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有机金属试剂及C-C键的形成ppt

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有机金属试剂及C-C键的形成

有机金属试剂及C-C键的形成


Li
8
RCH2CH2OH
RCHO
O
DMF O
Cl O RCOOEt
CO2
O RR
R'C NO R R'RHRCH2OH
HCHO H3O
O
R' R
HOH C R R'
RLi
R'COOLi
O
O
R' R''
R' OEt
O R R'
OH R' R
R
OH R' R''
R
9
▪ 一般而言，锂试剂与酮和醛反应生成醇， ▪ 与羧酸盐、酰氯和双取代酰胺反应生成相应的酮， ▪ 在低温下与羧酸酯反应生成叔醇，在高温下生成酮。 ▪ 与肟反应生成相应的胺。 ▪ 与甲酰胺衍生物（如DMF或甲酸乙酯）反应生成醛。
▪ 格氏试剂通过烷基或芳基卤化物与金属镁之间的反应生成
▪ 卤化物的活性顺序为I>Br>Cl>F，实际应用中以碘化物和溴化物居多。 如果后续反应需要较高的反应温度，可以用THF替代乙醚作为反应溶 剂(因为这些溶剂中的氧可以稳定镁试剂)。
▪ 格氏试剂的制备通法为：将卤化物溶解在乙醚或四氢呋喃中，滴入装 有镁屑的烧瓶中，加入一颗碘或1,2-二溴乙烷作为引发指示剂。先滴 入少量卤化物，用吹风机加热，引发反应，待碘褪色后，继续滴入卤 化物的乙醚溶液，保持反应体系微沸，直至反应完成。
▪ 活化试剂一般包括碘、碘甲烷或1,2-二溴乙烷。
▪ 格氏试剂会与质子性溶剂（如水），或带有酸性质子官能 团生物化合物反应（如醇和胺）。
▪ 此类反应不是离子型反应，格氏试剂以有机金属簇的形式 存在于醚类溶剂中。
c-c键的构筑

c-c键的构筑

碳-碳键的构筑：有机化学的核心一、引言有机化学是研究有机化合物的结构、性质、合成及其变化的科学。

碳-碳键的构筑是有机化学的核心内容之一，因为它是有机化合物形成和转化的基础。

本文将详细探讨碳-碳键的构筑及其在有有机化学中的重要性，让读者更好地理解有机化学的基本原理。

二、碳-碳键的基本类型在有机化学中，碳-碳键主要有三种基本类型：单键、双键和三键。

这些键的形成和性质决定了有机化合物的多样性和反应活性。

1. 碳-碳单键：两个碳原子通过共享一对电子形成的化学键。

这种键在烷烃等饱和化合物中非常常见，具有较高的稳定性。

2. 碳-碳双键：两个碳原子通过共享两对电子形成的化学键。

这种键在烯烃等不饱和化合物中常见，具有较高的反应活性，可进行加成、氧化等多种反应。

3. 碳-碳三键：两个碳原子通过共享三对电子形成的化学键。

这种键在炔烃等不饱和化合物中常见，反应活性更高，可进行多种加成反应。

三、碳-碳键的构筑方法1. 烷基化反应：通过烷基化合物与卤代烃等亲电试剂发生取代反应，形成新的碳-碳键。

这是构建碳-碳单键的一种重要方法。

2. 烯烃的加成反应：烯烃可以与多种亲核试剂发生加成反应，形成新的碳-碳单键或双键。

例如，烯烃可以与卤素、水、氢卤酸等发生加成反应。

3. 炔烃的加成反应：炔烃具有较高的反应活性，可以与多种亲核试剂发生加成反应，形成新的碳-碳单键或双键。

此外，炔烃还可以通过[2+2]环加成反应等形成新的环状化合物。

4. 偶联反应：偶联反应是一种通过金属催化剂实现的碳-碳键构筑方法。

例如，Suzuki偶联反应可以通过芳基硼酸与卤代芳烃在钯催化剂的作用下发生交叉偶联，形成新的碳-碳键。

这种方法广泛应用于药物合成和材料科学领域。

5. 醛酮的缩合反应：醛和酮可以通过醛酮缩合反应形成新的碳-碳键。

例如，羟醛缩合反应是一种通过醛或酮与含有α-氢原子的醛或酮在碱催化下发生缩合反应，形成β-羟基醛或β-羟基酮的方法。

这种方法在合成复杂有机化合物中具有重要应用。

金属参与的现代有机合成反应(麻生明)课件ClassNo.7

金属参与的现代有机合成反应(麻生明)课件ClassNo.7

Sitllecoupilng
E+
H RE
H
56
H R SnB3u
PdH
54
7.6.5镁 氢 化 反 应
R
R'
57
1. i-BuMgBr ca.t Cp2TiCl2
2. E+
H R E (11)
R' 58
E+ = H2O,D2O,I2, MeI, RCHO
R, R'=Me, Ph; n-Bu,Me3Si; Me3Si, Ph
1 . E t2Z n ( 1 .1 e q u iv . ) - 6 0 oC 2. 0 oC , 6 h
H
O
MnO 2 85 oC
BD PSO
BD PSO
BD PSO OH
1. K H M D S A , T H F, - 78 oC
2 . T f2N P h , -7 8 ~ 0 oC , 1 2 h
BD PSO
N S
H
H
Cu r ac in A
O
H OMe
7 .1 .3 硼 氢 化 反 应
(1) 一般的硼氢化反应
X R + HB
X
X R + HB
X
X XB H
R X XB H
R
( 2 ) 过 渡 金 属 催 化 的 硼 氢 化 反 应
O BH +
O
O
cat. R hC l(P Ph3)3
第七章 金属氢化 (Hydrometallation) 和 金属碳化反应 (Carbometallation)
7.1 金属氢化反应 7.1.1 铝氢化反应 (Hydroalumination)
第三章 形成碳碳单键的反应 第三节 麦克尔加成反应 第四节 有机金属化合物的反应

第三章 形成碳碳单键的反应 第三节 麦克尔加成反应 第四节 有机金属化合物的反应


O
O
H+
Br
O
KOH C2H5OH
O
H+
O
4 由α- 卤代烯制备
hv Br2
Br
NaOH
OH
CrO3 吡啶
O
5 通过烯烃和酰卤的反应制备
O + RCCl
AlCl3
Cl CR O
Na2CO3, H2O
O CR
6 通过魏悌息反应来制备
O R-CHO + Ph 3P-CHCPh O R-CH=CH-CPh
CH3K 甲基钾 (CH3)2Hg 二甲基汞 (CH3CH2)3Al 三乙基铝 n-C4H9Li 正丁基锂
2、以硅烷或锡烷等衍生物命名。
(CH3)4Si (CH3CH2)2SnCH3 四甲基硅烷 三乙基甲基锡烷
3、当金属原子除了与有机基团相连外，还连有 无机原子，可将其看作是带有有机基团的无机 盐加以命名.
CMgBr + HCON
CH3 CH3
CH3(CH2)3C
C CHO
51%
反应的可能机理是：
H RMgX + C O H R C OMgBr 2H NR 2' H R C O NH R'2 H R H C O NR'2
RMgX + R'CON
R'' R''
OMgX R C R' N
R'' R''
H
RCOR' + MgX + R''2NH
+
②与酮反应： R'COR'' ③与酰卤反应：
第11章-过渡金属有机配合物催化交叉偶联反应

第11章-过渡金属有机配合物催化交叉偶联反应


Cp2TiCl2 R'
O
CHOH
R'
Cp2TiCl2 H2O + (CH3)2CHMgBr
O
OH
R' CH OH
R'
(CH3)2CHOMgX
Cp2TiCl2
(CH3)2CHMgX
(CH3)2CHMgX
R'
Cp2Ti Cl
OCH R'
R' CO
R'
Cp2Ti H Cl
Cp2Ti Cl
CH3 CH
CH3
Kumada将这两个化学计量反应组合 起来并实现了催化循环
11.1.1 Kumada偶联反应催化剂 该反应的催化剂是零价镍有机配合物
11.1.2 Kumada偶联反应底物 卤代芳烃和烷基、芳基Grignard试剂是
Kumada偶联反应底物。
11.1.3 Kumada偶联反应的选择性
1. Kumada偶联反应的化学选择性
Ph L2Ni Cl +
MgCl
Ph L2Ni Cl +
MgCl
L2Ni Ph
Ph
CH2=CHCH3 H NiL2 Ph
CH2=CHCH3 + PhH
CH2CH2CH3 L2Ni Ph
PhCH2CH2CH3
2 . Kumada偶联反应中的立体化学
11.1.4 Kumada偶联反应机理
图11-1 Kumada偶联反应机理
12
Ph3Sb
13.2
5
(4-FC6H4)3P
0.60
13
dppe
0.33
6 (4-ClC6H4)3P
0.71
有机化合物中的共价键(有机化学课件)

有机化合物中的共价键(有机化学课件)


自由基反应 条件：光、热、过氧化物
离子型反应
亲电反应
有机化合物与亲电试剂 发生反应
亲核反应
有机化合物与亲核试剂 发生反应
自由基、碳正离子、碳负离子都是有机反应进程中的活性中间体。
小结
100% 80 % 60 % 40 % 20 %
100%
80 % 60 % 40 % 20 %
100%
80 % 60 % 40 % 20 %
均裂
C:X
C• + X•
如
CH3 甲基自由基
CH3CH2 乙基自由基
自由基（游离基）
共价键的断裂 2. 异 裂
成键电子全在一个碎片上，异裂的两种情况：
C · ·X
C + + · ·X－
碳正离子
C · ·X
C· ·－ + X+
碳负离子
共价键的断裂
有机反应中按均裂反应进行的反应 有机反应中按异裂反应进行的反应
思考
防晒霜为何能防晒？
CH + H
D3 = 441.1 kJ/ mol
C + H D4= 338.6 kJ/ mol
C-H 键的键能E
1 4
D1
D2
D3
D4
414kJ
/ mol
共价键的属性
4. 键的极性
相同原子形成共价键
电子云对称分布于两原子间
正负电荷中心相重叠
非极性键
C
C
非极性键
共价键的属性
不同电子形成共价键
电子云偏向于电负性大的，使之微负
D
A-B(g)
共价键的属性 3. 键 能
双原子分子的键能和键离解能数值相等(D=E)（如O2） 多原子分子的键能为相同键的离解能的平均值E=（D1+D2+∙∙∙+Dn)/n（如CH4）
有机金属催化剂

有机金属催化剂

前言
现代有机合成中过渡金属催化偶联反应是形成碳(sp2)−碳和碳(sp2)−杂键的重要反应类型，近年来，因为其简洁、高效而经济，己经成为合成化学中不可缺少的有效途径，在药物分子、除草剂、天然产物、液晶材料、染料、聚合物等各种有机物合成方面均有着广泛的应用，并为社会带来了显著的经济效益[1-3]。
目前过渡金属催化的C−C形成反应主要包括Kumuda、Negishi、Stille、Sonogashira、Suzuki和Heck偶联反应等(Fig.1)。
2002年Herrmann等人通过配体交换反应制备出了金刚烷基卡宾钯配合物25和26，当配合物25用于催化4−氯甲苯与苯硼酸的偶联反应时，仅仅获得20%的转化率；而配合物26在室温条件下可以高效地催化各种氯代芳烃与芳基硼酸的Suzuki-Miyaura偶联反应，产率在75−99%[40]。
图1.13N-金刚烷基卡宾钯配合物催化氯代芳烃Suzuki-Miyaura偶联反应
图1.5钯催化的Suzuki-Miyaura偶联反应机理
Fig.1.5The machnism of palladium-catalyzed Suzuki-Miyauracoupling reaction
1.2.2
Pd(PPh3)4是最早应用于Suzuki-Miyaura偶联反应的膦配体催化剂，其热稳定性好，在反应中不易分解，其它的配体有n-Bu3P、(MeO)3P、PCy3以及双齿膦配体Ph2P(CH2)2PPh2(dppe)、Ph2(CH2)3PPh2(dppp)、Ph2(CH2)3PPh4(dppb)，л-(C5H4)2Ph2PFe(dppf)等。但由于这些配体对水比较敏感，副产物多，反应操作需在氮气保护下进行并且催化剂用量较高(1−10 mol%)，而且难以回收，若应用于大规模反应则成本太高。
高等化学之构成碳链的反应(形成碳碳单键)

高等化学之构成碳链的反应(形成碳碳单键)


机理：
RC N HCl ZnCl2 RC NH RC=NH Cl OH RC=NH OH
H C R NH Cl
OH C R NH2 Cl
-
OH HCl C R O
3、芳环上甲酰化反应
Gattermann反应
CH3 Zn（CN）2 HCl AlCl3 ClCH2CH2Cl CH3 CHO
HCN
HCl
构成碳链的反应(形成碳碳单键) 主要内容 一、碳烷基化
1. 芳烃上的烷基化 2. 活泼亚甲基上的烷基化 3. 弱酸性活性亚甲基的碳烷基化 4. 烯胺的形成与碳烷基化 5. 烯醇硅醚的碳烷基化 6. 炔烃的碳烷基化 二、碳酰基化 1. 芳烃上的酰基化 2. 活泼亚甲基上的酰基化 3. 烯胺的碳酰基化 三、缩合反应 1. 酯与酯分子间的缩合 2. 腈与酮和酯的缩合 3. 甲醛与含α -活泼氢的羰基化合物的缩合 4. 有机金属化合物与羰基的缩合 5. Mannich，Ddarzens反应 四、环加成反应 1. Diels-Alder反应
常用的催化剂的活性： HF>H2SO4>P2O5>H3PO4
一般催化剂的用量是烷基化试剂的1/10mol
d、溶剂的影响：
Lewis酸作催化剂，限制了许多有机物作溶剂，大多数有
机物均与Lewis酸反应。 芳烃为液体时可用过量的芳烃作溶剂。 芳烃为固体时，可用CS2，石油醚，四氯化碳作溶剂。 酚类可在醋酸，石油醚、硝基苯、苯作溶剂。
C2H5OC
CHCR
OH-/H2O H+
HOC
CHCOR
-2CO2
C2H5OC
O
C2H5OC
O
HOC
O
△
RCOCH3
第三章_金属有机反应

第三章_金属有机反应


一、有机锂试剂的制备
1.卤代烷和金属锂反应
卤代烷与金属锂在非极性溶剂（无水乙醚、
石油醚、苯）中作用生成有机锂化合物：
RX + 2Li → RLi + LiX
C4H9X + 2 Li
石油醚
C4H9Li + LiX
卤代烷与锂反应的活性次序为：R1＞RBr ＞RCl＞RF。氟代烷的反应活性很小．而 碘代烷又很容易与生成的RLi发生反应生成 高碳的烷烃，所以常用RBr或RCl来制取 RLi。 由于烯丙基氯和苄氯易发生Wurtz类偶联反 应，不易用此法制备相应的烯丙基锂和苄 基氯。
O2N
MgBr
+
O2N
CHO
1.
乙 醚
?
CH3COCH3 Cl2
(CH3)2CHMgBr
?
KOH
?
2. O O NH MgBr
?
?
CH3COCl
CH22H27NO2
O O
NH
O N
MgBr O O N OH N
CH3COCl
3.3
有机锂试剂
有机锂试剂与Grinard试剂有许多相似之处，并比 Grinard试剂活泼，且具备一些特殊的反应性能： 与位阻大的酮反应 与羧酸盐负离子反应生成酮 与α，β-不饱和羰基化合物反应 与酰胺和-C=NR官能团化合物反应 与CO2反应 与烯烃双键反应 偶联反应 与电正性较低的金属卤化物反应
提示：锂的反应活性高于镁，烷基锂的化学活
性也高于烷基卤化镁，在有机合成中有机锂显
得特殊重要。由于有机锂中的碳锂键的离子性
很强，碳负离子非常容易被氧化或与活泼氢结 合，所以在制备有机锂时应在情性气体保护下 进行，所用溶剂如乙醚、苯、环己烷等必须是 特别干燥。
第一章碳负离子反应ppt

第一章碳负离子反应ppt

反应用乙醇钠作为碱性试剂在乙醇溶液中进行chrxrchcooc乙酰乙酸乙酯的烃化烃化产物经碱进一步发生酮式分解或酸式分解得到含有chcoetchbrchcoccchhcbrccchbrchchbretoetochet15碳负离子对活泼烯烃的加成反应michael不和一般的cc加成如果烯烃双键和一个z基团共轭zchocorcoorconh则发生加成反应通式如下
酮羰基反应（Stobbe反应），机理：
E tO 2C C H 2C H 2 C O 2E t
E tO E tO H
E tO 2C
C H C H 2 C O O E t
E tO 2C
C H
C H 2
C O 2E t +R 2C O
C R Stobbe缩 合 O
CR
闭 环
C CO2EtFriedel-Crafts反 应
第一章碳负离子反应ppt
1.1 基本原理
1.1.1碳负离子的形成
碳负离子：是以一个带有负电荷的三价碳为中心原子的中间体，是有机化学反应中常见的活性中
间体。如甲基负离子
、烯丙基负离子
苄基负离子
、三苯甲基负离子
制备：金属有机化合物 异裂
RLi，RMgX，RC CNa
碳负离子是有机分子中的碳氢键失去质子后所形成的共轭碱 ：
水解
COCOOEt
COOH
C6H5CH COCOOEt
C6H5CH
CO2Et
175℃
COCOOEt -CO
-CO2
C6H5CH2COCOOH a-酮 酸
C6H5CH(COOEt)2
80-83%
1.3.3分子内酯缩合-狄克曼（Dieckmann）缩合 是一种含有二元酯分子内的Claisen缩合，得到五元或六元环状β-酮酸酯，脱羧后即可制得环
第三章 碳碳键的形成讲解

第三章 碳碳键的形成讲解

有机合成碳碳键的形成反应在非质子溶剂极强的碱和不过量酮的条件下为动力学控制反应在质子溶剂和过量酮的条件下热力学控制过量酮有机合成碳碳键的形成通过烯醇硅醚得到特定结构的烯醇负离子有机合成碳碳键的形成有机合成碳碳键的形成有机合成碳碳键的形成有机合成碳碳键的形成活泼亚甲基化合物的烷基化与一个硝基或两个吸电子基如酮基酯基氰基相连的亚甲基化合物称为活泼亚甲基化合物该类化合物亚甲基的酸性比简单酮的酸性强得多如乙酰乙酸乙酯的pka为97而丙酮的pka为20因此它们与醇钠的无水醇溶液作用就可以形成烯醇负离子
—CN、>CO。
有机钯催化的形成碳碳键的反应是构筑分子结构的有效方法，具有高的化学选 择性和区域选择性。Heck、Negishi和Suzuki三位化学家因在钯催化交叉偶联方面 做出的杰出贡献而获得2010年诺贝尔化学奖。
有机合成
第3章
碳碳键的形成
有机合成
第3章
碳碳键的形成
有机合成
第3章
碳碳键的形成
羟醛缩合反应
OH 2 CC
OH, 或 H+
O
OH H
CCCC
H2O
H
H
H
注意
（1）反应前后分子结构的变化
（2）反应需要α -氢的参与 （3）至少含有两个α -氢时才会发生脱水 （4）酸也可以催化
O
H
CCCC
H
有机合成
第3章
碳碳键的形成
碱催化机理
OH CC
OH
H
O
OH H
CCCC
H
H
OH
O CC
四氢吡咯
吗啉
六氢吡啶
有机合成
第3章
碳碳键的形成
和醛酮的直接烷基化相比，烯胺的烷基化反应有下列优点：

格式试剂

O
8)合成其它有机金属化合物
当其它的金属离子的电负性比镁大时，利用格式试剂 和该金属的盐类化合物发生交换反应，可以得到另一 种金属有机化合物
3RMgCl + AlCl3 4RMgCl + SnCl4 2RMgCl + CdCl2 R3Al R4Sn R2Cd + 3MgCl2 + 4MgCl2 + 2MgCl2
HC CH
δ δ C NaNH2 Mg
NaOEt
电负性: 2.5
1.2
HC
CNa
CH3COCH2COOC2H5
CH3COCHCOOC2H5 Na
1)与含活泼氢的化合物作用
常见活性H化合物HOH ROH RSH RCOOH RNH2 RCONH2 RSO3H R—C CH 等
HOH R-OH ′ ′ RCOOH HX R-C ′ CH R-H + R-H + Mg Mg OH X OR X
R-X + Mg X = Cl 、Br
无水乙醚
RMgX
C2H5
格林尼亚（Grignard）试剂 简称格氏试剂，1900年发现(29岁)
乙醚的作用是与格氏试剂络合成稳定的溶剂化物，[既 是溶剂，又是稳定化剂] 卤代烷与镁的反应活性：RI>RBr>RCl>RF ,三级>二级> 一级 氟代烷反应活性太差，碘代烷太活泼，所以常用溴代烷 和氯代烷。
RMgX +
OCOR′ R-H + Mg X X R-H + Mg X R-H + Mg X C CR′
应用：
上述反应都是定量进行的，可用于有机分析中测定化合物所含
活性氢的数量目（叫做 活性氢测定法）

第3章 分子骨架的形成(2)——碳-碳不饱和键的形成


75%; > 97% Z
Mulzer J., et al., J. Chem. Soc. Chem. Commun., 1979, 52
3.2 由缩合反应合成烯烃
Alkene Synthesis by Elemination
3.2.1 Wittig反应及其相关反应 (Wittig and related reactions)
Anti elimination
Anti elimination
Example 1:
CH3 CH CH CH2 H Br H
KOC2H5 / CH3CH2OH 70 C
O
Example 2:
N(CH3)3 CH3 H
'
CH3 CH3
CH3
H OH
反式共平面消除
3.1.2 羧酸酯的热解反应 ( Chugave reaction )
苯砜形成的α-碳负离子与醛、酮反应合成烯烃的方 法，称为Julia烯烃合成法。
反应过程( Reaction Process ):
反应特点( Reaction characteristic point ):
立体选择性地得到反式烯烃。
Example :
Julia, M. et al., Tetrahedron Lett., 1973, 4833
合成上的应用：
合成烯烃，尤其是甲烯化合物。
合成羰基化合物和α,β -不饱和羧酸及其衍生物。
3.3 由还原反应合成烯烃
Alkene Synthesis by Reduction
3.3.1 Tebbe反应
——有关稳定化钛试剂的亚甲基化反应 (The Tebbe Reaction

有机合成课件5章(金属有机化合物)


H2O C2H5OH (CH3)2CO (CH3)2SO
16 28 20 23
第五章 金属有机化合物
3)金属盐与金属有机化合物的反应
M'X+R-M RM'+MX R2Cd+MgCl2 RCu RLi R2CuLi
如:
CdCl2+RMgX CuI+RLi
4)金属或非金属的化合物与烯烃等不饱和键的加成: 二异丁基铝氢与炔的加成: R
1,2
C
C C C O R' 1,4 RMgX
C C OMgX R'
C C C OMgX R R'
第五章 金属有机化合物
这两种加成是互相竞争的，究竟是哪一种占优势呢?要由R1 和R的相对空间体积大小决定。如:
O Ph C C H H
O Ph C C H H
H + PhMgBr 1,2
CH3 CH CH3
CH3 H3C C CH CH Ph H K CH2Ph
第五章 金属有机化合物
Ph2C CH3SOCH2Na Ph C H2 C CH2SOCH3 CH2 2 Na
因此，一般反应不选择烯烃和炔烃作溶剂。 3,有机锂: 一般为烷烃的溶液，反应溶剂可选择醚，THF等。试验证明，
乙醚中室温保存不久，会分解乙醚。它比RMgX稳定性差。制
OCH3
CO2C2H5
O C-CH3 THF + BrCH2CO2C2H5 + Zn reflux CO2H O H3C CH2CO2C2H5 O
第五章 金属有机化合物
O C CH3 + BrCH2CO2C2H5 + Zn THF reflux CO2C2H5 H3C CH2CO2C2H5 O O

第十一章 碳卤键

R3C-X > R2CH-X > RCH2-X
精选2021版课件
25
一般说来，叔卤代烷易发生消除反应，伯卤代烷易发生取代反应， 而仲卤代烷则介于二者之间。
试剂的亲核性强但碱性弱，如CN-，将有利于取代反应；反之，试剂 的碱性强而亲核性弱，如叔丁醇钾，将有利于消除反应。
溶剂的极性强有利于取代反应，反应的温度升高有利于消除反应。
第十一章 碳卤键的化学
精选2021版课件
1
11.1 碳卤键的热稳定性
碳卤键的热稳定性主要取决于卤素原子的性质，同时还在不同程度 上受到卤代程度以及烃基结构的影响。对卤代烷烃而言，碳卤键的离解 能（kJ·mol-1）分别为：
对CH3-X： 451.9（F）；351.8（Cl）；292.9（Br）；221.8（I）； 对CH3CH2-X： 444.1（F）；340.7（Cl）；288.7（Br）；225.9 （I）；
试剂的可极化性越大，其亲核性也越强。例如，卤离子 的可极化性和亲核性次序为I- >Br- >Cl- >F-
CH3S-和CH3O-的可极化性和亲核性为CH3S- >CH3O- (因 为原子半径S >O)。
精选2021版课件
19
4）溶剂的影响
溶剂极性增大，有利于卤代烃的SN1反应的进行。
RX
δ+
δ-
RX
精选2021版课件
29
由于格氏试剂在反应中相当于一个负碳离子，可以起到亲核试剂与 强碱的作用，因 此应用很广泛。
精选2021版课件
17
碱性 一般碱性越强，其亲核性也越大。
它们的强弱次序有时并不完全一致。在质子性溶剂(水、醇等)中， 卤离子的亲核能力次序为：I- >Br- >Cl- >F-，而碱性强弱次序： I-< Br- <Cl- <F-。

偶联反应ppt--总合

科研应用：
+
+
Yu Chen*， J. Chem. Sic , Part A, DOI 10.1002/POLA
Suzuki偶联反应
科研应用：
Yu Chen*，Chem. Eur. J. 17: 10304-30311 (2011) IF：5.925
Suzuki偶联反应
科研应用：
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Suzuki偶联反应
-CHO、-COCH3、-COOC2H5、-OCH3、-CN等官能团。
Stille 偶联
Stille偶联反应中两组分的组合
Stille 偶联
机理：
Pd(II)被当场还原成Pd(0)随后Pd(0)与卤代烃发生氧化加成生成中间体2，然后中间体 2的卤原子与RM中的R发生交换反应生成中间体3，中间体3发生还原反应生成交叉 偶联产物4和活性零价Pd,，从而开始新的催化循环。
1924年Gomberg和Bachmann发现，芳香重氮盐在碱性条 件下与其它芳香族化合物偶联生成联苯或联苯衍生物。反应 是通过自由基历程进行的。 例如：
NaOH +
N2+Cl-
（3）Ullmann反应（联芳烃合成）：通常利用铜作为催化剂 , 催化卤代芳烃发生偶合反应生成联苯及其衍生物。芳香卤 化物与铜共热发生偶联反应。 该反应可用来合成许多对称/不对称的联芳基卤化合物。 芳环上的取代基除-OH、-NH2、CH3CONH-、-COOH等外， 一般对反应没有不良影响。现已发现，卤原子邻位的硝基可 促进反应的进行，R、RO基在所有位置都能促进反应。
Stille 偶联
Stille交叉偶联反应在现代有机合成以及复杂的天然产物的合成中均得到了广 泛的应用。
优点：
1.对底物的兼容性好，具有广泛的官能团兼容性； 2.在空气中有机锡极其稳定,对水和空气不敏感； 3.反应产物形成锡盐, 容易分离;

金属参与的现代有机合成反应(麻生明)课件class no. 3


Br
R
Ph Pd(PPh 3)4
R (17)
H
COOR Kto3luPeOn4e-3, H1020OoC
H COOR
Ph
O CONMe 2 CH 2N2/Pd(OAc) 2
Ph
B
O CONMe 2
Et2O
O CONMe 2 B
O CONMe 2
H2O
Ph
Pd(PPh 3)4
Ph
B(OH) 2
Kto3luPeOn4e-3, H1020OoC
8
Ph
9%
Bu
Ph 9
RPdXLn + NaOMe RH + PdL4
RPdOMeLn - CH2O
RPdHLn
Hex
Cl
+
BX2
Cl
Cl PdY (PPh3)2
Hex Cl
Cl
Cl
(9)
10
11
12
Y = OAc, OMe
Yes
Cl
No
RX Pd (0)
R'' R
16
RP dXL2 13
R'' 15 PdRL2
[ Pd ] LiCl
(36)
1. LDA 2. Tf2NPh
OT f
Me3Sn SiMe 3
SiMe 3
O
91 %
95:5
PdL4, LiCl 100 %
95:5 29
1. i-Pr2NMgBr 2. Tf2NPh
OT f
Me3Sn
SiMe 3
SiMe 3
63 %
97:3
PdL4, LiCl
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▪ N,N’-二取代酰胺与格氏试剂反应，首先形成稳定的加成 产物，水解后生成酮。如果是甲酰胺衍生物，则生成醛。 格氏试剂与Weireb酰胺反应生成酮。2 当量格氏试剂与双 取代酰胺反应生成叔胺。
▪ 格氏试剂还可以用于制备酸，将格氏试剂加到干冰表面或 向其中通入二氧化碳气体，可以得到多一个碳的羧酸盐， 分解后生成羧酸。
-
16
2. 有机铜试剂——二烃基铜锂（Gilman试剂）
1)偶联反应——增长碳链
R2CuLi + R'X
R
2)与环氧化物反应合成醇
Me2CuLi
H3O+
O
3)与酰氯反应合成酮
R' + RCu + LiX
OH
R'COCl + R2CuLi
4)共轭加成(1,4-加成)
R'COR
O
O
Me2CuLi H3O+
▪ 卤化物的活性顺序为I>Br>Cl>F，实际应用中以碘化物和溴化物居多。 如果后续反应需要较高的反应温度，可以用THF替代乙醚作为反应溶 剂(因为这些溶剂中的氧可以稳定镁试剂)。
▪ 格氏试剂的制备通法为：将卤化物溶解在乙醚或四氢呋喃中，滴入装 有镁屑的烧瓶中，加入一颗碘或1,2-二溴乙烷作为引发指示剂。先滴 入少量卤化物，用吹风机加热，引发反应，待碘褪色后，继续滴入卤 化物的乙醚溶液，保持反应体系微沸，直至反应完成。
▪ 活化试剂一般包括碘、碘甲烷或1,2-二溴乙烷。
-
▪ 格氏试剂会与质子性溶剂（如水），或带有酸性质子官能 团生物化合物反应（如醇和胺）。
▪ 此类反应不是离子型反应，格氏试剂以有机金属簇的形式 存在于醚类溶剂中。
▪ 反应在后处理水解时，可以使用稀盐酸或稀硫酸，但是当 产品为叔醇时，可能在酸性条件下发生消除反应，脱水形 成烯烃。在此种情况下，用氯化铵水溶液是一种比较好的 选择。
Li
-
9
R C H 2C H 2O H
RCHO O
O DMF
Cl O RCOOEt
CO2
O RR
R'C N
O R R'
RH
RCH2OH
HCHO H3O
O
R' R
HOH C R R'
RLi
R'CO O Li
O
O
R' R''
R' OEt
O R R'
OH R' R
R
OH R' R''
R
-
10
▪ 一般而言，锂试剂与酮和醛反应生成醇， ▪ 与羧酸盐、酰氯和双取代酰胺反应生成相应的酮， ▪ 在低温下与羧酸酯反应生成叔醇，在高温下生成酮。 ▪ 与肟反应生成相应的胺。 ▪ 与甲酰胺衍生物（如DMF或甲酸乙酯）反应生成醛。
CH3CH2CH2CH2Li + LiCl
CH2=CHCH2X、PhCH2X 不宜用此法制备相应的锂试剂 (容易发生偶联反应 )
2) 锂-氢交换反应 RH + R'Li
RLi + R'H
n-BuLi
3)锂-卤交换反应
+ PhLi N CH3
Li
N CH2Li
H3CO
H3CO
THF
Br + n-BuLi 78 oC
有机金属试剂及C-C键 的形成
参考COMMON TRANSFORMATIONS AND TECHNIQUES IN ORGANIC SYNTHESIS (有机合成典型反应及常用技术) P296-316
倪刚
Integrated Drug Discovery
碳
碳亲核体
负 离
子
稳定碳负离子 非稳定碳负离子
-
-
锂试剂及相关反应
▪ 有机锂试剂碳和锂之间以单键直接相连。由于锂的电正性 特点，碳锂键之间的电子云大部分分布于碳原子上，形成 碳负离子，因此有机锂试剂都有很强的碱性和亲核性。
-
二) 锂试剂及相关反应
1. 制备:
1) RX 与 Li 反应 RX + 2 Li
RLi + LiX
n-C6H14
CH3CH2CH2CH2Cl + 2 Li
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一) 格式试剂及相关反应
RX + Mg Et2O or THF RMgX
-
5
▪ 格氏试剂可以与各种羰基亲电试剂反应。格氏试剂与甲醛 反应，可以得到多一个碳原子的伯醇；与其它醛反应生成 仲醇；与酮反应生成叔醇。当有醛和酮同时存在时，格氏 试剂可以选择性地与醛反应。
▪ 羧酸衍生物与格氏试剂加成，首先生成酮，再进一步反应 生成叔醇。酰卤或酸酐与一分子格氏试剂在低温下反应， 可以使反应停止在生成酮的阶段。
-
活性中间体的形成—生成苯炔等高度活性的中间体
F + C6H5Li
F + C6H6
Li
+ LiF
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12
-
-
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三)其它金属有机试剂及相关反应
1.有机锌试剂- Reformatsky反应 (类似格式反应)
α-卤代酯和醛在锌的作用下转化为β-羟基酯，反应中间体也为有机锌卤试剂。 卤化物通常为α-卤代酯或α卤代酯的插烯化合物(RCHBrCH=CHCOOEt)，α卤代腈、 α-卤代酮和α-卤代双取代酰胺。醛或酮可以为烷基、芳基和杂环， 或含有各种功能基的化合物。反应溶剂可以选择乙醚、THF和1,4-二氧六环。
有机金属化合物 (RM)
有机金属化合物 (RM)
C
M M: Li、Na、K、Mg、Al、Zn、Cu、Hg 等
+
反应活性： RK > RNa > RLi > RMg > RAl > RZn > RCu > RHg
二级碳负离子 > 一级碳负离子 > 甲基
-
2
▪ 格氏试剂及相关反应
▪ 格氏试剂通过烷基或芳基卤化物与金属镁之间的反应生成
98 %
-
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ17