第一章 卤化反应.docx

《第一章 卤化反应.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第一章 卤化反应.docx（14页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第一章卤化反响Halogenation Reaction概述,不饱和烧的卤加成反响怪类的卤取代反响 裁基化合物的卤取代醇、酚和醛的卤置换反响 绫酸的卤置换反响其它官能团化合物的卤置换反响第一节不饱和烧的卤加成 不饱和烧和卤素的加成反响（X-X）不饱和薮酸的卤内酯化反响（X-0R） 不饱和烧和次卤酸（酯）、N-卤代酰胺的反响（X-OH、X-OR、X-Nu）卤化氢对不饱和烧的加成反响（H-X） 不饱和烧的硼氢化-卤解反响 （BH3 - H）一、不饱和泾与卤素的加成反响（X-X）A卤素与烯烧加成卤素与烯燃加成-机理有稳定碳正离子的基团（供电子基团）可增加离子对形式机理，增加同向加成产物比例。A有机磷

2、卤化剂（PR3）A其它卤化剂卤化氢或氢卤酸为卤化剂醇羟基活性：烯丙基醇辛醇叔醇仲醇伯醇 （与碳正离子稳定性有关） 氢卤酸或卤化氢的活性：HIHBrHCIHF取代过程中可能消失重排副产物。亲核取代机理A卤化亚砒为卤化剂A卤化磷为卤化剂A有机磷卤化剂A其它卤化剂二、酚的卤置换反响 酚羟基活性小，卤化剂HX,S0CI2均不抱负。一般必需采纳PX5或P0X3 （兼作溶剂）合用，且猛烈的条件。 缺n电子杂环上羟基的卤置换反响相对简洁。三、醛的置换反响 醒在HX作用下生成卤代姓和醇。第五节痰酸的卤置换反响A覆羟基置换卤化磷、卤化亚碉为卤化剂 草酰氯为卤化剂三苯瞬卤化物为卤化剂 其它卤化剂A较酸的脱段置换反

3、响覆酸的卤置换 卤化磷、卤化亚砒为卤化剂卤置换反响活性：脂肪较酸芳香薮酸芳环上：供电子取代基未取代）吸电子取代基卤化磷 PCI5活性大，适合活性较小的薮酸转化为酰卤，尤其适用具有吸电子 基芳酸或芳香多元酸。副产物P0CI3可分馆除去。 PX3活性略小，适用脂肪酸的卤置换，副产物亚磷酸可 与酰氯分别。 P0CI3活性更小，主要与活性大的段酸盐反响很少应用。 PCI5活性大，适用于吸电子基芳酸PBRPCh活性较小，一般用于脂肪炭酸氯化亚碉由段酸制备酰氯最常用有效试剂。优点：沸点低、易蒸馅回收、副产 物为HCI和S02,产品易纯化。操作简洁，对其它官能团影响小。 除去本身可作溶剂外，苯、石油醵、二硫

4、化碳等也可为溶剂。 少量批唆、DMF、ZnC 12可作为催化剂。草酰氯为卤化剂分子中具有对酸敏感的官能团或酸性下易发生构型变化的较酸，一般 不宜用无机酸酰氯为卤化剂，须在中性条件下进行卤置换反响。采纳 草酰氯和竣酸或其盐之间的交换反响。三苯麟卤化物为卤化剂较酸与PPh3/CCI4一起加热生成相应的酰卤，不经分别连续和胺反响生成酰胺，采用这个方法可合成肽类化合物。其它卤化剂a, a-二氯甲基醒 氯尿酰氯六氟环氧丙烷 四甲基-a-卤代烯胺覆酸的脱漆置换反响 汉斯狄克反响：薮酸银盐和Br或I反响，脱去C02,生成少一个碳原子 的卤代泾。 克利斯托反响：覆酸、过度HgO和卤素直接反响，光照条件更优。

5、柯齐反响：薮酸、LiCL Pb(OAc)4加热脱薮，生成少一个碳原子的卤代建。没有重排等副反响。Hunsdr i ecker （汉斯狄克）反响:第六节 其它官能团化合物的卤置换反响 卤化物的卤素交换反响磺酸酯的卤置换反响 芳香重氮盐化合物的卤置换反响一、卤化物的卤素交换 有机卤化物与无机卤化物之间进行卤原子交换反响。 大多属于SN2机理。卤素的亲核力量取决于在不同溶剂中的溶剂化程 度。质子溶剂中I的亲核力量最大，F的亲核力量最小，而在非质子溶 剂中F可变成很强的亲核试剂。 常用溶剂：DMF、丙酮、四氯化碳、二硫化碳或丁酮等非质子性溶剂。 卤化物的卤置换常用催化剂 Ni或NiBr2.3H20催化

6、Br/I和CI/I的交换反响，由此制备某些用其它方 法难以得到的碘代烷。 SnCI4可直接将澳代烷转化为氯代烷；BBr3可将氯代烷转化为澳代烷； BiBr3（BiCI3）可分别将仲、叔和烯丙位、羊位碘（澳）代烷转化为澳 （或氯）代烷，且不会发生重排和脱卤副反响。特殊介绍-氟交换卤化反响常用交换试剂：CsF、KF、NaF、SbF3等 氟交换反响中，可加入冠酸和相转移催化剂。二、磺酸酯的卤置换反响为避开醇羟基在直接卤置换反响中可能产生的副反响，先将醇转化为 磺酸酯，在与亲核性卤化剂反响，生成卤代姓。三、芳香重氮盐化合物的卤置换反响（2） Cl的极化性比澳小，不易形成桥氯正离子，同向加成更明显。立体

7、空间结构受底物空间构型和位阻的影响。加成过程中可能有重排、消退反响发生，以正离子稳定性为动力。（邻基参加重排）亲核性溶剂影响加成产物，提高卤负离子浓度有利影响加成主产物。（6）添加氧化剂将卤负离子氧化为分子，可影响加成产物。过硫酸氢钾（oxone）与氯化钠或淡化钠可快速释放出CI和Br,原位反 应。（8）除离子型加成外，自由基加成适合含吸电子基团的双键。A卤素与烘烧加成二、不饱和覆酸的卤内酯反响（X-OR）三、不饱和度和次卤酸（酯）、N-卤代酰胺的反响（X-OH、X-OR、X-Nu）A次卤酸及其酯为卤化剂AN-卤代酰胺为卤化剂包括：N-澳（氯）代乙酰胺（NBA、NGA） N-澳（氯）代丁二酰

8、亚胺（NBS、NCS）A次卤酸及其酯为卤化剂（1）卤化剂（X-OH）:烯姓TB-卤醇（马氏定位）次卤酸具有氧化性，需要新奇制备。方法：将CI2或Br2在中性或含汞盐的碱性水溶液反响而成。也可以采纳次氯酸盐在中性或弱酸性条件下进行。次卤酸酯(ROX),机理与次卤酸相同，可在非水溶液中进 行，得到B-卤醇衍生物。AN-卤代酰胺为卤化剂加成反响相像于卤素加成反响，供应卤正离子，负离子来 自于溶剂NBS/DMSO可生成3 -澳醇或a T臭酮(3)在N-卤代酰胺和不饱和烧的反响中，添加卤负离子可生成 1,2-不同卤素取代产物。四、卤化氢对不饱和烧的加成反响(H-X)卤化氢对烯烧的加成(1)反响活性和立体

9、选择性取决于烯度结构和卤化 氢活性。提高负离 子浓度有利。(2)反响机理：离子对机理(同向加成)、三分子协同反响机理(对 向加成)。(3)烷基重排和溶剂分子参加(4)自由基加成反响卤化氢对块烧的加成五、不饱和烧的硼氢化-卤解反响烯煌T (硼氢化)-(卤解)T加成产物(反马氏定位)试剂：B2H6, BH3/THF, BH3/Me2s等(1)烯燃硼氢化得到三烷基硼烷，在卤解得到卤代烷，置换过程中发 生构型反转。(2)烘运硼氢化得到烯基硼烷，再得到澳代烯屋(3)硼烷取代基可影响烯烧产物的顺、反构型。其次节烧类的卤取代反响脂肪烧的卤取代反响 芳泾的卤取代反响一、脂肪泾的卤取代反响A饱和脂肪烧的卤取代反

10、响光卤取代反响，卤化剂：卤素、N-卤代仲胺烯丙位和节位碳原子上卤取代反响-学问点(1)节位和烯丙位上有推电子取代基，可增加自由基稳定性，易发生 卤取代反响。(2)开链烯燃中，烯键a位亚甲基活性大于a位甲基活性(3)可发生双键移位或重排，使得自由基更稳定(4) NBS (NCS)作为卤化剂具有选择性高、副反响少等优点。二、芳煌的卤取代反响A反响机理和主要条件芳廷亲电取代反响历程：&-络合物中间体亲电试剂：(1)被极化的卤素分子(2)其它形式的亲电试剂(3)卤化剂供应的卤正离子(4)催化剂作用下极化的卤素分子卤化剂活性：CI2BrCIBr2ICIl2常用路易斯酸：AICI3、 SbCI5、 FeC

11、I3 FeBr3、 SnCI4、 TiCI4、 ZnCI2反响溶剂：稀HAc、稀HCI、CHCI3或其它卤代泾A氯、澳卤取代反响 CI2对芳基卤取代比拟简洁(一级反响)，用路易斯酸催化反响更快, 其它可释放氯正离子的亲电试剂：HOCL CH3C02CI oBr2 (二级反响)必需用另一分子澳来极化澳分子，再进行正常澳代 反响，反响中加入I2可提高反响速度。(HAc为溶剂)其它淡化剂包 括NBS、HOB等。路易斯酸可以催化澳分子生成澳正离子。氯、澳卤取代反响-学问点芳环上取代基电子效应和卤代定位规律芳环上供电子基团使卤化反响更简洁，掌握条件可得到单卤、双卤 产物。芳环上吸电子基团一般用路易斯酸催

12、化，反响温度高。或选用活性 较大的卤化剂。(4)含多余n电子的杂环卤代反响甚易，次序为：毗咯啖喃度吩苯。缺TT电子的芳杂环，卤取代相当困难。碘取代反响单独用12对芳煌进行碘取代反响效果不好，a.加入氧化剂或碱性缓冲物质b.与HI形成难溶于水的碘化物的金属氧化物c.采纳强碘化剂提高碘正离子浓度均有效。第三节 就基化合物的卤取代反响A醛和酮的a-卤取代反响A烯醇和烯胺衍生物的卤化反响薮酸衍生物的a-卤取代反响一醛和酮的a -卤取代反响1.酮的a-卤取代反响卤化剂：卤素分子、N-卤代酰胺、次卤酸酯、硫酰卤化物等。溶剂：四氯化碳、氯仿、乙醛、醋酸等。.一般说来、裁基化合物在酸或碱催化下，转化为烯醇才能

13、和亲电的 卤化剂进行反响。酮的a -卤取代反响-催化机理酸催化机理：碱催化机理：莪基q一位取代基的影响酸催化，假设a位上具有推电子取代基，有利烯醇的稳定化，卤取代反响比拟 简洁。假设a位上具有吸电子基团，卤化反响受阻。 碱催化（相反）假设a位上具有推电子取代基，降低a氢活性；假设a位上具有吸电子 取代基有利于a氢质子脱去而促进反响。特殊卤化剂试剂： 四澳环己二烯酮5,5-二澳代-2, 2-二甲基-4, 6-二莪基7,3-二嗯烷和5,5-二澳代丙二 酰脉 三氯氯尿酸（TCC）CuX2/AICI3 I2/CaO2.醛的a-卤取代反响酸/碱催化，醛基碳原子和a-碳原子上的氢都可以被卤素取代，而 且能

14、产生其它缩合等副反响。二、烯醇和烯胺衍生物的卤化反响烯醇酯的卤化反响烯醇硅烷酸的卤化反响烯胺的卤化反响.烯醇酯的卤化 转化方法：醋肝或醋酸异丙烯酯在酸催化下将不对称酮转化为烯醇醋 酸酯，反响得到两个烯醇酯异构体混合物。以取代较多的烯醇酯为主 （热力学）。 可以先分别两个烯醇酯异构体，在进行卤化，常用卤化剂为卤素、N- 卤代酰胺等。 12/AcOTI可得到a-碘代酮。1 .烯醇硅烷酸的卤化反响烯醇硅烷醛B-碳原子的亲核性比烯醇酯更强，卤化反响也更简洁。可选择不同条件来获得主要产物分别为动力学掌握或热力学掌握的 烯醇硅烷酸。常用卤化剂：卤素、S02CIF、12/AcOAg/R3NHFo2 .烯胺的

15、卤化反响酮的烯胺衍生物的亲核力量比母体结构强，且区域选择性常不同于母 体裁基化合物或其烯醇衍生物，常用与不对称酮的选择性a -卤代反 应。 卤化剂：卤素、六氯丙酮三、薮酸衍生物的a-卤取代反响 属于亲电取代机理。酰卤、酸好、聘、丙二酸及其酯的a-氢原子活 性较大，可直接卤化。其它较酸可转化为酰卤再卤化。 强碱作用可生成活性较大的烯醇B-碳负离子，然后温柔卤化。 常用卤化剂：卤素、N-卤代酰胺等。第四节醇、酚和醛的卤置换反响A醇的卤置换反响A酚的卤置换反响A醒的卤置换反响一、醇的卤置换反响A卤化氢或氢卤酸为卤化剂(HX)A卤化亚融为卤化剂(S0CI2, S02CI2)A卤化磷为卤化剂(PX3, PX5)