation Reaction
卤化反应
❖ 一、卤加成反应
❖ 1、不饱和烃的卤加成反应 ❖ 2、不饱和烃和次卤酸（酯）、N－卤代酰胺的反应 ❖ 3、不饱和烃的硼氢化－卤解反应
❖ 二、卤取代反应
❖ 1、不饱和烃的卤取代反应 ❖ 2、芳烃的卤取代反应 ❖ 3、羰基化合物的卤取代反应（烯醇和烯胺衍生物）
❖ 氟代化合物一般不用卤加成的方法得到，而 常用卤取代反应，或选用含氟的原料。
❖ 碘对烯烃的加成产物不稳定，可消除碘分子 得到原来的烯烃，故是一个可逆反应。
❖ 氯和溴对烯烃的加成是合成上重要的卤 加成反应，其氯代或溴代产物为重要的 中间体。
❖ 为亲电加成机理：
❖ 以对向加成机理为主，同向加成的比例 可因所用卤素及烯烃上的取代基不同而 不同。
2）影响因素
双键的取代基的影响
X=H X=OCH3
反式，对向
88% 63%
12% 37%
为什么会出现这种情况？
卤化剂的影响
Why ??? ????
E Z E Br2
55~56% 62~63%
88%
28~29% 21~23%
12%
3) 副反应
❖ 重排、消除及双键移位
双键上连有季碳时
重排
又是为什 么？
❖ 2、在官能团转化中，卤化物为一类重要的中间体 ❖ 3、为提高反应选择性，卤素原子可作为保护基、
阻断基等。
S
氮芥
N
CH3
F3异CCH氟丙C2CCH嗪烷HHBN3 rCClH3
诺氟沙星
S
N
Cl CH3
Cl2CHCCFH22OCHC2HCH32N CH3 甲氧氯氟丙嗪烷
F2CHO 恩
F3C
X O
C2HC2HNHR
1、在碱性水溶液中和卤素直接发生亲电取代反应
NaOH/Br2/H2O
Ph C CH
Ph C C Br
2、采用强碱、格氏试剂，将炔烃转化成炔 负离子后与卤素进行取代反应
C5H11
1) KNH2-NH3(l)
C5H11
C
C
Cl
2) Cl2/Et2O
C CH 1) EtMgBr/Et2O
2) Br2
C5H11
❖ 1、各类卤化剂的特点和应用，新型的卤化试 剂；
❖ 2、不饱和烃的硼氢化－卤解反应的立体化学 问题；
❖ 3、羰基化合物α-位的卤化，烯胺的卤化反应； ❖ 4、卤素之间的置换反应。
卤化反应
❖ 指在有机化合物分子中建立碳－卤键的反应。 ❖ 目的： ❖ 1、制备具不同生理活性的含卤素有机药物，如麻
醉药氟烷、抗菌药诺氟沙星、抗肿瘤药氟尿嘧啶、 氮芥、抗精神病药氯丙嗪、抗抑郁药氟西汀、抗过 敏药扑尔敏、抗真菌药氟康唑、非甾体抗炎药双氯 灭痛等等。
❖ 反式烯烃得到赤型dl，对称烯烃得meso-体,顺 式得苏型dl。
是否只有这 一种情况？
赤式
还可能有其 他产物吗？
对称烯烃
meso－
❖ 2）对于脂环烃：卤素进攻在双键平面 位阻较小的一方形成桥卤正离子，然后 卤负离子从环背面进攻有利于碳正离子 的部位，生成反-1,2-双直立键的二卤化 物。
反式，双a
❖ 三、卤置换反应
❖ 1、醇、酚的卤置换反应 ❖ 2、羧酸的卤置换反应 ❖ 3、其它官能团的卤置换反应
重点
❖ 1、不饱和烃与卤素的加成反应静态极性效应； ❖ 2、不饱和烃与次卤酸(酯)、N-卤代酰胺的加
成反应； ❖ 3、芳烃的卤取代反应； ❖ 4、卤置换反应； ❖ 5、羰基的α-卤取代反应。
难点
溶剂—亲核性溶剂
如何解 释？？？
醋酸银有什么作用？？
二、不饱和烃和次卤酸、N－卤代酰胺的反应
❖ 反应本质及选择性相同于烯烃的卤加成反应 ❖ 次卤酸本身为氧化剂，不稳定，需新鲜制备。
遵循马氏规则。 ❖ 而次卤酸酯作为卤化试剂，机理与次卤酸相
同，但稳定性高，可在非水溶液中反应。
❖ N-卤代酰胺中常用的有：N-溴(氯)代乙酰胺 (NBA, NCA)；N-溴(氯)代丁二酰亚胺(NBS, NCS)。同样遵循马氏规则。
醋酸去氢 表雄酮
炔雌醇合成 的第一步
卤素外 的基团 来自溶剂
注意 区域 选择 性？
N－卤代酰胺 Nu=H2O, ROH, DMSO, DMF
选择性？？？
Dalton 反应
a－溴酮 高选择性对 向加成产物
不影响其Leabharlann Baidu官能团
不饱和烃的硼氢化－卤解反应
❖ 首先将烯烃进行硼氢化，然后用卤解反应转 化成卤代烃，具立体和区域选择性的。定位 属反马氏规则。
❖ 烯烃的硼氢化常用的试剂为二硼烷(B2H6), BH3/THF和BH3/Me2S(DMS)。
❖ 炔烃的硼氢化试剂常用儿茶酚硼烷。
❖ 属顺式硼氢化加成机理，硼原子优先处于位 阻较小的位置。
❖ 若硼原子连接的碳原子为手性中心，在置换 过程中发生构型反转现象。
?????? ??????
碳碳键 旋转
同向消除 对向消除
氟西汀
C (C2)4H OC3 H NO2CC2HNH2H
氟康唑
Cl
Br CH3
CH3
CHCH2CH2N
CHCH2CH2N
CH3
CH3
N
N
氯苯那敏
抗过敏药扑尔敏
溴苯那敏
双氯灭痛
第一节 卤加成反应
❖
一、不饱和烃的卤加成反应
❖ 卤素的活性次序为F>Cl>Br>I
❖ 氟的活性最高，和烯烃反应剧烈，在加成的 同时伴有取代、聚合等副反应，故合成应用 价值很小。
第二节 卤取代反应
❖ 1、不饱和烃的卤取代反应 ❖ 2、芳烃的卤取代反应 ❖ 3、羰基化合物的卤取代反应（烯醇和烯胺
衍生物）
一、不饱和烃的卤取代反应
❖ 烯键上氢原子活性很小，直接卤取代或 与有机金属化合物发生氢－金属交换均 少见。常用炔烃的硼氢化-卤解反应来制 备卤代烯烃。
❖ 炔烃比较活泼，利用卤取代反应可以得 到1-卤代炔烃。