evans烷基化反应
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大学有机化学反应方程式总结胺的烷基化与亚胺化反应胺(amine)是含有氮原子的有机化合物,可分为一级胺、二级胺、三级胺等不同类型。
在有机化学中,烷基化和亚胺化是两种常见的反应类型。
本文将对胺的烷基化和亚胺化反应进行总结。
一、烷基化反应烷基化是指将烷基基团引入到胺分子中,形成相应的烷基胺化合物。
1. 一级胺的烷基化反应一级胺(R-NH2)的烷基化反应一般使用烃基卤代烷(R’-X)作为烷化试剂,常见的反应类型有SN2和亲电取代两种。
(1)SN2机理在碱性条件下,亲电取代反应被基质上的氢氧根离子(OH-)或醇根离子(RO-)催化。
反应机理如下:R-NH2 + R’-X → R-NH-R’ + X-其中,R代表烃基,X代表卤素。
(2)亲电取代机理在酸性条件下,亲电取代反应被一个亲电试剂催化,如硫酸酯(RO-SO3H)或酰氯(RCOCl)等。
反应机理如下:R-NH2 + R’-X → R-NH-R’ + HX二级胺(R-NHR’)的烷基化反应与一级胺类似,也可以使用烃基卤代烷作为烷化试剂。
反应机理如下:R-NHR’ + R’’-X → R-NHRR’’ + X-其中,R、R’、R’’代表烃基,X代表卤素。
3. 三级胺的烷基化反应三级胺(R-NR’R’’)的烷基化反应一般使用烃基卤代烷作为烷化试剂,反应机理与一、二级胺相似。
二、亚胺化反应亚胺(imine)是胺与醛或酮反应生成的化合物。
通常亚胺化反应会生成亚胺和水。
1. 一级胺的亚胺化反应一级胺(R-NH2)的亚胺化反应一般与酮(R’’-C(=O)-R’’)或醛(R’’-C(=O)-H)反应,反应机理如下:R-NH2 + R’’-C(=O)-R’’ → R-N=C(R’’)-R’’ + H2O其中,R代表烃基,R’’代表有机基团。
2. 二级胺的亚胺化反应二级胺(R-NHR’)的亚胺化反应与一级胺类似,也可以与酮或醛反应生成亚胺和水。
三级胺(R-NR’R’’)的亚胺化反应一般与酮或醛反应生成亚胺和水。
胺的烷基化反应方程式总结胺的烷基化反应是有机化学中的一类重要反应,它可以将胺分子中的氢原子替换成烷基基团。
在这篇文章中,我们将对胺的烷基化反应进行总结。
一、胺的烷基化反应概述胺的烷基化反应是指通过引入烷基基团,将胺分子中的一个或多个氢原子替换成烷基基团的化学反应。
这种反应广泛应用于有机合成领域,能够合成各种烷基胺化合物。
二、取代反应1. 烷基卤化物和胺反应:烷基卤化物与胺反应是最常见的胺的烷基化反应。
在该反应中,烷基卤化物通过亲核取代反应与胺发生反应,生成相应的烷基胺。
反应方程式如下:R-X + NH3 → R-NH2 + HX其中,R代表烷基基团,X代表卤素原子。
2. 烷基磺酸酯与胺反应:烷基磺酸酯与胺反应也是常见的胺的烷基化反应。
在该反应中,烷基磺酸酯通过亲核取代反应与胺发生反应,生成相应的烷基胺。
反应方程式如下:R-SO2-OR' + 2NH3 → R-NH2 + R'-SO2-NH2其中,R代表烷基基团,R'代表烷基或芳基基团。
三、氧化还原反应胺的烷基化反应还可以通过氧化还原反应来实现。
其中,最常见的方法是使用过渡金属催化剂在氢气存在下进行还原反应,将胺分子中的氢原子替换成烷基基团。
这种方法能够实现高选择性和高转化率。
四、示例以烷基卤化物和胺反应为例,举一个具体的反应示例:CH3CH2CH2Br + NH3 → CH3CH2CH2NH2 + HBr在该反应中,丙基溴与氨发生取代反应,生成丙胺和氢溴酸。
五、总结胺的烷基化反应是有机合成中的重要反应之一。
通过引入烷基基团,可以将胺分子中的氢原子替换成烷基基团。
这种反应可以通过烷基卤化物和胺反应,烷基磺酸酯与胺反应,以及氧化还原反应来实现。
胺的烷基化反应在有机合成中具有广泛的应用前景,能够合成多种烷基胺化合物。
在本文中,我们对胺的烷基化反应进行了总结,并给出了取代反应和氧化还原反应的具体反应方程式示例。
胺的烷基化反应在有机合成中具有重要的地位,对于进一步研究和应用该反应有着重要的意义。
4 烷基化反应定义:一般而言,有机分子中的氢原子(包括某些官能团上的,如羟基和氨基等)被烷基取代,可称为烷基化反应。
意义:在药物分子中引入烷基可增加其脂溶性,或形成新的官能团赋予药物以特殊性能。
如丁卡因药效为普鲁卡因的10倍。
本章内容:醇、酚的氧烷化,胺的氮烷化,活泼亚甲基及芳烃的碳烷化等反应。
4.1 氧原子上的烷基化反应在氧原子上烷基化是获得醚,尤其是不对称醚的通用方法。
4.1.1 以卤代烃为烷基化试剂醇、酚的钠盐或醇、酚在碱(钠、氢氧化钠以及氢氧化钾等)的存在下与卤代烷生成醚的反应称为Williamson反应,是合成不对称醚的最常用方法。
(1) 反应机理Williamson反应是典型的SN2反应。
此外,醇、酚与卤代烷的反应也可按SN1机理进行。
(2) 影响因素底物的影响:①伯卤代烷一般为SN2机理;叔卤代烷一般为SN1机理;而仲卤代烷可SN1也可SN2。
②由于芳环的吸电子作用,使得酚的活性一般弱于醇。
③底物的空间位阻对反应速率影响较大。
溶剂的影响:极性溶剂可促进反应。
SN2反应一般在碱性条件下进行;而SN1反应一般在酸性或近中性(可为弱碱性)条件下进行。
(3) 反应示例①苯海拉明的合成反应机理:双分子亲核取代(SN2)。
②糖环6-伯羟基的保护在极性溶剂中,Ph3CCl可形成非常稳定的碳正离子Ph3C+,此步为控制步骤,该碳正离子形成后迅速与伯羟基结合,生成醚。
反应机理:碳正离子历程(SN1)。
③卤代烃为芳卤的情况:对硝基苯乙醚(非那西丁中间体)的合成反应机理:加成-消除机理。
反应活性:I<Br<Cl<F;芳环上一定要有吸电子基。
4.1.2 以芳磺酸酯为烷基化试剂氧原子的吸电子作用使得芳磺酸酯成为很好的离去基团,当与其相连的碳原子受到醇的进攻时,芳磺酸基很容易离去。
常见的芳磺酸酯包括苯磺酸酯、对甲苯磺酸酯、对硝基苯磺酸酯、对卤苯磺酸酯以及对三氟甲基苯磺酸酯等。
反应示例:鲨肝醇的合成(SN2反应)。
一.羰基化合物的α-烷基化(芳基化)反应1.1 手性底物或辅助基团诱导的不对称烷基化反应(1) 金属配位型手性辅基传递---螯合的手性诱导从Evans试剂出发可以合成各种烷基酸和相应的化合物试剂)缺点是:制备困难,价格较高。
手性辅基切除困难∙以手性肼为为辅助基,生成腙手性腙体系∙与手性胺辅基不同,没有生成金属-烯胺,而是直接金属化(d) 手性磺内酰胺体系亲电试剂从氮原子的孤对电子方向相反的Re MLn R”X(3)“手性记忆”又称:“手性中心的自我再生”手性季碳原子的构建是有机合成化学中的难点之一∙利用不对称烷基化反应构筑手性季碳中心Seebach, Angew , 1996,35,2708∙“手性记忆”策略的应用base: LiHMDSJACS ,2013,13294Up to 99%ee♣不对称α-芳基化反应(芳基重排)构筑手性季碳中心手性配体(L*)1.2. 试剂控制的不对称α-烷基化反应∙手性锂试剂及手性胺配体的应用添加剂无手性配体:产率:<1%, 86%回收原料20 mol% L*: 产率:1%,(52%ee )20 mol% L* + 乙二胺:产率:83%,92% eeF idi 会使催化剂中毒∙Ni 催化的吡啶鎓离子的芳基化反应Doyle Angew ,2013,9153∙Free pyridine 会使催化剂中毒。
∙选择4-methoxypyridine 是因为在低温下,可以与氯甲酸酯成盐。
∙在Nigishi 反应中,第一次以Ni 活化亚胺离子,并高对映选择性地生成C-C 键。
Proposed mechanismMX n2.2 手性辅基的Michael 加成反应举例:格氏试剂为亲核试剂(2) 有机硼试剂的共轭加成反应COOEt COOEtPh+PhB(OH)2Rh(acac)(C 2H 4)2(S)-BINAP100o C, 1,4-dioxane/H 2O>99%, 90% eeOORh(acac)(C 2H 4)2(S)-BINAP BINAP-Rh 催化剂(S)BINAP+∙手性sulfuro-olefin 配体-Rh 催化剂Du, OL ,2011, 3300Sulfer 和olefin 与Rh 的配位被1HNMR 和络合物单晶分析证明。
维生素E合成及分析研究现状探讨摘要:随着人们生活水平的提高,对于维生素E的需求越来越高,对维生素E质量的要求也越来越高。
阐述了天然维生素E的提取,对人工合成维生素E 的合成机理与工业合成进行了探讨,分析了维生素E的分析检测。
关键词:维生素E 合成分析检测引言维生素E自从1922年被人类首次发现以来,其生产与应用在维生素领域历来就是被研究的重点与热点。
Evans等人1936年在麦胚中将结晶状的维生素E 进行分离,并且把它叫做生育酚;Karrer等人在1938首次成功合成了人工维生素E。
天然存在的维生素E包括四种生育酚以及四种剩余三烯酚。
目前人类获得的维生素E仅仅有五分之一的天然维生素E,超过五分之四都是源于合成的维生素E。
一般情况下维生素E指的是-生育酚。
当前,工业上应用的维生素E的合成原料基本都是三甲基氢醌和异酯醇,利用缩合反应合成得到的。
一、天然维生素E的制取通常情况下,天然维生素E提取的原料是维生素E丰富的麦胚牙油,棉籽油,玉米油以及豆油加工后比如油脚,脱臭溜出物,油渣等副产物,利用酯化-冷析与蒸馏法进行提取。
通过提取油渣进行维生素E的提取,其浓度一般为50%;利用脱臭溜出物能够获得浓度为80%的维生素E。
当前,使用的方法主要是萃取法,该方法具有条件温和,工艺简单,能耗低的有时,而回收溶剂困难,存在一定的杂质则是其缺点。
通过CO2超临界流体萃取法获取维生素E,具有工艺流程短,维生素E的纯天然活性高,没有溶剂残留的优点,而操作费用高,成本高是其不足。
利用分子蒸馏法浓缩维生素E收率过高,工艺路线端,然而技术复杂,成本高。
当前,天然维生素E的主要用途是作为供人们食用的保健品。
二、化学合成维生素EKarrer于1938年首次利用三甲基氢醌和植基溴通过无水氯化锌的作用下经过化合得到了生育酚。
之后,Bergel首次在氯化锌作为催化剂的情况下,通过三甲基氢醌和异植物醇通过缩合得到维生素E,当前工业上广泛使用的合成维生素E的方法就是该方法。
合成维生素E技术现状与发展趋势作者:贺兆华来源:《中国化工贸易·中旬刊》2017年第12期摘要:维生素 E 是一种具有良好生理活性和药理价值的抗氧化剂,市场需求十分坚实,并呈不断增长的趋势。
近年来维生素E的合成技术发生了很大变化,对此,本文主要介绍了人工合成维生素E的主要合成线路及工业上的合成现状。
并对维生素E化学合成的进展进行了阐述,旨在为提高我国化工生产水平提供一点帮助。
关键词:合成维生素E;合成方法;发展趋势维生素E(VE)是人们最早发现的维生素之一,自1922年美国的Evans等人首次发现以来,其生产与应用一直是维生素领域的研究热点。
VE是一种人体必需的脂溶性维生素,人体不能自行合成,必须从外界摄取。
1 化学合成维生素E由于合成VE具有坚实的市场需求,目前全球年需求在 8 万吨左右,其中饲料占比64%,医药化妆品占比 31%,食品饮料占5%,需求也在逐年增加。
经过几十年的发展,产业集中度很高。
目前中国的有浙江医药,新和成,冠福股份子公司能特科技,国外的有德国的巴斯夫,荷兰的迪斯曼,这五家的产能大约有12万吨,占据了约95%的市场份额,竞争激烈。
目前维生素E的合成的反应机理是烯醇在催化剂路易斯酸的作用下,形成烯烃碳正离子进攻氢醌内苯环,即亲电加成反应的机理,该反应的实质是伏克烷基化反应。
通过烷基化反应后,再脱水形成六元环,就得到维生素E。
这种方法的关键是要得到中间体异植物醇和三甲基氢醌。
三甲基氢醌和异植物醇的技术、产量和规模上各大厂家在技术研发与工艺线路上都不断地寻求突破,尤其以技术著称的能特科技在三甲基氢醌和异植物醇技术上的工艺突破给维生素E 的市场格局带来很大变化。
因此本文着重介绍这两种中间体的生产工艺进展及生产现状。
1.1 异植物醇异植物醇是由四个异戊二烯分子首尾相接而构成的双萜类的二十碳不饱和烯叔醇。
纯净的异植物醇为无色油状液体,可燃烧,不溶于水,易溶于醇、酮等有机溶剂。
evans烷基化反应
答:evans烷基化反应是一种在有机化学中用于合成手性仲醇的合成技术。
该反应使用手性辅助剂,即酰基恶唑烷酮,进行不对称烃基化反应。
反应通常在惰性溶剂如环己酮、四氢呋喃等中进行,温度范围为0-80摄氏度,压力较低。
此外,反应需要使用金属有机催化剂如铑卡宾配合物或钌卡宾配合物。
目前普遍接受的机理是金属催化剂首先与烷基膦酸酯或烷基硒酸酯发生配位作用,生成金属有机中间体。
随后,中间体经过β-消除、金属离去等步骤,生成具有高度立体选择性的有机化合物。
此外,对于同一个分子或同一个手性原子的两种不同立体构型,使用不同类型的配体和金属催化剂也可能得到不同产物。
这表明金属催化剂和配体之间存在着相互作用,影响着反应的立体选择性。
总之,Evans烷基化反应是一种高效合成手性仲醇的方法,通过使用手性辅助剂和金属有机催化剂,可以获得高立体选择性的产物。