高选择性有机合成试剂详解演示文稿

高选择性有机合成试剂详解演示文稿第一页，共七十七页。优选高选择性有机合成试剂第二页，共七十七页。化学反应中的选择性812化学选择性（1+1、1+2）、区域选择性（2->7或8）、非对映选择性（8）、对映选择性（7、syn和anti-8）第三页，共七十七页。几类重要试剂取代试剂氧化试剂还原试剂偶联试剂、烷基化试剂元素有机试剂第四页，共七十七页。一、高选择性取代试剂卤化硝化磺化胺化其他第五页，共七十七页。氯化试剂1.N-氯代丁二酰亚胺（NCS）第六页，共七十七页。2.氯化亚砜（SOCl2）第七页，共七十七页。3.氯硅烷

TMSCl/DMSOJOC1995,60,2638第八页，共七十七页。反应机理第九页，共七十七页。第十页，共七十七页。4.四氯化碳/三苯基膦（CCl4/PPh3）第十一页，共七十七页。5.甲磺酰氯/氯化锂（MsCl/LiCl）适用于对酸敏感的底物第十二页，共七十七页。6.2,3,4,5,6,6-六氯-5,6-二氢苯醌J.Am.Chem.Soc.2004,126,4108-4109第十三页，共七十七页。7.三聚氯氰（TCT）伯、仲、叔醇均可反应加入KBr，可得到溴化产物第十四页，共七十七页。8.N-氯代二异丙胺选择性好、操作简单第十五页，共七十七页。溴化试剂1.N-溴代丁二酰亚胺（NBS）第十六页，共七十七页。4.溴/三苯基膦（Br2/PPh3）第十七页，共七十七页。5.过溴型季铵盐（R4N+Br3-）第十八页，共七十七页。6.四溴环酮（TBCO）芳胺、酚第十九页，共七十七页。硝化试剂常用硝化剂：浓硝酸和浓硫酸或三氟甲磺酸等强酸的混酸。优点：普适性强。缺点：酸性太强、腐蚀性强、操作危险、后处理困难、选择性差。改进：以氮氧化物、稀硝酸或硝酸盐替代浓硝酸，或者以催化剂来替代浓硫酸。第二十页，共七十七页。第二十一页，共七十七页。磺化试剂硫酸、浓硫酸、发烟硫酸、硫酸钠（钾）、三氧化硫及其复合物、氯磺酸等反应的选择性不强反应温度、稀释剂等调节第二十二页，共七十七页。胺化试剂氨基化合物活动途径：硝基化合物、重氮化合物、腈、酰胺的还原，卤代烃胺解，不饱和烃的氨基加成，烃的氨基取代胺化试剂：氨基钠、羟胺、偶氮二甲酸酯、氯（溴）胺-T1.氨基钠第二十三页，共七十七页。2.

羟胺

碱性条件下，羟胺可作为喹啉、吡啶、硝基苯等的氨基化试剂。

其衍生物酰羟胺、磷酰羟胺、磺酰羟胺、烷（酚）氧基胺、N-氯代胺等可作为氨基化试剂取代羰基或腈类化合物的活性a-氢。第二十四页，共七十七页。3.偶氮二甲酸酯4.氯胺-T、溴胺-T第二十五页，共七十七页。其它取代试剂第二十六页，共七十七页。二、氧化试剂无机氧化剂：氧气（空气）、过氧化氢、臭氧、含高价原子的无机化合物有机氧化剂：硝基苯、有机过氧化物、二甲亚砜（DMSO）等第二十七页，共七十七页。1.氧气（空气）第二十八页，共七十七页。2.过氧化氢（H2O2）第二十九页，共七十七页。3.高锰酸钾第三十页，共七十七页。4.三氧化铬及铬酸衍生物第三十一页，共七十七页。5.二氧化硒（SeO2）6.四氧化锇（OsO4）第三十二页，共七十七页。7.过硫酸氢钾（KHSO5，Oxone）第三十三页，共七十七页。四醋酸铅

将邻二醇裂解为两个羰基化合物高碘酸钠氧化裂解邻二醇、a-二羰基化合物、a-羟基羰基化合物等的C-C键次氯酸钠

卤仿反应：氧化甲基酮碘在TEMPO催化下，能将烯丙醇、苄醇以及仲醇氧化为芳甲醛或酮。第三十四页，共七十七页。1.过氧叔丁醇（TBHP）第三十五页，共七十七页。2.间氯过氧苯甲酸（m-CPBA）酮的Baeyer-Villiger氧化、烯烃的环氧化、胺和硫化物的氧化第三十六页，共七十七页。3.2,2,6,6-四甲基哌啶-N-氧化物(TEMPO)4.二醋酸碘苯[PhI(OAc)2]第三十七页，共七十七页。5.二甲亚砜（DMSO）Swern氧化：DMSO/(COCl)2，Et3N第三十八页，共七十七页。J.Org.Chem.,Vol.43,No.12,1978第三十九页，共七十七页。6.过氧化酮（Dioxirane）第四十页，共七十七页。三、还原试剂活泼金属（包括合金）金属氢化物醇铝硼烷硅烷。。。第四十一页，共七十七页。碱金属氨溶液

还原剂：Li、Na、K的液氨溶液——Birch还原剂产物：二氢化、四氢化、全氢化（芳环上取代基）锌汞齐/盐酸

将羰基还原成亚甲基——Clemmensen还原锡或氯化亚锡/盐酸

将硝基还原为氨基铁或硫酸亚铁还原硝基为氨基第四十二页，共七十七页。锌不同介质中，可还原硝基、亚硝基、氰基、羰基、C=C、C-X、C-S等。不同介质中，还原产物不同。第四十三页，共七十七页。二碘化钐(SmI2)

醛、酮的还原，卤代烃脱卤第四十四页，共七十七页。金属氢化物还原第四十五页，共七十七页。氢化铝锂

广谱性还原剂醛、酮、酰氯、内酯、环氧化物、羧酸、酯、酰胺、腈、硝基稀酸或稀碱分解产物氢被烷氧基逐步取代后，活性下降，选择性提高第四十六页，共七十七页。双(2-甲氧乙基)氢化铝钠（Red-Al）

溶解性好、反应速度快、易操作等优点，可替代LiAlH4第四十七页，共七十七页。硼氢化钠硼氢化钠、硼氢化钾、硼氢化钡、硼氢化锌还原酰氯、羰基化合物，速度较快还原酯，速度很慢不还原羧基、酰胺、硝基、烯烃、炔烃不还原脱卤、脱硫在碘、三氯化铟、三氯化铝、氯化镍、氯化钴、三氟化硼、醋酸等催化下，活性提高分子中氢被其他基团逐步取代后，活性增强第四十八页，共七十七页。第四十九页，共七十七页。醇铝

Meerwein-Ponndorf-Verley还原在醇铝催化剂，异丙醇等醇类化合物能将醛、酮还原成醇只能还原羰基成醇，选择性好醇钠、醇镁、膦胺钌配合物。。。第五十页，共七十七页。第五十一页，共七十七页。

氢化铝

还原性与氢化铝锂类似

引入烷基能提供选择性

二异丁基氢化铝（DIBAl-H）第五十二页，共七十七页。DIBAl-H的制备第五十三页，共七十七页。三丁基氢化锡能将醛、酮、亚胺还原成醇、胺能选择性脱卤、脱硫、脱氧、脱硝基、脱氰基等。

第五十四页，共七十七页。硼烷试剂还原醛、酮、亚胺、羧基、酰胺、叠氮等B2H6有利于还原α,β-不饱和酮BH3.NH3或BH3.tBuNH2有利于还原饱和酮硼烷/手性配体、手性烷(氧)基硼氢化物第五十五页，共七十七页。硅烷试剂烷基硅烷、烷氧基硅烷、氯硅烷还原醇、醛、酮、醌、亚胺、烯烃、炔烃不还原酸、酯、酰胺、硝基、磺酸酯、卤代烃等加入Lewis酸，还原性增强第五十六页，共七十七页。硫化物硫化钠、二硫化钠、多硫化钠、硫氢化钠用于硝基的还原水或醇为溶剂（提供质子），硫化物提供电子第五十七页，共七十七页。含氧硫化物亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、连二硫酸盐、次亚硫酸盐将硝基、亚硝基、偶氮还原为胺将叠氮还原为肼第五十八页，共七十七页。联氨还原剂Wolff-Kishner-黄鸣龙还原KOH或KOH为碱、乙二醇或二乙二醇为溶剂、水合肼为还原剂还原醛、酮羰基为亚甲基第五十九页，共七十七页。第六十页，共七十七页。甲酸盐甲酸钠、甲酸铵、、叔胺甲酸盐、季铵甲酸盐醛、酮还原为醇，亚胺还原为胺，酰卤还原为醛甲酸铵可对醛、酮进行还原胺化第六十一页，共七十七页。四、偶联及烷基化试剂形成C-C、C-N、C-O、C-等键的反应偶联反应：不饱和键如芳烃、烯烃、炔烃之间的C-C键形成反应，N、O、S、P等杂原子的芳基化反应烷基化反应：分子中C、N、O、S等原子上引入烷基Pd、Cu、Ni等偶联剂第六十二页，共七十七页。钯偶联剂钯、醋酸钯、氯化钯、三苯基膦-钯、二氯乙腈钯、1，1-二苄基丙酮(dba)钯、1,4-双(二苯基膦)丁烷-氯化钯(dppb)、1,1’-双(二苯基膦)二茂铁-氯化钯(dppf)等第六十三页，共七十七页。第六十四页，共七十七页。铜偶联剂第六十五页，共七十七页。镍偶联剂活性比钯偶联剂低，但价格便宜第六十六页，共七十七页。烷基化试剂卤代烷

RX磺酸酯、磺酰氯

TsOR、MsOR、TfORTsCl、MsCl、TfCl第六十七页，共七十七页。

硫酸酯

甲醛（多聚甲醛）第六十八页，共七十七页。元素有机试剂包含金属有机试剂含P、Mg、Cu、Si、B、Li、Na、K、Sn、Pb、Bi、Te等元素的有机合成试剂BuLi、LDA、LiHMDS、Grignard试剂、PR3、P叶立德。。。第六十九页，共七十七页。丁基锂用于夺取芳环或胺上的非活性氢制备方便、活性适中可用于制备其他烷基锂或芳基锂活性顺序：丁基锂>乙基锂>戊基锂>苯基锂>甲基锂第七十页，共七十七页。制备方法

在无氧氮气存在下，在装有搅拌器、低温温度计、气体导管、氯化钙干燥管和滴液漏斗的500毫升干燥的三颈烧瓶中，加200毫升无水乙醚和剪碎的8．6克(1．25摩尔)锂丝，在搅拌下滴加30滴由68．5克(0.50摩尔)正溴丁烷与100毫升无水乙醚配成的溶液。在冰盐浴中冷到-10oC，见溶液变浑浊且锂丝上呈现金属光泽的亮斑时，表示反应开始进行。在30分钟内滴加余下的正溴丁烷溶液。慢慢升温到0-10℃，并继续搅拌l一2小时。在氮气存在下，通过塞有玻璃毛的玻璃管过滤，将丁基理溶液转移到事先用氮气冲洗过的容器内贮存。第七十一页，共七十七页。双滴定法吸取5(或10)毫升丁基锂溶液，加10毫升水水解，用酸滴定(酚酞作指示剂)法测出总碱量。然后再取同样体积的溶液，加到l毫升苄氯的10毫升无水乙醚溶液中。静置1分钟，再加10毫升水水解，以酸滴定法(近终点时激烈振荡)测出丁基锂以外的其它形式的碱量。前后二者之差即为正丁基锂的含量。第七十二页，共七十七页。单滴定法滴定试剂：1mol/L的仲丁醇/二甲苯溶液（仲丁醇和二甲苯均须用活化过的5A分子筛干燥）指示剂：2,2‘-联二吡啶溶剂：二甲苯（须用活化过的5A分子筛干燥）操作方法：在氩气保护下，往带一个翻口塞的100ml的三口瓶中加入磁子，20ml二甲苯，很少量指示剂，然后用一个带精确刻度2ml注射器准确量取2ml丁基锂快速转移到瓶中（注射器中的空气需要用氩气置换，且抽取丁基锂时需排除针筒中的氩气，并在丁基锂溶液中来回抽排几次，以免针筒中微量的水和空气影响滴定的准确度），体系变为紫红色，然后将同一个针筒（用同一个针筒的目的是为了减小滴定误差）洗干净，吹干，用滴定剂洗涤两至三次，准确量取滴定剂滴定之体系突变为黄色，此为滴定终点.重复滴定一次，两次误差在2%以内，则可认为结果准确。滴定结果：滴定剂量（ml)/2即为丁基锂的摩尔浓度.第七十三页，共七十七页。二异丙氨基锂（LDA）非亲核性强碱丁基锂与二异丙胺反应制得活性介于氨基锂和烷基锂之间第七十四页，共七十七页。在干的250毫升圆底烧瓶或干燥的250毫升Schlenk管上配一橡胶隔膜，在橡胶隔膜上安装一减压阀和插入一注射用针头。将容器置冰浴中冷却，通过针头用无氧氮气吹扫，在反应过程中使容器稍稍保持正压，先从注射器把2.53克(3.60毫升，25.0毫摩尔)纯二异丙胶