第一章卤化反应-第三节课件.ppt

第三节 羰基化合物的卤取代反应;醛、酮的结构 ;醛、酮结构的活性位点;一. 醛、酮的?-卤取代反应;一般羰基α-氢原子被卤素取代的反应属于卤素亲电取代历程。和烯烃亲电加成相似: ;酸催化机理 ;在酸或碱催化的α-卤取代反应中，羰基α位取代基的影响是不同的。 对于酸催化的反应来说，若α位上具推电子取代基，则有利于烯醇的稳定化，卤取代反应比较容易，如环状酮的反应，均主要得到在烷基较多的α位上卤取代的酮。 ;在酸催化的α-卤取代反应中，也需要适当的碱(B:)参与，以帮助α-氢质子的脱去，这是决定烯醇化速率的过程，未质子化的羰基化合物可作为有机碱发挥这样的作用。例如苯乙酮的溴化在催化量AlCl3作用下，生成α-溴代苯乙酮，但在过量AlCl3存在下，由于羰基化合物完全形成三氯化铝的络合物而难以烯醇化，结果不发生α-卤代，而发生苯核卤化反应，得到间溴苯乙酮?? ;53%;55~58%;碱催化;碱催化机理 ;碱催化与酸催化相反，卤原子是吸电子基，它所连的α-碳上在碱的作用下更容易离去，若在过量卤素存在下，所有的α-H原子都被取代。 ;在a位具卤素等吸电子基时，卤代反应受到阻滞，故在同一个α位碳原子上欲引入第二个卤原子相对比较困难。若在α`位具活性氢，则第二个卤素原子优先取代α`位氢原子。如2-丁酮在和2mol溴素反应时，只得到α,α-二溴代丁酮。;1，3-二羰基化合物; 游离基反应促进剂 选择性地对烷基取代较多的α-H进行溴代 ;新型卤化试剂与选择性卤取代 ;四溴环己二烯酮（19）、5，5-二溴代-2，2二甲基-4，6二羰基-1，3-二恶烷（20）及其类似物5，5-二溴代丙二酰脲（21）、三氯氰尿酸（TCC，22）等为新型的、选择性的卤化试剂。;四溴环己二烯酮（不发生双键加成反应） 在少量HCl或HBr气体催化下，反应中以生成稳定的三溴苯酚为动力，促使4位碳一溴键异裂，生成的溴正离子向α，β-不饱和酮的α位C-H作亲电取代；同时，能有效地消除x-，于是可得到收率良好的α-溴代-α，β-不饱和酮。 ;2．醛的α-卤取代 ;二、烯醇和烯胺衍生物的卤化反应;;2 、烯醇硅烷醚卤化反应 因烯醇硅烷醚β-碳原子的亲核性比相应的烯醇酯为强，故其卤化反应常比烯醇酯容易。另外，不同烯醇硅烷醚异构体的制备和分离也较简便。 ;烯醇硅醚卤化反应反应机理;;3、烯胺卤化;三、羧酸衍生物α-H卤代反应;对于α-氟取代，则相对较困难，但若将酯用先强碱(如NaH等)处理得到烯醇β-碳负离子，然后与N-氟代对甲苯磺酰仲胺类化合物(104)进行卤代反应，则可高收率地得到α-氟代酯： ;第四节 醇、酚和醚的卤置换反应;一、醇的卤置换： 亲核取代;;亲核取代机理 SN2： 伯醇常用Lucas试剂(浓HCl+ZnCl2反应) ;;碘置换 醇的碘置换反应很快，但生成的碘代烃易被HI还原，反应中需及时将生成的碘代烃蒸馏移出反应体系，碘化剂采用碘化钾和95%的磷酸或多聚磷酸。如: 溴置换 溴置换反应可加入浓硫酸作催化剂。可将SO2通入溴水中制成氢溴酸的硫酸溶液，再与醇反应；也可将浓硫慢慢滴入溴化钠和醇的水溶液中进行反应；也可加入添加剂（如LiBr）。;2、与氯化亚砜的反应 优点： ①反应活性较高。 ②产物容易分离纯化，且异构化等副反应少，收率较高。 ③选用不同溶剂，可得到指定构型的产物。 ④可以与其他试剂合用增强其选择性等。 缺点： ①反应中大量的HCl和SO2气体逸出会污染环境。 ②氯化亚砜易水解，需在无水条件下反应;醇和氯化亚砜置换反应机理：（如图）;;在SOCl2和DMF或HMPA(催化剂)合用时，其氯化剂的实际形式为(111)或(112)。由于它们具有活性大、反应迅速、选择性好以及能有效地结合反应中生成的HCl等优点，故特别适宜于某些特殊要求的醇羟基氯置换反应，亦可作为良好的羧羟基氯置换试剂。 ;;三卤化磷和醇进行反应时，首先生成亚磷酸的单和卤化氢，然后，由于倾向于形成磷酰基(P=O)而使烷氧键发生断裂，卤素负离子对酯分子中亲电性烷基作亲核取代反应，生成卤化物。;五氯化磷和DMF反应亦生成氯代亚氨盐(111)(Vilsmeier-Haack试剂)是一个弱的亲电试剂，较适于和富电子的芳环和杂环反应。 ;4．醇和有机磷卤化物的反应;Ph3P催化卤化机理 (PhO)3PICH3催化碘化机理： P由三价变为五价，此催化剂往往得构型反转产物;这些试剂的应用很广泛，常以DMF或HMPTA作为溶剂进行卤置换反应，也可在较温和的条件下将光学活性的仲醇转化成构型反转的卤代烃。可对核苷化合物中伯羟基进行选择性卤置换，新近发展的ClP(Ph)2／I2或Br2／咪唑(imidazole)体系也很有