精细有机合成单元反应与合成设计第二章.pptx

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精细有机合成单元反应与合成设计第二章;第二章 卤化反应;卤化得目得:;卤化剂:;2、1 卤加成反应; 烯烃易与Cl2或Br2发生加成反应,生成邻二卤代烷。如将乙烯或丙烯通入Br2/CCl4溶液中,反应可以很快完成。; 机 理 : ;亲电加成反应机理示意;立 体 化 学 问 题;大家学习辛苦了,还就是要坚持;影响反应得主要因素;溶媒:CH2Cl2、CHCl3 、CCl4、CS 2 、 CH3COOC2H5等惰性溶剂。 非水介质:浓硫酸、氯磺酸、三氯化磷、 三氯氧磷、四氯化钛、四氯化碳、二氯乙烷、 氯苯、邻二氯苯、醋酸 水??质:氯苯、邻二氯苯、硝基苯等; 温度: 反应温度一般不宜太高,如烯烃与氯得加成,需控制在较低得反应温度下进行,以避免取代等副反应得发生。 ;2、卤素与烯烃得自由基加成 ;; 3、卤素与丙二烯与共轭双烯得加成 ;二、卤素与炔烃得加成 ; 卤化氢与碳-碳双键得加成,就是分两步进行得。首先就是质子对分子进行亲电进攻,第二步生成一个卤代化合物、; 当烯烃有给电子基时,对反应有利。当烯烃上带存强得吸电性取代基,如-COOH、-CN、-CF3、-N+(CH3)3时,使烯烃得π电子云间取代基方向转移,与卤化氢加成时质子加到带有负电荷得亚甲基碳原子上,而卤素加到带有正电荷得亚甲基碳原子上。;;烷氧基自由基;;例如:; 对双键加成得卤化剂,除卤化氢以外,还有次卤酸、N-卤代酰胺与卤烷。这三类化合物对双键得加成反应都就是亲电加成反应。第一步都属于亲电进攻。因此在质子酸、路易士酸催化下能使反应加速。;次氯酸得加成;;92%;N-卤代酰胺与烯烃得加成;2、2 卤取代反应; 烯丙位与苄位氢原子得化学性质比较活泼,在高温、光照或自由基引发剂得存在下,容易发生卤取代反应。;;;;三、羰基α-位氢得卤代反应;;;四 芳环上得取代氯化;2、 以硫酸为催化剂得反应历程; 以碘为催化剂就是通过氯化碘分解出得碘正离子与 氯气作用,促使生成氯正离子(Cl+)与氯化碘(ICl), 以此反复进行。;4、 以次卤酸为催化剂得反应历捏 这类反应历程,可以认为就是反应中有质子存在, 促使生成卤正离子而加速了反应得进行。 ; 溴化得反应历程与氯化基本相同。催化剂可 用铁、镁、锌等金属得溴化物或碘。溴化时,常 常加入氧化剂(氯酸钠、次氯酸钠等)来氧化反 应中生成得溴化氢,以充分利用溴素。 ;二氯硫酰也可提供氯正离子而具有催化作用;K1K2K3; 在芳环得卤化反应中,一卤化后,由于产物对亲电取代反应仍具有相当得活泼性,使二卤化反应比较容易进行。从下表中可知: ;6、 芳香氯化物得异构化;(二) 影响因素;(2) 反应介质;(3)操作方式 苯得氯化有间歇法与连续法。 间歇法就是往反应器中加入苯,然后通入氯气,直到反应物中苯、氯苯与多氯苯得比率达到规定数值为止; 连续法生产时,氯气与苯连续地进入反应器,并自反应器连续地流出达到规定成分得反应产物,连续法又有单级塔式、多级槽式之分。多级槽式连续就是在每一级氯化器中都通入新鲜得氯气。在同样条件下,三种操作方式所得氯化液组成见表中。; 氯化方式;(4) 原料纯度; 此外,在有机原料中还不希望含有水分。因为水与反应生成得氯化物作用生成盐酸,它对催化剂三氯化铁得溶解度大大超过有机物对三氯化铁得溶解度。 水得存在会大大降低有机物中催化剂三氯化铁得浓度,使反应速度减慢。实验证明,苯中得含水量大于千分之三时,氯化反应将不能进行。 ; 芳环上带有较强得供电子基团,一般不用催化剂。 对活泼性较低得芳烃得卤化,一般金属卤化物作催化剂。 对不活泼得芳烃得直接卤化,则要求有强烈得卤化条件与催化剂,一般采用浓硫酸、碘或氯化碘作为催化剂。 ;; (三)芳烃得侧链氯化;1 反应理论;B 链增长;C 链终止;; 通过控制氯化液相对密度来控制氯化深度:要得到一氯代物,可控制相对密度低于1、06;二氯代物,则低于1、28-1、29,三氯代物,相对密度控制高达1、38-1、39。;3 氯甲基化;2、3 卤素置换已有取代基;(2)卤素置换酚羟基; 氯化亚砜也就是制备酰氯得优良反应剂,反应生成得HCl、SO2易于产物分离。氯化亚砜得活性液不大,但若加入少量得催化剂(路易斯酸或DMF等)则活性增大。;2、3、2 卤素置换芳环上硝基、磺基、重氮基;(3)卤素置换重氮基;2、3、3 氟化、溴化、碘化;(2)卤素得亲核置换(卤素交换反应);催化剂:SbCl5;上述含氟化合物

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