精细有机合成化学

1、复复 习习芳环上的取代卤化芳环上的取代卤化羰基羰基-氢的取代卤化氢的取代卤化芳环侧链芳环侧链-氢的取代卤化氢的取代卤化饱和烃的取代卤化饱和烃的取代卤化烯键烯键-氢的取代卤化氢的取代卤化卤素对双键的加成卤化卤素对双键的加成卤化卤化氢对双键的加成卤化卤化氢对双键的加成卤化置换卤化置换卤化卤卤 代代 反反 应应卤化反应类型：取代、加成、置换卤化反应类型：取代、加成、置换常用的卤化剂：卤素单质、卤化氢氧化剂、卤常用的卤化剂：卤素单质、卤化氢氧化剂、卤 化氢或盐、其它。化氢或盐、其它。典型反应：典型反应： t-1 对羟基苯甲酸为原料制备对羟基苯甲酸为原料制备2,6-2,6-二氯苯酚二氯苯酚ohcoohc

2、2h5ohh2so4cooc2h5cl催化乙酰化氯化ohso2cl2cooc2h5ohclkoh190200co酯基水解脱羧n,n-二甲基苯胺coohclohclclohclt-2 苯氧乙酸制备苯氧乙酸制备 2-碘苯氧乙酸碘苯氧乙酸 i22+i碘化och3coohh2o2oh2och3cooht-3 工业上生产三氯乙醛是用氯与乙醇作用：工业上生产三氯乙醛是用氯与乙醇作用：ch3ch2oh+4cl2ccl3cho+5hclt-4 h2c=chch3 + hcl + 0.5o2 h2c=cch2cl + h2ot-5 hcho + co + h2o hoch2cooh羰基合成羰基合成磺化和硫酸化磺

3、化和硫酸化芳环上的取代磺化芳环上的取代磺化-烯烃用三氧化硫的取代磺化烯烃用三氧化硫的取代磺化高碳脂肪酸甲酯用三氧化硫的取代磺化高碳脂肪酸甲酯用三氧化硫的取代磺化链烷烃用二氧化硫的磺氧化和磺氯化链烷烃用二氧化硫的磺氧化和磺氯化烯烃与亚硫酸盐的加成磺化烯烃与亚硫酸盐的加成磺化亚硫酸盐的置换磺化亚硫酸盐的置换磺化烯烃和醇的硫酸化烯烃和醇的硫酸化磺化反应的机理、催化剂、反应条件、磺化剂、磺化反应的机理、催化剂、反应条件、磺化剂、活性质点、异构化现象活性质点、异构化现象反应质点：反应质点： so3h2so4中中：so3 浓浓h2so4中中：h2s2o7（so3h2so4） 8085的的h2so4中中：h

4、3so4+（so3h3+o）亲电质点活性顺序：亲电质点活性顺序：so3 h2s2o7 h3so4+磺化剂：磺化剂： 浓硫酸、三氧化硫、发烟硫酸浓硫酸、三氧化硫、发烟硫酸（so3h2so4）、 氯磺酸氯磺酸（ clso3h ）、）、氨基磺酸氨基磺酸（nh2so3h）、）、 亚硫酸盐亚硫酸盐（na2so3）so3hch3h2so4200ocso3hch3arh + h2so4 arso3h + h2o 磺化磺化水解水解磺化反应的主要影响因素：磺化反应的主要影响因素：被磺化物的结构、硫酸的浓度和用量、被磺化物的结构、硫酸的浓度和用量、磺化的温度和时间、加入辅助剂、搅拌的影响磺化的温度和时间、加入辅助

5、剂、搅拌的影响h2so4+so3hso3h16080ococoh2oh2160ocso3h2so4+so3h80ococ160 170so3hso3hho3sso3hh2so4so3hso3h典型反应典型反应t-1 clt酸的制备酸的制备105110ch3100%h2so4回 流ch3so3hcl2氯 化ch3so3hclhno3氯 化ch3so3hclno3h2, fe还 原ch3so3hclnh2t-2 1-氨基萘氨基萘-6-磺酸磺酸 1-氨基萘氨基萘-7-磺酸的制备磺酸的制备h2so4160ocso3h96.5%162硝化还原no2nh2ho3sho3s还原ho3sho3sno2nh2t

6、-3 牛磺酸的制备（三种方法牛磺酸的制备（三种方法乙醇胺雾化发、酯化法）乙醇胺雾化发、酯化法）+h2nch2ch2ohh2so4h2nch2ch2oso3hh2o硫酸酯化减压脱水na2so3na2so4置换磺化回流h2nch2ch2oso3h+h2nch2ch2so3h+h2nch2ch2oh催化剂，高温脱水环合ch2nhch2nh4hso3nh3开环加成磺化+h2nch2ch2so3h+硝化和亚硝化硝化和亚硝化内容：内容： 硝化反应历程、混酸硝化、硫酸介质中的硝化、硝化反应历程、混酸硝化、硫酸介质中的硝化、有机溶剂有机溶剂- -混酸硝化、在乙酐或乙酸中的硝化、混酸硝化、在乙酐或乙酸中的硝化、

7、稀硝酸硝化、置换硝化法、亚硝化。稀硝酸硝化、置换硝化法、亚硝化。c-硝化硝化-硝基化合物；硝基化合物； n-硝化硝化 -硝胺；硝胺；o-硝化硝化-硝酸酯硝酸酯硝化反应的特点、硝化的方法、硝化反应的特点、硝化的方法、硝化的活性中心（活泼质点）、硝化剂的应用硝化的活性中心（活泼质点）、硝化剂的应用浓硝酸浓硝酸：no2+ 稀硝酸稀硝酸： no+ 混酸（混酸（h2so4-hno3-h2o）：）：no2+ 硝酸钾（钠）硝酸钾（钠）+ +硫酸硫酸硝酸硝酸+ +醋酸酐醋酸酐混酸硝化的影响因素：混酸硝化的影响因素：被硝化物的性质、硝酸比、混酸组成、温度等。被硝化物的性质、硝酸比、混酸组成、温度等。例题例题t-

8、1 3-3-硝基硝基-4-4-乙酰氨基苯甲醚的制备乙酰氨基苯甲醚的制备och3nh2nhcoch2乙酰化稀硝酸硝化氯苯-水介质no2nhcoch2och3och3t-2 t-2 邻硝基对甲苯胺制备邻硝基对甲苯胺制备nh2na2co3so2nh4050oc5560稀硝酸硝化氯苯-水介质水介质水解，脱磺酰基浓硫酸介质no2arso2clch3ch3so2nhch3ocno2ch3nh2还原还原内容：内容： 铁粉还原、锌粉还原、硫化碱还原、铁粉还原、锌粉还原、硫化碱还原、亚硫酸盐还原、金属复氢化合物还原、催化氢化亚硫酸盐还原、金属复氢化合物还原、催化氢化铁粉还原：硝基铁粉还原：硝基氨基；氨基； 环羰

9、基还原成环羟基；环羰基还原成环羟基； 醛基还原成醇羟基；醛基还原成醇羟基； 芳磺酰氯还原成硫酚；芳磺酰氯还原成硫酚； 二硫化物还原成硫醇、硫酚；二硫化物还原成硫醇、硫酚； 还原脱溴。还原脱溴。锌粉还原：芳磺酰氯还原成芳亚磺酸；锌粉还原：芳磺酰氯还原成芳亚磺酸； 芳磺酰氯还原成硫酚；芳磺酰氯还原成硫酚； 碳硫双键还原碳硫双键还原- -脱硫成亚甲基；脱硫成亚甲基； 羰基还原成羟基；羰基还原成羟基； 羰基还原成亚甲基；羰基还原成亚甲基； 硝基化合物还原成氧化偶氮、硝基化合物还原成氧化偶氮、 偶氮和氢化偶氮化合物。偶氮和氢化偶氮化合物。硫化碱还原：硫化碱还原：主要用于：主要用于： 1 1）芳环上的硝基

10、还原成氨基；）芳环上的硝基还原成氨基； 2 2）芳环上含多硝基时，可选择性的）芳环上含多硝基时，可选择性的 部分还原；部分还原； 3 3）将硝基偶氮化合物还原成氨基偶氮化合物；）将硝基偶氮化合物还原成氨基偶氮化合物； 4 4）将偶氮化合物还原成两个氨基化合物。）将偶氮化合物还原成两个氨基化合物。硫化碱种类的选择：硫化碱种类的选择：1 1） 硫化物、硫氢化物、多硫化物硫化物、硫氢化物、多硫化物 na2s、nahs、(nh4)2s 、 na2sx2 2）亚硫酸盐、亚硫酸氢盐等含氧硫化物）亚硫酸盐、亚硫酸氢盐等含氧硫化物 na2so3 、nahso3 选择：（选择：（na2sx）1)na2s 还原时

11、，生成游离还原时，生成游离naoh，使介质的，使介质的 ph值升高，容易引起硝基化合物的双分子还值升高，容易引起硝基化合物的双分子还 原生成偶氮化合物；原生成偶氮化合物；2)na2s2还原时还原时，不生成游离不生成游离naoh；3)na2s 3还原时，析出元素硫；还原时，析出元素硫；4)nahs还原时，还原能力温和，介质碱性低。还原时，还原能力温和，介质碱性低。5)多硝基化合物的部分还原多硝基化合物的部分还原-na2s2，nahs;6)硝基化合物的完全还原硝基化合物的完全还原-na2s，na2s2;7)对硝基甲苯的还原对硝基甲苯的还原- -氧化制对氨基苯甲醛氧化制对氨基苯甲醛- na2sx;8

12、)亚硫酸盐还原亚硫酸盐还原- nahso3;9)芳磺酰氯还原成芳亚磺酸芳磺酰氯还原成芳亚磺酸- nahso3。金属复氢化合物还原金属复氢化合物还原主要使用的主要使用的: lialh4 、 nabh4主要应用：主要应用： -cooh -ch2oh； -c=o -c-oh催化氢化催化氢化主要应用主要应用： -ch2=ch2-、 -cc-； -cn; -cooh -cho； -c=o -coh;例题例题t-14arno2 + 9fe +4h2o 4 arnh2 + 3fe3o4fecl2t-2oohfe/h2o70100oc中性不加电解质ooht-3c6h13 cho c6h13 ch2ohfe/过

13、量稀盐酸过量稀盐酸105110 t-4oc过量稀硫酸clso2cl105110shfe/clt-5clso2clclshzn/稀稀h2so48 87070 收率约收率约90%90%t-6cozn/hclcohh100105, 12ht-7ohno2na2s+fenh2no2ohno2nh2no2na2s2na2s2o3102106 ch2oo+t-8ch2chnh2ch3hcoohch2chnhchoch2chnhch3lialh4(c2h5)2och3ch3回流n-甲酰化t-9och3choch2ohoch3nabh4/(ch3)2chohoch3och3室温，回流t-10con2o+2h2

14、nh22h2o+250270硫化床cusio2,t-11ch2=chcnch3ch2cnpd/ct-12h2, raney nih2, nibh2nch2ch2nh2c c ch3c chch3hch2ch2ch3t-13t-14 hcch + 2hcoh hoch2ccch2ohcuc2-bi2o3/sio2 水介质水介质 90110, 1.52mpa+ohnh2h2onh3氨基+o+nh2高压ccucl,nh4cl催化剂clnh4cl2nh3180220t-15t-16氧化氧化氧化剂、氧化方法、氧化特点、反应历程氧化剂、氧化方法、氧化特点、反应历程氧化方法：空气催化氧化、化学氧化、电解氧化

15、氧化方法：空气催化氧化、化学氧化、电解氧化氧化剂：气态氧：空气、纯氧氧化剂：气态氧：空气、纯氧 化学氧化剂：化学氧化剂： kmno4，k2cr2o7， hno3, naclo3,naclo，mno2，cro3，h2o2， 专用氧化剂。专用氧化剂。氧化特点：氧化剂、强放热反应氧化特点：氧化剂、强放热反应反应历程：自由基链反应反应历程：自由基链反应例题例题t-1 ch2=ch-ch3 ch2= ch-cho + h2o o2cuo/sio2rch-ohrrch=o + h2rcut-2 t-3 ch3ch2ch2ch2oh ch3ch2ch2choagccooo+ 4 o212v2o5 - k2s

16、o4 - sio2 350-385oc,10-20s+2h2o+2co2 +qt-4 t-5 r-ch3 + nh3 + o2 r-cn + 3h2o32no2no2coohcoohkmno4 oh-t-6 c=cch3chch3hc=cch3c=och3hohch3ch3mno2,戊烷 25oc,12ht-7 t-8 ch2cohno3h3c ch ch22hoclh3c ch ch2oh cl+ h3c ch ch2cloht-9重氮化和重氮盐的反应重氮化和重氮盐的反应重氮化和重氮盐的反应的历程、特点、重氮化和重氮盐的反应的历程、特点、反应条件、重氮化方法、催化剂、重氮化反应条件、重氮化方

17、法、催化剂、重氮化反应的应用。反应的应用。arnh2 2hx nano2arn2+x-nax2h2o通式：通式：不同介质中的重氮化活泼质点不同介质中的重氮化活泼质点 ：在稀盐酸中，在稀盐酸中， oncl 当加入少量的溴化钠时，当加入少量的溴化钠时，onbr在稀硫酸中，在稀硫酸中， onno2 在浓硫酸中在浓硫酸中， on+ 重氮化活泼质点的活泼性次序：重氮化活泼质点的活泼性次序：on+ onbr oncl onno2 onoh 反应条件：反应条件： 反应温度：反应温度： 010无机酸的用量和浓度：无机酸的用量和浓度：理论量：理论量：(hx):n(arnh2)=2:1 实际比实际比: : n(h

18、x):n(arnh2)=2.54 : 1重氮盐的稳定次序：重氮盐的稳定次序：arn2+bf4- arn2+so4h - arn2+cl-重氮化方法重氮化方法 ：1 1) )碱性较强的芳伯胺的重氮化：碱性较强的芳伯胺的重氮化：生产生产铵盐铵盐2)碱性较弱的芳伯胺的重氮化：碱性较弱的芳伯胺的重氮化：加热溶解，快速加热溶解，快速生生 产产铵盐铵盐3)3)碱性很弱的芳伯胺的重氮化碱性很弱的芳伯胺的重氮化：以浓以浓h2so4或或ch3cooh为介质；亚硝基硫酸法为介质；亚硝基硫酸法（no+hso4-)。4)4)氨基芳磺酸和氨基芳羧酸的重氮化氨基芳磺酸和氨基芳羧酸的重氮化: :碱溶酸析碱溶酸析; ;5)5

19、)氨基酚类的重氮化氨基酚类的重氮化: : 在中性到弱酸性介质中进行；在中性到弱酸性介质中进行； 需加入少量硫酸铜需加入少量硫酸铜6)6)二胺类的重氮化二胺类的重氮化: :乙酸介质中的亚硝酰硫酸法乙酸介质中的亚硝酰硫酸法重氮的反应类型：重氮的反应类型：保留氮的重氮基转化反应保留氮的重氮基转化反应 放出氮的重氮基转化反应放出氮的重氮基转化反应例题例题t-1coohnh2coohbrnh2brbrcoohbrn2+brbrcoohbrbrbr溴化重氮化次磷酸 h3po3no2no2nh2no2h2so4,hno3硝化na2s2部分还原n2+ hso4no2ohno2h2so4,nano2重氮化h+,

20、h2o,水解t-2t-3ch3ch3so3hch3so3hno2ch3no2so3hclch3no2cl磺化h2so4硝化混酸氯化cl2,feh+,水解ch3nh2clch3n2+clclch3clcl还原重氮化转化h2,ninano2,hclcu2cl2,hclt-4nh2nano2/hcln2+cl-nas2coc2h5ch3ch3sscoc2h5ch3naohh2so4或shch3arn2xnh2(oh)arnnnh2(oh)t-5氨基化氨基化氨基化反应的特点、类型、氨基化试剂、氨基化反应的特点、类型、氨基化试剂、作用作用氨基化试剂氨基化试剂： 液氨、氨水、氨气、铵盐、有机胺。液氨、氨水

21、、氨气、铵盐、有机胺。液氨：液氨：clcnno2+ 2nh3nh2cnno2+nh4cl液氨，有机溶剂液氨，有机溶剂120120150150氨水：适用面广，多用于低温反应氨水：适用面广，多用于低温反应氨解：氨解：1）羟基的氨解：）羟基的氨解：roh + nh3 rnh2 +h2o 反应条件：反应条件： 催化剂催化剂（al2o3）；）；加热；加压。加热；加压。 应用范围：应用范围： 醇烃基的氨解是制备醇烃基的氨解是制备c1c8低碳脂肪胺的主低碳脂肪胺的主要方法。要方法。气气- -固相接触催化脱水氨解固相接触催化脱水氨解气气- -固相临氢接触催化胺化氢化固相临氢接触催化胺化氢化液相氨解液相氨解2

22、2）环氧烷类的加成胺化）环氧烷类的加成胺化nh3onh2ch2ch2ohonh(ch2ch2oh)2n(ch2ch2oh)3o3 3）脂肪族卤素衍生物的氨解）脂肪族卤素衍生物的氨解氨解剂的选择：氨解剂的选择： 低碳卤烷低碳卤烷-氨水；氨水； 高碳卤烷高碳卤烷-醇溶液或液氨醇溶液或液氨 特殊情况特殊情况-过量的氨水过量的氨水clch2coohnh33050oc,常压h2nch2cooh4 4）芳环上卤基的氨解）芳环上卤基的氨解 芳环上卤基的邻、对位无强吸电子基时，用很强芳环上卤基的邻、对位无强吸电子基时，用很强的氨解条件，并用铜盐或亚铜盐作催化剂；的氨解条件，并用铜盐或亚铜盐作催化剂； 若芳环上

23、卤基的邻、对位有强吸电子基时，不用若芳环上卤基的邻、对位有强吸电子基时，不用催化剂，但仍需要在高温、高压下氨解。催化剂，但仍需要在高温、高压下氨解。 一般用过量很多的氨水。一般用过量很多的氨水。催化剂：催化剂： cucl活性高反应温度低，但价格贵，活性高反应温度低，但价格贵，高温易氧化；高温易氧化；cucl2正好相反。正好相反。例题例题t-1ooso3h+ 2nh3oonh2+ nh4cl+ocnh2+ohnh3气-固相接触催化4004800. 983. 43mpaal2o3-sio2h2ot-2ch3ch3chch3ohch3nh2ch3ch3+ ch2ch ch3alcl3o+ ch3co

24、ch3nh3t-3t-4so3honaohso3hohso3hnh2h2so4,160oc磺化naoh碱熔h+酸化发烟硫酸低温磺化nh3,nh4hso3氨解nnanh2甲 苯nnhnah2onnh2t-5烃化烃化三类烃基化（三类烃基化（c-c-烃化、烃化、o-o-烃化、烃化、n-n-烃化）的反应烃化）的反应历程、影响因素、催化剂、烃化剂种类及烃基化历程、影响因素、催化剂、烃化剂种类及烃基化方法方法. .烃化剂：烃化剂：卤烷、酯类、醇类和醚类、环氧化合物、卤烷、酯类、醇类和醚类、环氧化合物、 不饱和烃、醛类和酮类不饱和烃、醛类和酮类烃化剂的活性次序：烃化剂的活性次序：硫酸的中性酯硫酸的中性酯 醇

25、、醚醇、醚 环氧化合物环氧化合物 烯烃衍生物烯烃衍生物 醛、酮类醛、酮类 n-n-烃化：烃化： 通式通式 nh3 + r-zrnh2 +hz z: -oh, -x, -os3h应用：应用：1 1）用醇类的）用醇类的n- -烷化烷化2 2）用卤烷的）用卤烷的n-n-烷化烷化3) 3) 用酯类的用酯类的n-n-烷化烷化4) 4) 用环氧化合物的用环氧化合物的n-n-烷化烷化5) 5) 用烯烃的用烯烃的n- -烷化烷化6) 6) 用醛或酮的用醛或酮的n-n-烷化烷化7) 7) n- -芳基化（芳氨基化）芳基化（芳氨基化）ar-nh2 + alk-oh ar-nh-alk +h2oar-nhalk + alk-oh ar-n(alk)2 +h2o例题例题t-1t-2nh2nhc2h5n(c2h5)2+ c2h5oh200occ2h5ohk1k2t-3nhc2h5clch2nc2h5ch2+ 酸酐酸酐 羧酸羧酸胺类结构的影响：胺类结构的影响：伯胺伯胺仲胺；脂胺芳胺；无位阻胺有位阻胺仲胺；脂胺芳胺；无位阻胺有位阻胺n-n-酰化：酰化：1 1）用羧酸的）用羧酸的n-n-酰化酰化 2)2)用酸酐的用酸酐的n-n-酰化酰化 3)3)用酰氯的用酰氯的n-n-酰化酰化 4)4)用酰胺的用酰胺的n-n-酰化酰化 5)5)用羧酸酯的用羧酸酯的n-n-酰化酰化 6)6)用双乙烯酮的用