烃化反应1PPT课件

1、被烃化物+烃化剂产物第1页/共102页分类分类 2）按烃化剂的种类分类）按烃化剂的种类分类 卤代烷 ： RX 最常用 硫酸酯、 磺酸酯 醇 烯烃 环氧烃：发生羟乙基化 CH2N2：很好的甲基化试剂 SOOHOOHSOOROORSOOArORO第2页/共102页分类分类 3）按反应历程分类）按反应历程分类 v SN1 v SN2 v 亲电取代第3页/共102页应应 用用 C-O-CH-CH2N(C2H5)2ONH2普鲁卡因第4页/共102页学学 习习 重重 点点p氧原子上的烃化反应历程、烃化剂种类、特点及应用范围p氮原子上的烃化反应历程、烃化剂种类、特点及应用范围p伯胺的制备方法p芳烃的C-烃化

2、（F-C反应)历程、特点及影响因素 p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5页/共102页 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 第6页/共102页1 卤代烷为烃化剂：卤代烷为烃化剂： 通式 Williamson 醚合成方法ROH+B+R XR-O-R+HRORO结论：醇在碱的条件下与卤代烷生成醚结论：醇在碱的条件下与卤代烷生成醚ROH+R XR-O-R+HXB第7页/共102页1 卤代烷为烃化剂：在碱的条件下与卤代烷生成醚卤

3、代烷为烃化剂：在碱的条件下与卤代烷生成醚 反应机理：SN1R-XRX慢+决定反应速率R + ROHR-O-R快R-O-R+ HH消旋产物Ph-CH2XR-CH=CH-CH2X叔卤代烷、按SN1历程第8页/共102页1 卤代烷为烃化剂：醇在碱的条件下与卤代烷生成醚卤代烷为烃化剂：醇在碱的条件下与卤代烷生成醚 反应机理：SN2ROCXRHHRO+R-CH2-XRO-CH2R+X构型翻转从X的背面进攻 伯卤代烷伯卤代烷RCH2X按按SN2历程历程 随着与随着与X相连的相连的C的取代基数目的取代基数目的增加越趋向的增加越趋向SN1第9页/共102页 影响因素 a RX的影响 RIRBrRClRFRIR

4、BrRCl当R相同C-X极化度活性：成本：i）活性（ 卤素的电负性）第10页/共102页 影响因素 a RX的影响 CH3-CCH2CH3NO2ClEtOH+NaOHOEtNO2CCH3CH3+CH3B当X相同时ii）卤代丙烯, 卤苄 卤代烷 卤芳烃ArX非那西丁中间体当卤代烃为叔卤代烃时，不能在强碱下反应，易消除HX，可在中性或弱碱性下反应。第11页/共102页 影响因素 b 醇的影响苯海拉明合成可采用的两种方法。可以看到，由于醇羟基氢原子的活性不苯海拉明合成可采用的两种方法。可以看到，由于醇羟基氢原子的活性不同，进行烃化反应时所需的条件也不同。前一反应醇的活性低，要先制成同，进行烃化反应时

5、所需的条件也不同。前一反应醇的活性低，要先制成醇钠；而二苯甲醇中，由于苯基的吸电子效应，羟基中氢原子的活性增大醇钠；而二苯甲醇中，由于苯基的吸电子效应，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。显然后一反应优于前一反应，因，在反应中加入氢氧化钠作除酸剂即可。显然后一反应优于前一反应，因此苯海拉明的合成采用了后一种方式此苯海拉明的合成采用了后一种方式第12页/共102页 影响因素 b 醇的影响CH3ONa+ClCH2COOMeCH3OCH2COOMeCH3OH/pH=864 R-OHEtOTlC6H6ROTlRXCH3CNR-O-R活性低的醇，可先制成其钠盐，再反应改进得Will

6、iamson醚合成法：将醇制成醇铊，再进行烃化选择性高选择性高第13页/共102页 影响因素 催化剂的影响有些有旋光活性的醇，如果加金属钠制成醇钠，再与卤代烃反应，产物比有些有旋光活性的醇，如果加金属钠制成醇钠，再与卤代烃反应，产物比较复杂，如用氢化钠，则可立体专一性地得到相应的甲醚（较复杂，如用氢化钠，则可立体专一性地得到相应的甲醚（ 2 ）或（）或（ 4 ）第14页/共102页卤代醇在碱性条件下的环化反应即分子内Williamson 反应,是制备环氧乙烷、环氧丙烷及高环醚类化合物的方法卤代反应中也学习过卤代反应中也学习过第15页/共102页 影响因素 c 催化剂 d 溶剂影响 催化剂催化剂

7、:醇钠、醇钠、 Na、 NaH、 NaOH、 KOH有机碱有机碱 ： 六甲基磷酰胺（六甲基磷酰胺（HMPA）、）、 N,N-二甲基苯胺（二甲基苯胺（DMA）溶剂溶剂: 过量醇过量醇 （即是反应物又是溶剂）（即是反应物又是溶剂） 非质子溶剂：非质子溶剂： 苯、苯、 甲苯（甲苯（Tol）、）、 二甲苯（二甲苯（xylene）、）、 DMF 、 DMSO 无水条件下无水条件下质子性溶剂：质子性溶剂： 有助于有助于R-CH2X 解离，但是与解离，但是与RO-易发生溶剂化，易发生溶剂化， 因此通常不用质子性溶剂因此通常不用质子性溶剂第16页/共102页芳香卤化物也可作为烃化剂，生成芳基烷基混合醚。通常情

8、况下，由于芳卤化物上的卤素与芳环共轭不够活泼，一般不易反应。但当芳环上在卤素的邻对位有吸电基存在时，可增强卤原子活性，能顺利地与醇羟基进行亲核取代反应而得到烃化产物第17页/共102页 副反应 消除反应 CH3CH3CCH2(H3C)3CXB-(H3C)3C+H3CCOCH3C2H5H3CABB: (CH3)3COH + C2H5X欲制备：A: (CH3)3CX+C2H5OHCHOCH2CH2NCH3CH3PhPhABCH-BrPhPhHOCH2CH2NCH3CH3+AXy1产 物CHPhPh+OHBXy1产 物欲制备：ClCH2CH2N(CH3)2副反应多副反应多第18页/共102页 副反应

9、 消除反应 CH OC2H5H3CBAC6H5CCH3+ C2H5OHA:H消旋体欲制备CH OHCH3+ C2H5BrB:活性强第19页/共102页(CH3)2SO4 , (C2H5)2SO4SO3RSO3RH3CROSOTsO 很 好 的 离 去 基 团SOOOROR1 2CH3OH+H2SO4(CH3)2SO4+2H2O制 备 方 法 :2CH3OHNaClH2ONaOHSO3ClCH3SO3CH3CH3+,：O2 磺酸酯为烃化剂：磺酸酯为烃化剂：第20页/共102页磺酸酯类为烃化剂：主要指芳磺酸酯，引入较大的烃基磺酸酯类为烃化剂：主要指芳磺酸酯，引入较大的烃基 芳基磺酸脂作为烃化剂在药

10、物合成中的应用范围比较广，芳基磺酸脂作为烃化剂在药物合成中的应用范围比较广， OTs 是是很好的离去基，常用于引入分子量较大的烃基。例如鳖肝醇的合很好的离去基，常用于引入分子量较大的烃基。例如鳖肝醇的合成，以甘油为原料，异亚丙基保护两个羟基后，再用对甲苯磺酸成，以甘油为原料，异亚丙基保护两个羟基后，再用对甲苯磺酸十八烷酯对未保护的伯醇羟基进行十八烷酯对未保护的伯醇羟基进行 O 烃化反应，所得烃化产物经烃化反应，所得烃化产物经脱异亚丙基保护，便可得到鳖肝醇脱异亚丙基保护，便可得到鳖肝醇第21页/共102页p 反应机理：a 酸催化n R为供电子基或苯，在为供电子基或苯，在a处断裂处断裂n R为吸电

11、子基得为吸电子基得b处断裂产物处断裂产物环氧乙烷类作烃化剂环氧乙烷类作烃化剂CHHCRHOROH+ROCHRCH2OHCHHCRHOCHHCRHHOCRHCH2-OH+H+CHHCRHHORCH-CH2OH+bNuaab第22页/共102页n 反应机理：b 碱催化R-CH-CH2OR-CH-CHORORCHCH2ORORORCHCH2OROH+ROROHp SN2 双分子亲核取代，开环单一，立体位阻双分子亲核取代，开环单一，立体位阻原因为主，反应发生在取代较少的碳原子上原因为主，反应发生在取代较少的碳原子上第23页/共102页 实例 环氧乙烷类作烃化剂（羟乙基化反应） OOHOCH3CH3OH

12、/H+80%Ph为供电子集团为供电子集团Ph-CH-CH2EtOH+NaOHOH80%OPhCHCH2OEtPh-CH-CH2OPhCHCH2OCH3OHPh-CHCH2OHOCH3+ CH3OH+PhCHCH2OHOCH310%90%PhCHCH2OCH3OH+75%H2SO4CH3ONaref 5href 5h25%第24页/共102页4 烯烃作为烃化剂烯烃作为烃化剂醇对烯烃双键进攻，加成而生成醚。烯烃结构中若无极性基团存在，反应不易进行；只有当双键两端连有吸电子基，才能反应。 CO-CN-COOR-COOHCH3CH=CHCHCH3CH=CHCHC3H7OH +ONaOHOH3CC3H7

13、OCHCH2-CH45%CH3OH+CH2=CHCNNaOCH390 1hCH3OCH2CH2CN第25页/共102页酚酸性大于醇，所以活性比醇大，醇的氧烃化试剂酚酸性大于醇，所以活性比醇大，醇的氧烃化试剂均可做酚的氧烃化试剂均可做酚的氧烃化试剂 第26页/共102页 卤代烃OHCONH2EtBr/NaOH(CH3)2SO4 、 (C2H5)2SO4两个烃基只有一个烃基反应OHH3COCHOMe2SO4NaOHOEtCONH2H3COMeOCHO第27页/共102页 （1）CH2N2 活性甲基化试剂 用于酚和羧酸的烃化，产生N2气，无其它副反应， 后处理简单 室温或低于室温反应，加热易爆炸OH

14、+Et2OH2CNNOCH3OHCOOHOHOMeCOOMeOHOMeCOOMeOMe2mol CH2N2过 量 CH2N22其它烃化剂其它烃化剂第28页/共102页 （2）ROH /DCC DCC用于醇酚偶联,形成酚醚 N C NPhOH+PhCH2OHDCCPhOCH2Ph+H2O100第29页/共102页OOHOHOOHOOHOH3COOCH32CH2N2RTCOOMeOHOCH3OHCOOMeOHOHOHCH3ICOOMeOHOCH2PhOH氯 苄 保 护 羟 基PhCH2Cl/K2CO3例 分 子 内 氢 键 在 较 温 和 条 件 下 不 易 被 破 坏三三 多元酚的选择性烃化多元

15、酚的选择性烃化第30页/共102页，第31页/共102页RX+NH3H3NCXRNH3XNH3RX+RNH2R2NH2XNH3RX+R2NHR3NHXNH3RX+R3NR4NXRNH2+NH4XR2NH+NH4XR3N+NH4X第32页/共102页 a) 物料配比物料配比Cl+2NH3NH2+NH4Cl理论上 1:2 (实际 1: 56) 水、水、 醇、醇、 苯、苯、 甲苯、甲苯、 环己烷、环己烷、 DMF、 NH4Cl、 NH4NO3 、NH4Acc) RX R相同时相同时 RIRBrRClRF 一般一般RBr、RCl加入加入RI发生分子的卤素置换发生分子的卤素置换第33页/共102页CHC

16、OOHH3CBrNH3 (70mol)CHCOOHH3CNH2 70%第34页/共102页OOONHOON-KOON-ROOCCOHOHOOCCNHNHOONH3+KOH / EtOHRXNH2NH2HCl / H2ORNH2+RNH2+封管加热DMF第35页/共102页NNHMeOCHH3C(CH2)3NH2Page 56第36页/共102页CH2Cl2NaOHPhCH2NHSO2CF3(CF3SO2)2O + PhCH2NH2n-C7H15BrPhCH2NSO2CF3C7H15-nNaH / DMF100 3hPhCH=N-C7H15-n10%HCl/THF 3hTEA三乙胺n-C7H15

17、NH2第37页/共102页NNNNNNNNRX+ RX环六亚甲基四胺 （乌洛托品）HCl / EtOHRNH2第38页/共102页COCH2BrO2NCOCH2NH3 ClO2NCOCH2NH2O2NC2H5OH, HCl(CH2)6N4C6H5ClCOCH2NH2O2N第39页/共102页NH3COHNH2HRR-CH-NH2HRHR-CH-NH2HH2-H2OC=NHR-CHO第40页/共102页NH3HCOOHC-CH3NH2COCH3+C2H5OHNH3 + PhCHOH2 / Raney NiPhCH2NH2 + (PhCH2)2NH催化剂常用催化剂常用Na/EtOH、Na-Hg/E

18、tOH、Zn-Hg/HCl、HCOOH、H2/Ni、金属复氢化合物、金属复氢化合物 LiAlH4 NaBH4；N上引入的碳数与醛酮的碳数一致上引入的碳数与醛酮的碳数一致反应活性：醛反应活性：醛酮酮 脂肪族脂肪族芳香族芳香族 无立体位阻无立体位阻有立体位阻有立体位阻 第41页/共102页H3CH3CCHINH3+H3CH3CCH NH2MeCHOMeCH2NH2+NH3CH2CH2NHMe2+H2/R NiMe85%4%第42页/共102页NHCONH2NCH3COH2NHCHO/CH3OHNi/H2(n-Pr)2NH+H2C=CHCN(n-Pr)2NCH2CH2CN第43页/共102页例：例：

19、 氯灭酸氯灭酸 、氟灭酸的合成、氟灭酸的合成HNHOOCClHNHOOCFChlofenamic AcidFlufenamic AcidArXHNArArArNH2ArXHNArArCu , K2CO3第44页/共102页 RX: 烷基卤代烃,环烷基卤代烃 芳环: 苯环,芳杂环 催化剂: AlX3, ZnCl2, FeCl3, SnCl4, HF, H2SO4, H3PO4RX+ArHAlCl3Ar-R第45页/共102页C+ 离子对芳环的亲电进攻离子对芳环的亲电进攻CCH3CH3H3CCl+AlCl3CCH3CH3H3CAlCl4CCH3CH3H3CHC(CH3)3AlCl4C(CH3)3+

20、 AlCl4+HX+AlCl3第46页/共102页(1) RX (ROH、烯烃也可作烃化试剂）、烯烃也可作烃化试剂） a 当R相同时: RFRClRBrRI b 当X相同时 RCH=CH2CH2X PhCH2X(CH3)3X R2CHXRCH2XCH3X一般来说, 卤代芳烃不反应3 影响因素影响因素卤素离开的难易程度卤素离开的难易程度第47页/共102页(2) 芳烃的结构芳烃的结构 a 有供电基取代的芳烃无供电基取代的芳烃 引入一个烃基后更易发生烃化反应，但要考虑立体位阻 b 多卤代苯、硝基苯以及单独带有酯基、羧基、腈基的吸电子基团，不发生付-克反应， 可作为反应溶剂，但连有供电子基后可发生F

21、-C反应可被 烃 化OCH3NO2因为NH2+AlCl3NH2 AlCl3第48页/共102页(4) 催化剂催化剂a 活 性 顺 序 AlCl3FeCl3SnCl4BF3ZnCl2 HFH2SO4H3PO4根 据 RX种 类 ,ArH结 构 ,选 择 Cat用 量如 PhCH2Cl,ZnCl2少 量 ;CH3X、 AlCl3用 量 大 5-10%b 最 常 用 ,但 并 不 是 万 能 的 ,不 能 用 于 Ph-OH烃 化ArOH+AlCl3+HClArOAlCl2c 烯烃和醇的烃化剂,一般用酸(质子酸)作催化剂RCH2OHH+-H2OCH2=CH-CH3CH3CHCH3H+RCH2OH2R

22、-CH2第49页/共102页(1) 当烃基的碳原子数当烃基的碳原子数 3时时, 发生异构化反应发生异构化反应, 温度升高温度升高, 异异构化比例增加构化比例增加CH3CH2CH2ClAlCl3+CH2CH2CH3CH2(CH3)2+-6 5h35 5h3:22:34 副反应副反应第50页/共102页(2) 间位产物生成间位产物生成: 当苯环上引入的烃基不止一个时当苯环上引入的烃基不止一个时, 除了正除了正常的邻、对位产物，还常有相当比例的间位产物。常的邻、对位产物，还常有相当比例的间位产物。 通常，较强烈的条件，即强催化剂，较长时间，较高反应通常，较强烈的条件，即强催化剂，较长时间，较高反应温

23、度，生成不正常的间位产物。温度，生成不正常的间位产物。 所以傅所以傅-克反应时间不宜过长，克反应时间不宜过长，AlCl3用量不宜过大。用量不宜过大。H3CC H3C H3C H3C H3H3CC H3C l/A lCl30C H3Cl/A lC l3100重 排第51页/共102页举例举例+CHCH COOHAlCl380 2h+NaOHAlCl33EtOHCCl4CH2CH2OHCH=CH2KOH 140CHCH2COOHC-ClC-OHO6+AlCl3第52页/共102页炔烃的烃化炔烃的烃化HC CHNa, 110or NaNH2, 液NH3,-33oCoCHC CNaNa, 190-22

24、0or NaNH2, 液NH3,-33oCoCNaC CNa 液NH3,-33oCCH3CH2CH2BrCH3CH2CH2C C CH2CH2CH3伯卤代烷伯卤代烷第53页/共102页H2CXYX, Y为 吸 电 子 基吸 电 子 能 力 ： -NO2 -CR RSO2- - CN -COOR PhOCH2COOEtCOOEtCHCCOOOEtOEtHCCCOOOEtOOEtR-HCCCOOOEtOEtB+ BHR-X 反应机理：1 活泼亚甲基化合物的活泼亚甲基化合物的C-烃化烃化第54页/共102页影响因素：影响因素： （1）碱和溶剂的选择）碱和溶剂的选择a 根据活泼亚甲基的化合物的酸性，常

25、用醇钠、醇钾根据活泼亚甲基的化合物的酸性，常用醇钠、醇钾b 如醇钠为催化剂，则选醇为溶剂，对于在醇中难于烃化的活性亚甲基如醇钠为催化剂，则选醇为溶剂，对于在醇中难于烃化的活性亚甲基化合物，可在苯、甲苯、二甲苯等溶剂中加入化合物，可在苯、甲苯、二甲苯等溶剂中加入NaH或金属钠，生成烯醇或金属钠，生成烯醇盐再烃化盐再烃化t-BuOK i-PrONa EtONa CH3ONa碱性：1 活泼亚甲基化合物的活泼亚甲基化合物的C-烃化烃化第55页/共102页1 活泼亚甲基化合物的活泼亚甲基化合物的C-烃化烃化H2CCOOEtCOOEtRX：B：=1：1：1 蒸出生成醇，再加入第56页/共102页（3 3）

26、 副反应 a a 脱卤化氢的副反应 b b 脱烷氧羰基的副反应 当换成苯基时，反应更易发生c c 生成醚的副反应 所以反应不易使用过量的R RX XHCCOOEtCOOEtHCCOOEtCOOEtBr+Ph2CCOOEtOEtCOOEtEtOCOEtOPh2CCOOEt+RONa+NaXRXROR +第57页/共102页 (1)反应式 (2)机理 (3)影响因素 -COCHRCXY活性小于活泼亚甲基化合物-COCR-COCH-COCR-XB-COCR-COCH-COC-COCR-XB+ HXNLi(i-Pr)碱: 三苯甲基钠(锂)Ph3CNa, 丁基锂NaH、NaNH2二异丙基氨基锂 (i-P

27、r)2NLi环己基异丙基氨基锂3.8第58页/共102页a RXb 羰基化合物羰基化合物 i 醛的醛的-C烃化少见，易发生烃化少见，易发生Aldol缩合反应，缩合反应，但可采用烯胺法但可采用烯胺法 ii 酯的酯的-C烃化采用强碱，较弱的碱会发生烃化采用强碱，较弱的碱会发生Claisen缩合副反应缩合副反应 iii 不对称酮的不对称酮的-烃化烃化第59页/共102页B为动力学控制产物 动力学取决于碱夺取H速度， 原因：碱夺取位阻小的氢比夺取位阻大的氢的速度要快 条件：非质子溶剂、强碱、酮不过量A为热力学控制产物 原因：生成多取代烯醇热稳定，双键的稳定性随取代基的增加而增加 条件：质子溶剂（有利于

28、两中间产物通过质子交换 平衡产物转换） 或酮过量或采用较弱的碱R2CHCCH2ROCHRR2CHCOCHRRB：RXOLiR2CH=CCH3ROR2-CCCH2ROR RXR2CHCABB：第60页/共102页H3COH3COH3COPh3CLi/MeOCH2CH2OMer.t. 0.5h或1h+动 力 学控 制 : 28% 72%热 力 学 控制 (酮 略 过 量 ): 94% 6%PhCH2CNNaNH2MeIPhCHCNPhCHCNMe第61页/共102页(1)结构结构 (2)制备：醛、酮制备：醛、酮+仲胺缩合仲胺缩合 (3)性质性质CR CR2R2 NXR2CCRRRCCRROR CC

29、RRRH2OR2 NR2N+R-X第62页/共102页（4）常用试剂）常用试剂优点：优点：操作简单，原料易得，收率较高操作简单，原料易得，收率较高尤其适用于醛的尤其适用于醛的-C烃化，用酸做催化剂，避免烃化，用酸做催化剂，避免Aldol缩缩合合无多烃化产物，只有单烃化产物无多烃化产物，只有单烃化产物不对称酮进行烃化时，取代产物发生在取代较少的不对称酮进行烃化时，取代产物发生在取代较少的C上上NHNHONNa2CO3 K2CO3 TsOH 时 用 苯 带 水脱水剂：第63页/共102页ONHN1)CH2=CHCH2BrOCH2CH=CH22)H2ONHO+CH3+NNCH3CH390%10%第6

30、4页/共102页有机金属化合物在有机金属化合物在C烃化中的应用烃化中的应用CH3CH2CH2CH2Br + 2LiCH3CH2CH2CH2Li + LiBrButyllithium 80-90%Ether-10 C2RLi + CuXEt2OR2LiCu + LiX(R=1, 2, 3 ; RCH=CH-; RCH=CHCH2-; Ph-. X: I, Br, Cl)N2烷基2CH3(CH2)3-(CH2)6CH3 + LiCl +CuClCH3(CH2)32LiCu + 2CH3(CH2)6Cl075%Et2O, 5days第65页/共102页RX + M g Et2ORM gXRMgXCO

31、2RCHORCOOROCH2CHCH2BrRCO2HRCH2CH2OHRRCHOHR2RCOHH3O+RCH2CH=CH2第66页/共102页相转移催化反应相转移催化反应 化学反应发生的基本条件是反应物分子彼此化学反应发生的基本条件是反应物分子彼此接触、碰撞；接触、碰撞； 大多数有机化学反应在均相中进行，有些反应大多数有机化学反应在均相中进行，有些反应需在非均相条件下进行；需在非均相条件下进行；（一）概述（一）概述第67页/共102页 非均相条件下，反应进行缓慢甚至根本无法非均相条件下，反应进行缓慢甚至根本无法进行；可搅拌，采用极性质子溶剂；均不理想。进行；可搅拌，采用极性质子溶剂；均不理想。

32、 2020世纪世纪6060年代中后期，一种作为克服非均相年代中后期，一种作为克服非均相体系溶解度的新方法，即相转移催化法（体系溶解度的新方法，即相转移催化法（phase-phase-transfer catalysis, PTCtransfer catalysis, PTC）应运而生。）应运而生。第68页/共102页 在两相体系中加入少量相转移催化剂，它可在两相体系中加入少量相转移催化剂，它可以将反应物通过两相界面从一相转移至另一相。以将反应物通过两相界面从一相转移至另一相。相转移催化反应的优点：相转移催化反应的优点：（1 1）无需昂贵无水或非质子溶剂；）无需昂贵无水或非质子溶剂；（2 2）使

33、反应条件温和，增加反应速度，操作简便；）使反应条件温和，增加反应速度，操作简便；（3 3）能进行别的条件下不能进行的反应；）能进行别的条件下不能进行的反应；（4 4）可通过控制反应条件来实现反应的选择性）可通过控制反应条件来实现反应的选择性。第69页/共102页 目前，相转移催化剂共有三大类型：目前，相转移催化剂共有三大类型： 鎓鎓盐类：盐类： 冠醚类：冠醚类： 聚乙二醇类：聚乙二醇类：OOOOOOR4N+,( CH3)3P+Ph1818冠冠6 6H （OCH2CH2）nOH第70页/共102页 冠醚能与碱或盐的阳离子络合,从而使阴离子在非质子溶剂中成为“裸阴离子”,具有特别强的亲核性或碱性,

34、所以在有机合成中获得广泛的应用第71页/共102页RX+MNuQXRNu+MXQX+MNuMX+QNuQX+RNuRX+QNu有机相有机相 水相水相 有机相有机相 水相水相反应过程：反应过程：水相水相界面界面有机相有机相第72页/共102页（二）几种主要相转移催化剂1 1 鎓鎓盐类相转移催化剂盐类相转移催化剂 其中最常用的是季铵盐，其次是季磷盐，如溴化其中最常用的是季铵盐，其次是季磷盐，如溴化四丁铵（四丁铵（TBABTBAB：Tetrabutylammonium bromideTetrabutylammonium bromide）、溴）、溴化三乙基苄基铵（化三乙基苄基铵（BTEABBTEAB：

35、Benzyltrietyl- ammonium Benzyltrietyl- ammonium bromidebromide）、溴化三乙基十六烷基铵（）、溴化三乙基十六烷基铵（CTEPBCTEPB）。）。R3NRXR3PRX第73页/共102页 季铵盐应用最广；烃基不宜过大或过小；烃基季铵盐应用最广；烃基不宜过大或过小；烃基的总碳数应大于的总碳数应大于1212，烃基上碳原子的数目一般为，烃基上碳原子的数目一般为12-2512-25；季铵盐中常见阴离子有氯离子、硫酸氢根离子等；季铵盐中常见阴离子有氯离子、硫酸氢根离子等；R3NRX第74页/共102页 制备方法：制备方法： 以伯、仲和叔胺为原料与

36、氯代烷反应；以低级以伯、仲和叔胺为原料与氯代烷反应；以低级胺如三甲胺、三乙胺或吡啶与氯代烷反应；叔胺或胺如三甲胺、三乙胺或吡啶与氯代烷反应；叔胺或铵盐与环氧乙烷反应铵盐与环氧乙烷反应(CH3)3NC16H33Cl第75页/共102页2 2 冠醚冠醚 冠醚亦称环聚醚，具有络和金属离子的能力；冠醚亦称环聚醚，具有络和金属离子的能力；在相转移反应中，可以将水相中的离子对转移到有在相转移反应中，可以将水相中的离子对转移到有机相；而且可以在固液体系中进行，将固态的离子机相；而且可以在固液体系中进行，将固态的离子对转移到有机相。对转移到有机相。 冠醚能与碱或盐的阳离子络合冠醚能与碱或盐的阳离子络合, ,从

37、而使阴离子从而使阴离子在非质子溶剂中成为在非质子溶剂中成为“裸阴离子裸阴离子”, ,具有特别强的具有特别强的亲核性或硷性亲核性或硷性, ,所以在有机合成中获得广泛的应所以在有机合成中获得广泛的应用用 。 第76页/共102页冠醚作催化剂的先决条件：冠醚作催化剂的先决条件： （1 1）能与固体试剂形成配合物；）能与固体试剂形成配合物；（2 2）配合物能溶于有机溶剂，亲脂性较大的冠醚）配合物能溶于有机溶剂，亲脂性较大的冠醚将成为更为有效的将成为更为有效的PTCPTC；（3 3）形成的金属离子冠醚配合物裸阴离子能）形成的金属离子冠醚配合物裸阴离子能够和有机相中的反应物反应。够和有机相中的反应物反应。

38、 毒性较大、价格昂贵、不易回收，应用受到限制。毒性较大、价格昂贵、不易回收，应用受到限制。第77页/共102页3 3 聚乙二醇及醚聚乙二醇及醚 廉价、稳定、无毒；有催化作用，效果不如冠廉价、稳定、无毒；有催化作用，效果不如冠醚；醚；KOOOOORHOH 络合能力与聚醚链的长短有关，可以取代冠醚络合能力与聚醚链的长短有关，可以取代冠醚作工业用相转移催化剂。作工业用相转移催化剂。第78页/共102页主要有以下几种类型：主要有以下几种类型：（1 1）聚乙二醇）聚乙二醇（2 2）聚乙二醇单醚）聚乙二醇单醚HOCH2CH2O ) (HnC12H25OCH2CH2O ) (Hn,OCH2CH2O ) (H

39、nC8H17第79页/共102页（3 3）聚乙二醇双醚）聚乙二醇双醚（4 4）聚乙二醇单醚单酯）聚乙二醇单醚单酯CH3OCH2CH2O ) (CH3nC6H5OCH2CH2O ) (C6H5nCH3OCH2CH2O ) (Si(CH3)3nCH3OCH2CH2O ) (COCH3n第80页/共102页 相对分子量对反应的活性影响很大，相对分子量对反应的活性影响很大，PTCPTC常用常用分子量在分子量在400-800400-800之间；之间； 聚乙二醇由于分子内容易形成氢键闭环，络和聚乙二醇由于分子内容易形成氢键闭环，络和能力高；能力高；第81页/共102页4 4 负载型相转移催化剂负载型相转移

40、催化剂 又称三相相转移催化剂，即将相转移催化剂负又称三相相转移催化剂，即将相转移催化剂负载到不容性聚合物上，得到不容性固体催化剂，用载到不容性聚合物上，得到不容性固体催化剂，用于加速水相有机相之间的反应。于加速水相有机相之间的反应。 优点：操作方便、容易分离、回收简洁。优点：操作方便、容易分离、回收简洁。第82页/共102页负载型相转移催化剂负载型相转移催化剂分类：分类： 1 ) 1 ) 不容性季铵盐和季磷盐：不容性季铵盐和季磷盐：PCH2N R3 XSiO2(CH2)3P(n Bu)3Br第83页/共102页PCH2N(Et)(CH2)9OOOOOOOOPCH2N(Et)(CH2)9NNOOOO 2) 2) 不容性冠醚和穴醚：不容性冠醚和穴醚：第84页/共102页（三）相转移催化剂在合成中的应用（三）相转移催化剂在合成中的应用 1 C1 C烃化反应烃化反应C6H5CHCNC2H588%C6H5CH2CN+C2H5BrNaOH/H2OTEBAC6H5CH2CN+(ClCH2CH2)2ONaOH/H2OTEBAC6H5OCNC79%腈化物的烃化反应腈化物的烃化反应氢氧化钠水溶液和有机物事不互溶的，不加氢氧化钠水溶液和有机物事不互溶的，不加PTC