第二烴化反應(yīng)

定義：有機物分子中C、N、O被烴基（飽和、不飽和、脂肪、芳香）取代的反應(yīng)。烴化反應(yīng)分類

（1）按形成鍵的形式分類（2）按反應(yīng)歷程分類（3）按烴化劑的種類分類

第一節(jié)氧原子上的烴化反應(yīng)一醇的O-烴化1鹵代烷為烴化劑：通式Williamson醚合成方法結(jié)論：醇在堿的條件下與鹵代烷生成醚醇在堿的條件下與鹵代烷生成醚的反應(yīng)機理：SN1醇在堿的條件下與鹵代烷生成醚的反應(yīng)機理：SN2伯鹵代烷RCH2X按SN2歷程隨著與X相連的C的取代基數(shù)目的增加越趨向SN1醇在堿的條件下與鹵代烷生成醚的影響因素

ⅠRX的影響醇在堿的條件下與鹵代烷生成醚的影響因素

ⅠRX的影響醇在堿的條件下與鹵代烷生成醚的影響因素

Ⅱ

醇的影響醇在堿的條件下與鹵代烷生成醚的影響因素

Ⅲ

催化劑的影響醇在堿的條件下與鹵代烷生成醚的影響因素

Ⅳ

溶劑影響

醇在堿的條件下與鹵代烷生成醚的副反應(yīng)a消除反應(yīng)2磺酸酯類為烴化劑：主要指芳磺酸酯，引入較大的烴基2磺酸酯類為烴化劑：主要指芳磺酸酯，引入較大的烴基3環(huán)氧乙烷類作烴化劑（羥乙基化反應(yīng)）反應(yīng)機理：Ⅰ

酸催化R為供電子基或苯，在a處斷裂；R為吸電子基得b處斷裂產(chǎn)物3環(huán)氧乙烷類作烴化劑（羥乙基化反應(yīng)）反應(yīng)機理：Ⅱ

堿催化SN2雙分子親核取代，開環(huán)單一，立體位阻原因為主，反應(yīng)發(fā)生在取代較少的碳原子上3環(huán)氧乙烷類作烴化劑（羥乙基化反應(yīng)）實例4烯烴作為烴化劑醇對烯烴雙鍵進攻，加成而生成醚。烯烴結(jié)構(gòu)中若無極性基團存在，反應(yīng)不易進行；只有當雙鍵兩端連有吸電子基，才能反應(yīng)。吸電子基：實例：5醇作為烴化劑醇：通常加酸作為催化劑，如H2SO4H3PO4TsOHHCl氣體6其它烴化劑：二酚的O-烴化1鹵代烴、烯烴、硫酸酯酚酸性大于醇，所以活性比醇大，醇的氧烴化試劑均可做酚的氧烴化試劑（1）鹵代烴（2）烯烴（3）硫酸酯2其它烴化劑（1）CH2N2

活性甲基化試劑

用于酚和羧酸的烴化，產(chǎn)生N2氣，無其它副反應(yīng)，后處理簡單，室溫或低于室溫反應(yīng)，加熱易爆炸。（2）ROH/DCCDCC用于醇酚偶聯(lián),形成酚醚

2其它烴化劑三多元酚的選擇性烴化第二節(jié)氮原子上的烴化反應(yīng)一、氨及脂肪胺的N-烴化與鹵代烴反應(yīng)機理：影響因素：1伯胺的制備2）Gabriel反應(yīng)應(yīng)用范圍較廣，除少數(shù)活性較差的鹵代芳烴之外，適于各種帶伯鹵代烴的取代基1）2）Gabriel反應(yīng)3）改良的Gabriel反應(yīng)4）Delepine反應(yīng)5）還原烴化醛或酮在還原劑存在下與NH3、伯胺、仲胺的反應(yīng)，氮上引入烷基的反應(yīng)特點（1）催化劑（2）N上引入的碳數(shù)與醛酮的碳數(shù)一致（3）低級脂肪醛與NH3在H2/Ni條件下，得混合物（4）反應(yīng)活性：醛>酮脂肪族>芳香族無立體位阻>有立體位阻舉例2仲胺的制備1）仲鹵代烴與NH3、伯胺反應(yīng)得仲胺2）還原烴化（芳香醛效果好）當芳香醛與氨的摩爾比為2：1時，以蘭尼鎳為還原劑主要的仲胺

3叔胺的制備1）仲胺與鹵代烴作用2）

仲胺+1mol醛或酮還原烴化伯胺+2mol醛或酮還原烴化第三節(jié)碳原子上的烴化反應(yīng)一、芳環(huán)上的烴化反應(yīng)(付-克反應(yīng)）1反應(yīng)式RX:烷基鹵代烴,環(huán)烷基鹵代烴芳環(huán):苯環(huán),芳雜環(huán)催化劑:AlX3,ZnCl2,FeCl3,SnCl4,HF,H2SO4,H3PO42反應(yīng)機理：C+離子對芳環(huán)的親電進攻3影響因素(1)RX(ROH、烯烴也可作烴化試劑）a當R相同時:RF>RCl>RBr>RI，一般來說,鹵代芳烴不反應(yīng)b當X相同時

RCH=CH2X≈PhCH2X>(CH3)3X>R2CHX>RCH2X>CH3X(2)

芳烴的結(jié)構(gòu)a有供電基取代的芳烴＞無供電基取代的芳烴；引入一個烴基后更易發(fā)生烴化反應(yīng)，但要考慮立體位阻；b多鹵代苯、硝基苯以及單獨帶有酯基、羧基、腈基的吸電子基團，不發(fā)生付-克反應(yīng)。

(3)含有-NH2、-NR2的苯環(huán),一般不發(fā)生F-C反應(yīng)(4)

催化劑(5)溶劑4副反應(yīng)(1)當烴基的碳原子數(shù)＞3時,發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng),溫度升高,異構(gòu)化比例增加；(2)間位產(chǎn)物生成:當苯環(huán)上引入的烴基不止一個時,除了正常的鄰、對位產(chǎn)物，還常有相當比例的間位產(chǎn)物。通常，較強烈的條件，即強催化劑，較長時間，較高反應(yīng)溫度，生成不正常的間位產(chǎn)物。所以傅-克反應(yīng)時間不宜過長，AlCl3用量不宜過大。舉例二、羰基化合物α-位C烴化1活潑亞甲基化合物的C-烴化1活潑亞甲基化合物的C-烴化影響因素：

（1）堿和溶劑的選擇a根據(jù)活潑亞甲基的化合物的酸性，常用醇鈉、醇鉀b如醇鈉為催化劑，則選醇為溶劑，對于在醇中難于烴化的活性亞甲基化合物，可在苯、甲苯、二甲苯等油溶劑中加入NaH或金屬鈉，生成烯醇鹽再烴化（2）引入烴基的順序

a當R=R‘時,分步進行b當R≠R‘時，當R、R‘

為伯鹵代烷，先大再小當R、R‘

為仲鹵代烷，先伯后仲當R、R＇為仲鹵代烷，收率低，一般選用活性高的亞甲基化合物（3）副反應(yīng)

a脫鹵化氫的副反應(yīng)

b脫烷氧羰基的副反應(yīng)當換成苯基時，反應(yīng)更易發(fā)生c生成醚的副反應(yīng)所以反應(yīng)不易使用過量的R’X2醛酮以及羧酸衍生物α-C烴化(1)反應(yīng)式(2)機理(3)影響因素

aRXb羰基化合物

i醛的α-C烴化少見，易發(fā)生Aldol縮合反應(yīng)，但可采用烯胺法

ii酯的α-C烴化采用強堿，較弱的堿會發(fā)生Claisen縮合副反應(yīng)

iii不對稱酮的α-烴化B為動力學控制產(chǎn)物動力學取決于堿奪取H速度，堿中H位阻小原因：堿奪取位阻小的氫比奪取位阻大的氫的速度要快條件：非質(zhì)子溶劑、強堿、酮不過量A為熱力學控制產(chǎn)物原因：生成多取代烯醇熱穩(wěn)定，雙鍵的穩(wěn)定性隨取代基的增加而增加條件：質(zhì)子溶劑（有利于兩中間產(chǎn)物通過質(zhì)子交換平衡產(chǎn)物轉(zhuǎn)換）\

或酮過量或采用較弱的堿B3烯胺的烴化(1)結(jié)構(gòu)(2)制備：醛、酮+胺縮合(3)性質(zhì)羰基α-C、β-C烯胺烴化

（4）影響因素優(yōu)點：①操作簡單，原料易得，收率較高②尤其適用于醛的α-C烴化，用酸做催化劑，避免Aldol縮合③無多烴化產(chǎn)物，只有單烴化產(chǎn)物④不對稱酮進行烴化時，取代產(chǎn)物發(fā)生在取代較少的c上相轉(zhuǎn)移催化技術(shù)在藥物合成中的應(yīng)用

一、相轉(zhuǎn)移催化反應(yīng)的原理

相轉(zhuǎn)移催化劑（簡稱PTC）的作用：是使一種反應(yīng)物由一相轉(zhuǎn)移到另一相中，促使一個可溶于有機溶劑的底物和一個不溶于此溶劑的離子型試劑兩者之間發(fā)生反應(yīng)。

R-Cl+NaCNR-CN+NaCl有機相水相有機相水相C8H17Cl+NaCNC8H17CN+NaCl

有機相水相有機相水相二、相轉(zhuǎn)移催化劑

1．相轉(zhuǎn)移催化劑的要求（1）首先應(yīng)具備形成離子對的條件，（2）無論是翁鹽或聚醚，必須有足夠的碳原子，（3）R的結(jié)構(gòu)位阻應(yīng)盡可能小，因此R基為直鏈居多。（4）在反應(yīng)條件下，應(yīng)是化學穩(wěn)定的，并便于回收。

2．常用的相轉(zhuǎn)移催化劑常用的有翁鹽類、冠醚和非環(huán)多醚等三大類。（1）翁鹽類翁鹽類相轉(zhuǎn)移催化劑由中心原子、中心原子上取代基和負離子三部分組成。（2）冠醚類也稱非離子型相轉(zhuǎn)移催化劑，具有特殊復合性能。能與堿金屬形成復合物。（3）非環(huán)多醚類（4）其他類型的相轉(zhuǎn)移催化劑

三、影響相轉(zhuǎn)移催化反應(yīng)的主要因素

1.反應(yīng)溶劑的選擇常用溶劑：CH2Cl2，CH3CHCl2，CHCl3，苯，甲苯，乙腈，乙酸乙酯，石油醚，THF，DMSO等。2.催化劑的選擇下列情況下則要增加催化劑的用量：①反應(yīng)中釋放碘離子，②烴化試劑不活潑；③烴化