2.-芳香精細化學品合成技術與工藝

1、芳香精細化學品的合成技術與工藝 1.芳烴取代 2.偶聯(lián)技術 3.脫氫芳構化等其他技術,1,精細化學品中的芳香結構,百草枯,阻燃劑,香蘭素,糖精,增塑劑,苯胺紫,阿司匹林,表面活性劑,抗蚜威,2,芳香化合物的來源,3,芳環(huán)取代反應,1.親電取代 2.親核取代,4,親電取代反應,1. 反應機理 芳正離子的加成消除機理 2. 反應的定向與反應活性 a. 反應活性與定位效應 b. 動力學控制與熱力學控制 c. 鄰、對位定向比 親電試劑活性 空間效應 極化效應 溶劑效應 螯合效應,5,芳正離子的加成消除機理的證明,芳正離子生成的一步是決定反應速率的一步,m. p: -15,6,苯環(huán)上的親電取代機理,s-

2、絡合物,7,苯環(huán)上重要的親電取代反應,8,顏料中間體C酸生產工藝,9,芳環(huán)上親核取代反應,10,加成消除機理,11,SNAr1機理,12,苯炔機理,13,14,苦味酸的制備路線,15,親電/親核取代的綜合應用,Processes for vanillin.,16,防老化劑4-ADPA工藝,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,至少有一個弱極性共價鍵斷裂，并參與形成新的共價鍵。 現(xiàn)代有機合成方法學誕生的標志。,通過金屬對弱極性共價鍵的活化和金屬中心的配位模板作用 進行的共價鍵形成反應。,定義,過渡金屬催化的交叉偶聯(lián)反應,21,1972年Kumada,1971年Kochi,1960年代前,銅鹽等過渡金屬在就被發(fā)現(xiàn)可以加速格氏試劑與鹵代烷烴（Csp3-X）的取代反

4、應,歷史,22,Kumada偶聯(lián)的機理,機理,23,R-MgX， R-Zn 對水、空氣敏感，與羰基、羥基等有機官能團不兼容,R-Sn， R-B(OH)2 對水、空氣穩(wěn)定，與羰基、羥基等有機官能團兼容,24,N. Miyaura, T. Yanagi, A. Suzuki, Synth. Commun., 1981, 11, 513,R-Sn 劇毒,綠色化學: 無毒、無污染,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、它偶聯(lián)反應,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 活化偶聯(lián),60,61,62,63,64,65,66,67,68,69,交叉偶聯(lián)技術在芳香精細化學品合成中的應用,70,71,脫氫芳構化等其他技術,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