第6章 烷基化反应

1、第第7章章 烷基化反应烷基化反应7.1 定义定义向有机物分子中的向有机物分子中的C、N、O原子上引入烃基的反应原子上引入烃基的反应烃基烃基：烷基、烯基、炔基、芳基，羧甲基（：烷基、烯基、炔基、芳基，羧甲基（-CH2COOH）、）、羟甲基羟甲基(-CH2COOH)、氯甲基、氯甲基(CH2Cl)、氰乙基、氰乙基(-CH2CN)等等C-C 制烃类化合物制烃类化合物N-C 仲、叔胺仲、叔胺O-C 醚醚Friedel-Crafts烷基化反应烷基化反应 +HCl+R ClAlCl3R7.2 C-烷基化反应烷基化反应 1877年法国化学家付瑞德和美国化学家克拉夫茨发年法国化学家付瑞德和美国化学家克拉夫茨发现

2、了制备烷基苯和芳酮的反应，简称为付现了制备烷基苯和芳酮的反应，简称为付克反应。前克反应。前者叫付者叫付克烷基化反应，后者叫付克烷基化反应，后者叫付克酰基化反应。克酰基化反应。 苯与烷基化剂在路易斯酸的催化下生成烷基苯的反应苯与烷基化剂在路易斯酸的催化下生成烷基苯的反应称为付称为付克烷基化反应。克烷基化反应。v反应历程反应历程（亲电取代反应）（亲电取代反应）R Cl + AlCl3R Cl AlCl3+R+ AlCl4 +AlCl3HCl+R+AlCl4HRAlCl4R+v也可以用烯烃、醇或环氧化物作烷基化试剂，这时常也可以用烯烃、醇或环氧化物作烷基化试剂，这时常用硫酸或氢氟酸等质子酸作催化剂。

3、用硫酸或氢氟酸等质子酸作催化剂。 v反应中进攻苯环的是碳正离子。反应中进攻苯环的是碳正离子。CH3CH CH2+H+CH(CH3)2ROH+H+RCH3CH CH2H+CH3CHCH3+ROHH+ROH2+R+ H2Ov反应物：反应物：苯环上带有氨基时，也不能发生苯环上带有氨基时，也不能发生Friedel-Crafts反应。反应。 苯环上有强吸电子基团如硝基、磺酸基、羧基、酰基苯环上有强吸电子基团如硝基、磺酸基、羧基、酰基时，不发生时，不发生Friedel-Crafts反应；反应； AlCl3H+NH2N AlCl3Hv催化剂：催化剂：v卤代烃的活性次序：卤代烃的活性次序：RCl RBr RI

4、；卤代苯不能用作卤代苯不能用作烷基化试剂烷基化试剂。Lewis酸酸无水无水AlCl3，以及，以及FeCl3、BF3、SnCl4、ZnCl2等；等；质子酸质子酸HF、 H3PO4、H2SO4等。等。 CH2 CHCH2 XC H CH X652 3RX 2RX 1RX；vFriedel-Crafts烷基化反应的特点：烷基化反应的特点： 易发生重排反应，不适合制备长的直链烷基苯。易发生重排反应，不适合制备长的直链烷基苯。 要得到不重排产物，应使用较弱的催化剂要得到不重排产物，应使用较弱的催化剂FeCl3，或，或在较低的温度下进行反应，但此时反应较慢。在较低的温度下进行反应，但此时反应较慢。 30%

5、70%+AlCl3CH3CH2CH2ClCH(CH3)2CH2CH2CH3不易控制在一元取代阶段，常常得到一元、二元、多不易控制在一元取代阶段，常常得到一元、二元、多元取代产物的混合物。元取代产物的混合物。 要得到纯的一元取代产物，应使用过量的苯。要得到纯的一元取代产物，应使用过量的苯。 反应是可逆的，所以经常发生烷基移位、或从一个环反应是可逆的，所以经常发生烷基移位、或从一个环转移到另一个环上。转移到另一个环上。 RCH2X + CN- RCH2CN + X-（1）氰化物和伯卤代烷反应）氰化物和伯卤代烷反应（2）醛或酮与）醛或酮与HCN的加成反应的加成反应C ORH(R)+ HCNCROHH

6、(R)CN其它的其它的C-烷基化反应烷基化反应（3）格试剂与醛酮及）格试剂与醛酮及CO2的反应的反应RMgX + HCHO R-CH2OHH+RMgX + CO2 RCOOHH+C ORH(R)CROHH(R)H+RMgX +R（4）伯卤代烷与炔碳负离子的反应）伯卤代烷与炔碳负离子的反应RCH2X +CR-CRCH2C CR（5）羟醛缩合反应）羟醛缩合反应2RCH2CHOOH-RCH2CHOHCHCHOR-H2ORCH2CHCCHOR（6）丙二酸二乙酯或乙酰乙酸乙酯与卤代烷反应）丙二酸二乙酯或乙酰乙酸乙酯与卤代烷反应RCH2(CO2C2H5)2C2H5O-CH(CO2C2H5)2RXCH(CO

7、2C2H5)2RC2H5O-RXC(CO2C2H5)2RRH2O,OH-H+,-CO2H2O,OH-H+,-CO2CHCOOHRRCH2COOHRCH3COCH2CO2C2H5C2H5O-CH3COC-HCO2C2H5R XC2H5O-RXH2O,OH-H+,-CO2H2O,OH-H+,-CO2CH3COCHCO2C2H5RCH3COCH2RCH3COCCO2C2H5RRCH3COCHRR7.3 O-烷基化反应烷基化反应 醇羟基、酚羟基化合物与活泼的烷基化试剂生醇羟基、酚羟基化合物与活泼的烷基化试剂生成醚或芳醚的反应，成醚反应为成醚或芳醚的反应，成醚反应为Williamson合成。合成。7.3

8、.1 用卤代烷用卤代烷O-烷基化烷基化1.用卤代烷用卤代烷O-烷基化烷基化ClOHCl+ ClCH2COOEtClOCH2COOEtClClNHClClNCl OClNHClCH2COONaNaOHClCH2COClPhNH2K2CO3,丙酮回流2.用卤代芳烃芳氧基化用卤代芳烃芳氧基化ClClNO2+ CH3OHNaOH, 四丁基氯化氨9092oC,46hOCH3OCH3NO2NO2NO2Cl+ C2H5OHNaOH5065oC,46hNO2NO2OC2H5NHCOCH3NH2OC2H57.3.2 用酯用酯O-烷基化烷基化1.硫酸二甲酯硫酸二甲酯CH2CH2OH+ (CH3O)2SO2(n-C

9、4H9)4N+I-NaOHCH2CH2OCH390%MeOHOCHO+ (CH3O)2SO2NaOHMeOMeOCHO2.乙二酸二乙酯乙二酸二乙酯3.芳磺酸酯芳磺酸酯NO2OK+ (C2H5OOC)2DMF120oCNO2OC2H5CH2OHCHOHCH2OHMe2CO,HClCH2OHCHOCH2OCCH3CH3C18H37OTs,KOH,TolCH2OC18H37CHOCH2OCCH3CH3EtOH,HCl,2hCH2OC18H37CHOHCH2OH鲨肝醇7.3.3用醇或酚直接脱水成醚用醇或酚直接脱水成醚OH+ C2H5OHH2SO4OC2H5乙基橙花醚香料，有橙花香气，用于配制皂用香精和

10、花露水(CH3)2CHCH2CH2OHSO2ClMe(CH3)2CHCH2CH22O + H2OHO(CH2)4OH(NH4)2SO4O+ H2O7.3.4 用环氧乙烷氧烷基化用环氧乙烷氧烷基化1.乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、2.高级脂肪醇聚氧乙烯醚高级脂肪醇聚氧乙烯醚ROH + H2COCH2ROCH2CH2OHR= Me,Et,BuROH + nONaOH160180 CRO(CH2CH2O)nHR= C12C19, n= 1516商品名平平加非离子表面活性剂3. 烷基酚聚氧乙烯醚烷基酚聚氧乙烯醚4.高级脂肪酸聚氧乙烯酯高级脂肪酸聚氧

11、乙烯酯ROH + nONaOHRO(CH2CH2O)nHRCOOH + nORCOO(CH2CH2O)nH习题1.-萘乙醚的制备；OCH2COOH2.的制备；OCH2C6H53.的制备。官能团的保护和去保护官能团的保护和去保护HCl,ROHORROH+,H2OORSHSRRSOH2cat.HH羰羰基的保护基的保护 羟基的保护羟基的保护 基团的保护和去保护基团的保护和去保护R OHCH2BrNaOHR OCH2R OHCH2OH+R OHCH3+苄基醚H2PdH3+OO+ROHH+OOR 羟基的保护羟基的保护 基团的保护和去保护基团的保护和去保护HBaseHHOH2COH OHHHO+C ClM

12、eOC OCH2MeO吡啶20HBaseHOH OHHHOC OHMeO+80乙酸或吡啶乙酸HBaseHHOH2COH OHHHO 氨基的保护氨基的保护 基团的保护和去保护基团的保护和去保护ClOONHNOORHNOHORHO+R NH2+CO2R NH2氨基甲酸酯Aurathane 氨基的保护氨基的保护 基团的保护和去保护基团的保护和去保护ONHORCOOHSOCl2ONHORCOClH2NCHCOOHRONHCHNOROCOOHRH+OH+NHCHNOROCOOHRHONH2CHNROHOOCRABA较B活泼先水解 羧基的保护羧基的保护 基团的保护和去保护基团的保护和去保护OHO+OOH3+OOHOOOH3+OHO+OHO+CF3COOH官能团的保护和去保护官能团的保护和去保护羟基的保护羟基的保护氨基的保护氨基的保护羧基的保护羧基的保护R OHCH2BrNaOHR OCH2苄基醚R OCH2R OHCH2OH+R OHCH3+苄基醚H2PdH3+O官能团的保护和去保护官能团的保护和去保护羟基的保护羟基的保护氨基的保护氨基的保护羧基的保护羧基的保护C ClMeO选择性地保护选择性地保护1 10 0羟基羟