碳碳单键的形成反应-3有机过渡金属化学
概念Concepts ?配位化学Coordination Chemistry : The chemistry of transition metal complexes that have noncarbon ligands (Werner complexes). Classification applies to the catalyst and all reaction intermediates. OR = O i Pr Allylic alcohol t BuOOH
概念Concepts ?有机金属化学Organometallic Chemistry: The chemistry of metal complexes that have M-C bonds (organometallic complexes). Classification applies to the catalyst and/or reaction intermediates. Pd(PPh3)4 catalyst
有机过渡金属的重要性 ?Organotransition Metal Chemistry : Transition metal mediated reactions that solve (or have potential to solve) challenging problems in the synthesis of organic molecules.
过渡金属
碳碳单键的形成： 过渡金属催化的偶联反应 氧化加成 还原消除 转金属化
学院：理学院 班级：应用化学XXXX班姓名： XX XX XXX 学号： XXXXXXXXX
碳碳单键的形成 形成C-C 键的主要方法包括： 1）碳中心亲核试剂的烷基化反应； 2）碳中心亲核试剂的酰化反应； 3）碳中心亲核试剂与不饱和羰基化合物等的Michael 加成反应； 4）自由基偶联反应； 5）过渡金属催化偶联反应。 有机合成中常用的碳中心亲核试剂主要包括： 1）有机金属试剂； 2）具有活泼氢的亚甲基或甲基化合物； 3）炔盐； 4）烯胺、烯醇硅醚等中性试剂； 5）叶立德试剂。 1、碳中心亲核试剂的烷基化反应 最简单的烷基化反应是碳负离子与卤代烃或对甲苯磺酸酯等烷基化试剂的亲和取代反应。例如： PhCH 2Cl + CH 2(COOEt)2 PhCH 2CH(COOEt)2 PhCH 2Cl + NaCN PhCH 2CN + NaCl 环氧乙烷也可以用作烷基化试剂，得到碳链延长二个碳的产物： PhMgBr + O PhCH 2CH 2OH 3+ 醛和酮也可以看作烷基化试剂，反应后可以在亲核试剂的碳中心原子上引入羟甲基或羟烷基。例如： CH 3NO 2 + CH 2O Et 3N HOCH 2CH 2NO 2(CH 3)3CMgCl + CH 2O (CH 3)3CCH 2OH Et 2O 3+ C CH Ph + CH 2=CHCH 2Cl 2 C C Ph CH 2CH=CH 2 芳香醛与α-溴代或氯代羧酸酯在活性锌粉作用下，可以得到中等产率的α-羟基羧酸酯，这一反应过程被称为Reformatsky 反应。例如：
CHO + BrCH2COOEt 1) Zn 3 COOEt OH 醛与仲胺在酸性条件下形成的亚胺正离子也是一个有用的胺甲基化试剂，可以与多种碳中心亲核试剂进行反应。例如： PhCOCH3 + CH2O + Et2NH PhCOCH2CH2NEt2 OH OH CH2NEt2 + CH2O + Et2NH 2、碳中心亲核试剂的酰化反应 常用的酰化试剂主要是羧酸衍生物，腈在某些场合也能充当酰化试剂。羧酸衍生物作为酰化试剂的反应性很不相同，其大小次序为： RCONR2' < RCOOR' < RCOOAr < RCON3 <(RCO)2O < RCOX 活性较低的酰化试剂一般需要与亲核能力很强的试剂反应。例如： PhLi + CH3CH2CONMe2THF H3O+ PhCOCH2CH3 (CH3)3CMgCl + PhCN23+ PhCOC(CH3)3 羧酸酯是一种较温和的酰化试剂，与较强的碳亲核试剂反应得到酮类化合物。由于酮羰基的活性比酯的高，反应过程中会产生亲核试剂与酮进一步反应造成的副产物。例如，格氏试剂与三氟乙酸乙酯在低温下反应，主要得到三氟甲基酮；而在较高温度下，则会得到相当多的叔醇： PhMgBr +CF3COOEt THF3+ PhCOCF3 + Ph2C(CF3)OH 甲酸酯是一种有效的甲酰化试剂，可以与酮等在碱催化下反应。例如： O + HCOOEt 2O CHO 70% 分子内的酰化反应可以用于合成环状化合物。例如：OCOC6H5 COCH3 KOH 吡碇， 50C 3 +24 OH COCH2COC6H5 O O 85%94%
6 形成碳碳单键的反应 概述 此类反应是精细有机合成中最重要的反应之一。几乎所有的精细化学品的合成都要用到此类反应。即由较简单的化合物通过各种形成C-C 单键反应而制备较大的化合物。 例：合成 由苄基氯及丙二酸二乙酯为基本原料合成苯丙氨酸 CH 2CHCOOH 2 CH 2CHCOOH CH 2CHCOOH CH 2Cl + CH 2(COOEt)2 其合成路线为： CH 2CHCOOH 2 CH 2CHCOOH CH 2Cl +CH 2(COOEt)2 NaOEt CH 2CH(COOEt) 22-+CH 2CH 2COOH Br NH H O 药物： CCH 2CH 2CH 2F O N OH CF 3 O O , , CH 2CHCOOCH 3 , CH 3 氟 哌哆（三氟哌啶苯） NH O HCl , (HCHO)n ,, ,Ac 2O 等 2-CH 2-C-OH 盐酸苯海索…… CCH 3O +(HCHO)n + HCl NH o 2-CH 2-C- O 2 2-CH 2-C-OH
分类： 根据反应物不同，可把形成碳碳单键的反应分成五大类，即： 碳原子上的烷基化 芳环上 活泼亚甲基（次甲基）碳上碳原子上的酰基化 芳环上 活泼亚甲基（次甲基）碳上 缩合反应 酯缩合反应 醇醛缩合反应 金属有机试剂与羰基化合物的缩合反应 环加成反应其他 6.1 碳原子上的烷基化反应 6.1.1 芳环上的烷基化反应 6.1.1.1 F-C 烷基化反应 R R R' + ++ HX R'－X 反应历程：亲电取代反应 影响反应的因素： ① 芳环的结构 芳环的结构 芳环可以是 ： 取代芳的性质 ： O S ， 及其它稠环芳烷，多电子芳杂环（ ， ，......） R 为斥电子基 ：反应容易进行，常产生多取代产物 （R 体积大时，则可得到—取代产物 ）R 为吸电子基 ：常在较强烈的条件下进行反应 （R 为NO 2时 ，阻止反应进行） ② 烷基化试剂 RX 的活性分别取决与 R 和 X R Cl > R Br > R I CH 2X , CH 2CHCH 2X > R 3C X > R 2CHX > RCH 2X > CH 3X 除R-X ，多卤代烃，醇，烯，醛，酮等也可作为烷基化试剂。