六元素有机化合物.ppt

第十六章元素有机化合物 （一）、教学要求 1、掌握常见的金属有机化合物（格氏试剂、有机铝试 剂、烃基锂试剂、二烃基铜锂试剂、有机锌试剂） 的制备，主要化学性质及在有机合成上的应用。 2、了解有机过渡金属化合物所催化的常见的有机化学 反应及这些反应在有机合成上的应用。 3、了解硼试剂和硅试剂在有机合成上的应用。 （二）、重点与难点 本章的重点和难点是格氏试剂、有机铝试剂、烃基 锂试剂、二烃基铜锂试剂、有机锌试剂在有机合成 上的应用。 第一节元素有机化合物的分类和重要性 一、元素有机化合物的定义与分类 除H、O、N、Cl、Br、I及稀有气体元素外，有机基团以碳原子直接与金属或非金属元素原子相连结的有机化合物——元素有机化合物（CaC2等除外）。 非金属元素有机化合物（通常直接称为元素有机化合物） 金属元素有机化合物——RLi 、RMgX 等 依元素周期表的位置 元素有机化合物分成四类: （见表16-1） 二、元素有机化合物的重要性 丰富和发展了化学结构理论； 作为有机反应的催化剂或试剂——促进了有机合成发展； 提供了新材料及特殊性能的化学品等： 例如： 有机硅化合物：硅油、硅树脂、硅橡胶 有机磷化合物具有强烈的生理活性：杀虫剂、 杀菌剂； 有机氟化合物：高温耐腐蚀的特殊材料； 有机硼化合物：火箭的高能燃料； 过渡金属原子簇化合物可望在化学模拟生物固 氮中有所突破； 第二节 C-M键的一般合成方法 一、金属与卤代烃反应 RX + Mg RMgX n-C4H9Cl + 2Li nC4H9Li + LiCl 三、烃类的金属化反应（metallation） 四、金属或非金属氢化物与不饱和烃加成——氢金属化反应（hydrometallation) 第三节有机锂化合物 一、有机锂化合物的性质和结构 通常是液体或低熔点固体； 化学性质很活泼； 暴露在空气中立即自燃； 与水及水蒸汽迅速反应； 常用RLi表示，但结构相当复杂， 依条件不同形成不同聚合度的低聚体， 其中单体的活性最高。 苯中： （PhLi）2 、 THF中：PhLi 二、有机锂化合物在有机合成中的应用 RLi RCOOLi RCOOH 2、与羰基化合物的加成反应 3、与羧酸的加成-消除反应（-COOH -COR酮） 4、 与α，β-不饱和羰基化合物的共轭成 ——用烷基铜锂试剂主要生成1，4-  加成 产物（选择性好） 第四节 有机硼化合物 硼氢化合物——硼烷——目前已知有二十多种 一、二硼烷 B2H6——无色有毒气体，空气中自然，遇水立即水 解为H2和 B(OH)3 三、烷基硼在有机合成中的应用 硼氢化-氧化反应——由烯烃间接水合制备醇的方法 与C=C加成有方向选择性——反马氏规则产物； 有立体选择性——顺式加成产物； 使用空间位阻较大的硼烷（如9-BBN）进行硼氢化选择性更强：例如 第五节 有机硅化合物 硅烷：SiH4，Si2H6等，热稳定性差，空气中自燃 烃基硅：(CH3)4Si等,热稳定性较好，空气中稳定 卤硅烷、烃基卤硅烷：SiCl4、HSiCl3、CH3SiCl3等遇水 剧烈水解 硅酸酯：Si(OR)4 可看作是正硅酸Si(OH)4的酯 RnSi(OR’)4-n烃基硅酸酯 硅氧烷：以 为骨架的烃基衍生物 硅油、硅橡胶、硅树酯就是具有这种骨 架的有机硅高分子化合物 第六节 过度金属π络合物 夹心结构π络合物： 二茂铁——双环戊二烯基铁 橙黄色针状晶体， 热稳定性高，不溶于水 具有芳香性，酸性中易氧化成二茂铁离子 FeCl2 + 2C5H5-Na+ （C5H5)2Fe + 2NaCl 二茂铁的芳香性 ——P180 二茂铁环上可发生