烷基化反应课件.pptx
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- 烷基化 反应 课件
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1、第一节第一节 氧原子上的烷基化反应氧原子上的烷基化反应 (醇和酚的烷基化)(醇和酚的烷基化)一、醇的一、醇的O-烷基化烷基化OHCat.H2SO4heatO简单醚或对称醚的制备简单醚或对称醚的制备1.1.卤代烃为烃化剂卤代烃为烃化剂混合醚常用制备方法混合醚常用制备方法ROH+R XRORBaseWilliamsion ReactionNaINaI,KIKI,促进反应加速,促进反应加速RI RBr RCIClO2NEtOH/NaOHheatOEtO2N95%非拉西丁中间体非拉西丁中间体苯拉海明苯拉海明PhCHPhBr+Me2NONa+HCl.Me2NCl二甲苯heatNaOH/二甲苯heatCH
2、ONMe2PhCHPhOH差向异构差向异构50,1 hOHCH3I/NaH/THFOCH3CH3(100%)ciscisCH350,1 hOHCH3CH3I/NaH/THFOCH3CH3(100%)transtrans多卤代物的醚化多卤代物的醚化CHCl3+3 CH3ONaCH(OCH3)3CCl4+4 CH3ONaC(OCH3)4OHBrNaOHO分子内醚化,制备环氧分子内醚化,制备环氧2.2.磺酸酯为烃化剂磺酸酯为烃化剂对甲苯磺酸酯,甲磺酸酯,三氟甲磺酸酯对甲苯磺酸酯,甲磺酸酯,三氟甲磺酸酯CHOHCH2OHCH2OHMe2CO/HClCH-OCH2OHCH2-OC(CH3)2C18H37
3、OTs/KOH/Tol110,3 hCH-OCH2OC18H37CH2-OC(CH3)2EtOH/HCl,2 hCHOHCH2OC18H37CH2OH3.3.环氧乙烷为烃化剂环氧乙烷为烃化剂酸碱下的不同位点,易聚合酸碱下的不同位点,易聚合Ph-CH-CH2O+MeOHPh-CH-CH-OHPh-CH-CH-OMe+OMeOHH2SO4,5 h(90%)(10%)Ph-CH-CH2O+MeOHPh-CH-CH-OMePh-CH-CH-OH+OHOMeCH3ONa,5 h(25%)(75%)4.4.烯烃为烃化剂烯烃为烃化剂CNCH3ONaCNH3COOHHHO+H3PO4BF3-20oC-0oCO
4、HHO叔丁基醚制备叔丁基醚制备5.5.氟硼酸三烷基傟盐为烃化剂氟硼酸三烷基傟盐为烃化剂OHBrOOHBrOHNH2ONaNO2/HBrH2OL-valineOMeBr(CH3)3O+BF4-r.t.NHBocOHPhCH2BrNHBocOOHNOCaseCase:二、酚的二、酚的O-烷基化烷基化1.1.卤代烃为烃化剂卤代烃为烃化剂80100,19.6 x 10exp4 PaCONH2OHEtBr/NaOHCONH2OEtOHCH3I/K2CO3/acetoneheatOCH3低沸点卤代烃低沸点卤代烃OH+BrNaH/THFrefluxOBnOHClCH2OCH3+NaH/THFr.t.OMOM
5、NaHNaHOOOHH1eq CH3I/NaOHOOOCH3HOOMeHOOOH1eq CH3I/NaOHOOMeMeOOOH分子内氢键的影响分子内氢键的影响2.2.硫酸二甲酯为烃化剂硫酸二甲酯为烃化剂CHOOHOCH3Me2SO4/NaOHCHOOCH3OCH3引入一个烃基后更易发生烃化反应,但要考虑立体位阻反过来的收率:89%,75%(4):三氟甲磺酰胺法冠状动脉扩张药普尼拉明中间体常用催化剂:铜粉,或碘化亚铜用大大过量的氨水,抑制进一步反应,对甲苯磺酸酯,甲磺酸酯,三氟甲磺酸酯(3)含有-NH2、-NR2的苯环,一般不发生F-C反应对甲苯磺酸酯,甲磺酸酯,三氟甲磺酸酯(4):三氟甲磺酰胺
6、法常用催化剂:铜粉,或碘化亚铜R可以为伯、仲、叔烷基,X=I、Br、Cl、通常,较强烈的条件,即强催化剂,较长时间,较高反应温度,生成不正常的间位产物。NaI,KI,促进反应加速(4):三氟甲磺酰胺法3.3.重氮甲烷为烃化剂重氮甲烷为烃化剂H2C N+NHORH3C N NCH3ORO+-N2R=Ar or R-C-_OROMeCOOMeOMeExcessive CH2N2OHOHCOOH2 mol CH2N2OMeCOOMeOH4.4.缩合试剂(缩合试剂(DCCDCC,偶氮二羧酸酯),偶氮二羧酸酯)C NNHORHCHNNHORHOArNHCONH+ArOR100PhOH +PhCH2OHD
7、CCPhOCH2PhOH+ROHPPh3/EtOOCN=NCOOEtOREtOOCN=NCOOEtPPh3NCOOEtCOOEtPh3PN+-ArOHROHEtOOCNHNHCOOEtPh3P O R+ArO-ArORPh3PO+第二节第二节 氮原子上的烷基化反应氮原子上的烷基化反应一一.氨及脂肪胺的氨及脂肪胺的N-N-烷基化反应烷基化反应RX+NH3RNH3+X-BaseRNH2RNH3+X-+NH3RNH2+NH4+X-RNH2+RXR2NHR2NH+RXR3N跟卤代烃的反应是主要方法之一,跟卤代烃的反应是主要方法之一,缺点:易得到混合胺缺点:易得到混合胺(一)氨及胺和卤代烃的反应(一)氨
8、及胺和卤代烃的反应1.1.伯氨的常用制备方法伯氨的常用制备方法OHOBrNH3(70mol)70%OHONH2(1):(1):氨水和卤代烃的反应氨水和卤代烃的反应用大大过量的氨水,抑制进一步反应,用大大过量的氨水,抑制进一步反应,该方法在工业中应用广泛该方法在工业中应用广泛NO2O2NClNH3/AcONH4170 oC,6hNO2O2NNH2制备芳香胺制备芳香胺(2):(2):Gabriel 反应反应NHOOKOH/EtOHN-K+OORX/DMFNOORNH2NH2HCl/H2O180 oCNHNHOO+RNH2COOHCOOH+RNH2NMeONHNH2抗疟药伯胺喹PrimaquineN
9、MeONHNOONMeONH2NOOBr+NHOOBrBr+(3):(3):Dlpine 反应反应(乌洛托品)乌洛托品)NNNNRXN+NNNRX-HCl/EtOHRNH2NNNN+COCH2BrO2NN+NNNC6H5Cl3338 oC,1hCH2CONO2C2H5OH,HCl3335 oC,1hCOCH2NH2.HClO2N氯霉素中间体氯霉素中间体反应条件温和,反应条件温和,思考:该中间体能否用思考:该中间体能否用GabrielGabriel反应做?反应做?(4):(4):三氟甲磺酰胺法三氟甲磺酰胺法(CF3SO2)2O+PhCH2NH2Et3N/CH2Cl2-78 oCPh2CH2NHS
10、O2CF3Ph2CH2NHSO2CF3n-C7H15Br/NaOHPh2CH2NHSO2CF3C7H15-nNaH/DMFPhCH=NC7H15-n10%HCl/THFheat/3h80%n-C7H15NH22.2.仲氨,叔胺的常用制备方法仲氨,叔胺的常用制备方法(1):(1):直接卤代烃的反应直接卤代烃的反应BrMeNH2/EtOH110 oC,18hNHMe78%NMetrace+NO2ClCl40%aq MeNH2DMSO,25-35 oCNO2NHMeCl适用范围:适用范围:a:a:位阻较大的卤代烃位阻较大的卤代烃 b:b:活性较低芳香胺的制备活性较低芳香胺的制备酸碱下的不同位点,易聚
11、合第三节 碳原子上的烷基化反应该方法在工业中应用广泛反过来的收率:89%,75%对甲苯磺酸酯,甲磺酸酯,三氟甲磺酸酯通常,较强烈的条件,即强催化剂,较长时间,较高反应温度,生成不正常的间位产物。(1):直接卤代烃的反应(一)氨及胺和卤代烃的反应ii 酯的-C烃化采用强碱,较弱的碱会发生Claisen缩合副反应对甲苯磺酸酯,甲磺酸酯,三氟甲磺酸酯NaI,KI,促进反应加速冠状动脉扩张药派克西林中间体R2CHXRCH2XCH3X常用催化剂:铜粉,或碘化亚铜NaI,KI,促进反应加速叔胺的制备叔胺的制备CH2NHCH3HC CCH2ClCH2NCH3HN+n-BuBrLi萘NBu-n(2):(2):
12、酰胺间接法酰胺间接法a:a:三氟甲磺酰胺法三氟甲磺酰胺法(CF3SO2)2ORNH2RNHSO2CF3RX/NaOHRNSO2CF3RLiAlH4RNHRb:b:膦酰胺法膦酰胺法(EtO)2POH/CC4RNH2RX/NaOHRNHPO(OEt)2RNPO(OEt)2RHClRRNHc:c:苯磺酰胺法(苯磺酰胺法(Hinsberg)Hinsberg)反应反应ArSO2Cl/NaOHRNH2RX/NaOHRNHSO2ArRNPSO2ArR酸或碱/H2ORRNHONONO2H2NOONONO2NHO1.TFAA,CH2Cl22.TBACl,Me2SO4 10%NaOHd:d:三氟乙酰胺法三氟乙酰胺
13、法e:e:鏻鎓盐法鏻鎓盐法RNH2+ROP+PPh3DMFRRNH+PPh3PORRNH2+ROP+PPh3DMFRRRN+PPh3PO(二)还原胺化反应(二)还原胺化反应NH2NCH3BOCNCHO+1)Toluene2)NaBH4NHNNOO分步法可以控制无副产物分步法可以控制无副产物Leuckart-Wallach Leuckart-Wallach 反应反应Eschweiler-ClarkeEschweiler-Clarke反应反应ROR+2HCOONH41)heat2)H3+ORRNH2RNH2+HCHOHCO2H+RNMe2二二.芳香胺的芳香胺的N-N-烷基化反应烷基化反应1.1.卤
14、代烃为烃化剂卤代烃为烃化剂NH2NHMeNMe22.2.原甲酸乙酯为烃化剂原甲酸乙酯为烃化剂NH2ClCH(OEt)3/H2SO4120 oCNClEtCHOHClNHClEt80-86%65-70%所以傅-克反应时间不宜过长,AlCl3用量不宜过大。适用范围:a:位阻较大的卤代烃(1)卤代烃结构的异构化:当烃基的碳原子数 3时,发生异构化反应,温度升高,异构化比例增加冠状动脉扩张药派克西林中间体所以傅-克反应时间不宜过长,AlCl3用量不宜过大。氨及脂肪胺的N-烷基化反应3 不对称酮进行烃化时,取代产物发生在取代较少的c上(4):三氟甲磺酰胺法常用催化剂:铜粉,或碘化亚铜缩合试剂(DCC,偶
15、氮二羧酸酯)反过来的收率:89%,75%酸碱下的不同位点,易聚合a 有供电基取代的芳烃无供电基取代的芳烃基后可发生F-C反应缩合试剂(DCC,偶氮二羧酸酯)4.4.酰胺法酰胺法NH2ROH/Raney Niheat,16 hNHR3.3.脂肪伯醇为烃化剂脂肪伯醇为烃化剂NHCOCH31)NaH2)CH3INCOCH3MeHCl or KOHNHMe90%5.5.还原胺化法还原胺化法NH2CH3CHON=CHMeNHCH2CH36.Ullmann6.Ullmann反应,反应,N-N-芳基化反应芳基化反应PhNHCOCH3PhBr/K2CO3/Cu/PhNO3Ph2NHCF3NH2+ClCOOHH
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