2.-芳香精细化学品合成技术与工艺

1、芳香精细化学品的合成技术与工艺 1.芳烃取代 2.偶联技术 3.脱氢芳构化等其他技术,1,精细化学品中的芳香结构,百草枯,阻燃剂,香兰素,糖精,增塑剂,苯胺紫,阿司匹林,表面活性剂,抗蚜威,2,芳香化合物的来源,3,芳环取代反应,1.亲电取代 2.亲核取代,4,亲电取代反应,1. 反应机理 芳正离子的加成消除机理 2. 反应的定向与反应活性 a. 反应活性与定位效应 b. 动力学控制与热力学控制 c. 邻、对位定向比 亲电试剂活性 空间效应 极化效应 溶剂效应 螯合效应,5,芳正离子的加成消除机理的证明,芳正离子生成的一步是决定反应速率的一步,m. p: -15,6,苯环上的亲电取代机理,s-

2、络合物,7,苯环上重要的亲电取代反应,8,颜料中间体C酸生产工艺,9,芳环上亲核取代反应,10,加成消除机理,11,SNAr1机理,12,苯炔机理,13,14,苦味酸的制备路线,15,亲电/亲核取代的综合应用,Processes for vanillin.,16,防老化剂4-ADPA工艺,17,18,New process by Flexsys,19,Starting Materials for 4-ADPA Synthesis Traditional chemistry Aniline, formic acid, nitrobenzene, chlorine, K2CO3 (consumed

3、), xylene (solvent for final step) New green chemistry Aniline, nitrobenzene, tetramethylammonium hydroxide (reusable catalyst),20,至少有一个弱极性共价键断裂，并参与形成新的共价键。 现代有机合成方法学诞生的标志。,通过金属对弱极性共价键的活化和金属中心的配位模板作用 进行的共价键形成反应。,定义,过渡金属催化的交叉偶联反应,21,1972年Kumada,1971年Kochi,1960年代前,铜盐等过渡金属在就被发现可以加速格氏试剂与卤代烷烃（Csp3-X）的取代反

4、应,历史,22,Kumada偶联的机理,机理,23,R-MgX， R-Zn 对水、空气敏感，与羰基、羟基等有机官能团不兼容,R-Sn， R-B(OH)2 对水、空气稳定，与羰基、羟基等有机官能团兼容,24,N. Miyaura, T. Yanagi, A. Suzuki, Synth. Commun., 1981, 11, 513,R-Sn 剧毒,绿色化学: 无毒、无污染,Suzuki,25,26,27,28,Heck和Mizoroki,29,30,31,32,Buchwald-Hardwig,33,34,35,Scope of the Reaction,36,37,38,39,40,41,其

5、它偶联反应,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,Chan-Lam coupling,53,54,55,56,57,58,59,Mechanism of Chan-Lam coupling,CH/C-C 活化偶联,60,61,62,63,64,65,66,67,68,69,交叉偶联技术在芳香精细化学品合成中的应用,70,71,脱氢芳构化等其他技术,Yusuke Izawa, Doris Pun, Shannon S. Stahl*,SCIENCE VOL 333 8 JULY 2011, 209,72,73,74,75,76,AuCl3 Catalyzed Phen

6、ol Synthesis,Hashmi, A. S. et al. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 11553,77,Proposed Mechanism,78,Table 1. Gold(III) Catalyzed Phenol synthesisa,a Reactions were conducted with 2-5 mol% AuCl3 in MeCN at 20,79,Application in the Synthesis of Jungianol and epi-Jungianol,Hashmi A. S. et. al. Chem. Eur. J. 2003, 9, 4339,80,AuCl3-Catalyzed Benzannulation,Yamamo