烷化反應(yīng)學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1烷化反應(yīng)烷化反應(yīng)(fnyng)第一頁，共28頁。1-1-1氧上的烷化反應(yīng)(fnyng)：Williamson醚化法ROH + RXOHROROHRX+OR+ HXOH第2頁/共28頁第二頁，共28頁。1. 脂-脂醚的合成(hchng)注意(zh y)點：（1）小基團選擇醇，大基團選擇鹵代烴。因為小基團鹵代烴是氣體，反應(yīng)(fnyng)不易控制。而醇由于氫件鍵的作用，沸點升高。：鹵代烷CH3ClC2H5ClCH3BrC2H5BrCH3IC2H5I沸點oC-23.713.14.638.442.372.3CH3I沸點較好。反應(yīng)易控制。第3頁/共28頁第三頁，共28頁。（2）支鏈醚合成，支鏈選醇

2、，支鏈選鹵代烴。因仲叔鹵代烴在堿性條件(tiojin)下易消除生成烯烴。而醇在酸性條件(tiojin)下消除優(yōu)先 CH3CH2OH+OHBrCH3CH3CHCH3CH2OCH3CH3CH+21%79%CH2CH3CH+OHCH3CH2OCH3CH3CH+CH2CH3CHCH3CH2OHBrCH3CH3CH90%10%第4頁/共28頁第四頁，共28頁。2. 脂芳醚注意(zh y)點：由于(yuy)苯與鹵素形成P-共軛，比較穩(wěn)定，鹵素不易脫去，故在合成脂芳混合醚時，一般選用酚與脂肪族鹵代烴進行反應(yīng)。OH +BrOHC4H9OC4H9第5頁/共28頁第五頁，共28頁。但當(dāng)苯環(huán)上有吸電子基團(j tu

3、n)時，可用芳鹵代烴反應(yīng)。 CH3CH2OH+ClO2NOHCH3CH2O2NORaney-NiH2H2NOCH3OHCCH3CH2OCH3CH2OCH3NHOCCH3+IOHOHCH3O第6頁/共28頁第六頁，共28頁。3. 冠醚的合成(hchng)；冠醚的用途(yngt)： 1.冠醚可發(fā)生螯合反應(yīng)，提取稀有金屬。2. 用螯合作用(zuyng)將金屬離子帶入有機相起到相轉(zhuǎn)移催化作用(zuyng)。2+CH2CH2ClOCH2CH2ClOHOHOOOOOO第7頁/共28頁第七頁，共28頁。1-1-2氮上的烷化反應(yīng)(fnyng)。氮上的烷化的烷化比氧容易(rngy)。不用加堿催化，易得胺的混合物

4、，最終生成穩(wěn)定的季銨鹽。例如(lr)：抗腫瘤藥，干擾DNA的合成，抑制腫瘤細胞的存活和復(fù)制。CH2CH3CH2NNNNNH2H2NNNHOCCH2CHCOOHCOOH第8頁/共28頁第八頁，共28頁。合成(hchng)路線：BrNNH2NNNNH2+H2NNNNH2NH2NH2BrCHBrCH2CHOK3Fe(CN)6CH2+COOHCH3CH2NHOCCH2CHCOOHNHCH2CH3CH2NNNNNH2H2NNNHOCCH2CHCOOHCOOH第9頁/共28頁第九頁，共28頁。純伯胺的合成(hchng)：1. Gabriel伯胺合成(hchng)法氨與鹵代烴制備常常得到混合(hnh)胺，G

5、abriel伯胺合成法是將氨中的二個氫以鄰苯二甲?；M行保護 ORI+CNK+NNH3OOCOCOCHKOHOCOC+NOCOCRRNH2PNaOHCOONaCOONaRNH2+HClPCOOHCOOHNH2NH2RNH2+OCOCNHNH第10頁/共28頁第十頁，共28頁。適用(shyng)于所有的鹵代烴，乙烯式鹵代烴也可用Gabriel伯胺合成法。NH2CH2+COCNKCuIH2OBrCH2CHCHO第11頁/共28頁第十一頁，共28頁。Delepine 反應(yīng)是由活化鹵代烴和六次甲基四胺（烏洛托品）的反應(yīng)，也是制備(zhbi)伯胺的方法之一。2. Delepine 反應(yīng)(fnyng)+C

6、H2()6N4XCH2RCH2RNH3XC2H5OHH2OHCl/RCH2NH2NaOH活性鹵代烴有：XCH2CR=CCHCH2CH2XOCCH2XRXCH2X=Br I第12頁/共28頁第十二頁，共28頁。Delepine 反應(yīng)(fnyng)雖然操作簡便，原料價廉，但適用范圍較Gabriel小。NH2+()6N4CH2C2H5OHH2OHCl/NaOHBrCH2SCH2S+OCHHHCl+()6N4CH2ClZnCl2+CH2NH2C2H5OHH2OHCl/NaOHCH2第13頁/共28頁第十三頁，共28頁。1-2 硫酸(li sun)二甲酯、苯磺酸酯硫酸(li sun)二甲酯1-2-1 硫

7、酸(li sun)二甲酯()CH3OCH3+ SO3CH32SO4+()CH32SO4NaOHOHOHCH3CH3OO硫酸二甲酯是良好(lingho)的常用的甲基化試劑，但它的毒性較大。而硫酸二乙酯的毒性卻小得多。例如第14頁/共28頁第十四頁，共28頁。1-2-2 苯磺酸酯沸點(fidin)高，溫和條件，無毒性 。 苯磺酸酯的制備是由苯磺酰氯在堿性(jin xn)條件下與醇酯化而得。ROCl+ROHSO2SO2OH第15頁/共28頁第十五頁，共28頁。吡啶室溫+CH3OHCl SO2OCH3SO2CH+C2H5ONaCH2OCCOOC2H5OC2H5OCCOOC2H5OC2H5+CH3C2H

8、5ONaCH2OCCOOC2H5OC2H5OSO2CH2CH2OCH2CH2OCHOCCOOC2H5OC2H5實例(shl)：第16頁/共28頁第十六頁，共28頁。氮上的烷化反應(yīng)(fnyng)+CH3Cl SO2HOC8H17吡啶室溫C8H17OCH3SO2NH2+CH2CH2NC2H5C2H5C8H17CH2CH2NHNC2H5C2H5第17頁/共28頁第十七頁，共28頁。1-3 醇、醚、環(huán)醚作烷化劑醇、醚類作烷化劑活性較差 ，一般(ybn)在氮上烷化得到混合胺。環(huán)氧乙烷由于張力活性較高 1-3-1醇NH2+CH3OHNH3Al2O3CH3CH3+()2NH + CH3()3N43%26%3

9、1%第18頁/共28頁第十八頁，共28頁。NCH3CH3NH2OCH3CH3+230-290oC97.6%1-3-2 醚 醚中有二個烴基，烷化效率比醇高，但反應(yīng)中往往有烯烴(xtng)生成。第19頁/共28頁第十九頁，共28頁。1-3-3環(huán)醚：環(huán)氧乙烷脂環(huán)醚也可以進行(jnxng)烷化反應(yīng)，活性最大的是環(huán)氧乙烷，在碳、氮、氧上都能進行(jnxng)烷化反應(yīng)。故又稱羥乙基化反應(yīng)。NH2+OCH32CH2CH2ONHOCH2CH2()2OCH3氧上的羥乙基化反應(yīng)(fnyng)。氮上羥基(qingj)化反應(yīng)。+ CH2CH2ONaOHOHOCH2CH2OH第20頁/共28頁第二十頁，共28頁。1-4

10、 醛、酮類的還原(hun yun)烷化醛、酮與（或伯胺、仲胺反應(yīng)）形成亞胺（Schiff堿）然后進行(jnxng)還原而生成胺類化合物 OCCH3CH3CH3+()2NHNH2CH2CH2OHPtH2CHCH2CH2OH+NH2CH2CH2H2Raney-NiNHOCCH3CH2CH2HCH3CH2第21頁/共28頁第二十一頁，共28頁。1-5烯烴(xtng)烷化劑當(dāng)烯烴(xtng)分子上有吸電子基時，雙鍵的活性增大，易與醇、胺發(fā)生類似Michael加成反應(yīng)。CHOOCH2CH3CH3+OHCH2CH2CNNaCH3CNOCHOCH3+ CH2CNNaOHCH2CH2CNHOCH3+CHCH2

11、CNCH2CH2NaNNCH2CN第22頁/共28頁第二十二頁，共28頁。第二節(jié) 相轉(zhuǎn)移(zhuny)催化劑的應(yīng)用相轉(zhuǎn)移催化（phase transfer catalyst； PTC）反應(yīng)(fnyng)具有操作簡便、反應(yīng)(fnyng)速度快、收率高。 例：溴代正辛烷與氰化鈉水溶液放在一起，即使加熱14天，反應(yīng)仍不進行，加PTC后，不到(b do)兩小時，轉(zhuǎn)會率為99+NaBr+n-C8H17BrNaCNPTCn-C8H17CN99%第23頁/共28頁第二十三頁，共28頁。21季銨鹽、季磷鹽相轉(zhuǎn)移(zhuny)催化劑常用的相轉(zhuǎn)移催化劑有季銨鹽、季磷鹽和冠醚三大類。季銨鹽是水溶性的，但季銨鹽中的R

12、烷基(wn j)具有親油性，能進入有機相。原理(yunl)如下：CNNa+R4N XNaX水相CN+XRX RCNR4N R4N 有機相界面第24頁/共28頁第二十四頁，共28頁。正負電荷的相互吸引， 把 帶到有機相中，裸露 和RX迅速發(fā)生親核取代，再生成季銨鹽回到水相，循環(huán)使用，直到(zhdo)反應(yīng)完全。R4N CNCNPTC結(jié)構(gòu)(jigu)對相轉(zhuǎn)移的影響。1.大的季銨離子比小的好。2.翁鹽離子的四個取代基中，碳鏈最長的那個烷基(wn j)鏈越長越好；3.對稱的取代基比不對稱的好。4.翁鹽取代基脂肪族的比芳香族的好；5.季鏻鹽與相應(yīng)的季銨鹽相比，效果好。第25頁/共28頁第二十五頁，共28頁。22冠醚相轉(zhuǎn)移(zhuny)催化劑冠醚作為PTC與季銨離子的原理(yunl)稍有不同。冠醚被證明能絡(luò)合多種陽離子，例：堿金屬陽離子、