药物合成反应 (第三版 闻韧) 课后答案第二章

#2.10打卡# 李骅轩完成学习目标烃化反应定义：用烃基取代有机分子中的某些功能基上的氢原子得到烃化产物的反应都称为烃化反应。

烃基：饱和、不饱和、脂肪、芳香分类1）按被烃化物不同C-OH（醇或酚羟基）变为-OR醚；C-N(NH3) 变为伯、仲、叔胺；C-C2）按烃化剂的种类分类卤代烷：RX 最常用；硫酸酯、磺酸酯；醇；烯烃；环氧烃：发生羟乙基化；CH2N2：很好的重氮化试剂3）按反应历程分类：SN1 SN2 亲电取代一醇的O-烃化1 卤代烷为烃化剂2 磺酸酯3 环氧乙烷类作烃化剂4 烯烃作为烃化剂5 醇作为烃化剂6 其它烃化剂二酚的O-烃化1 烃化剂2 多元酚的选择性烃化一醇的O-烃化1 卤代烷为烃化剂在碱的条件下与卤代烷生成醚：SN1伯卤代烷RCH2X按SN2历程；随着与X相连的C的取代基数目的增加越趋向SN1。

影响因素 a RX的影响ii）活性：RI>RBr>RCl>RFb 醇的影响苯海拉明合成可采用的两种方法。

可以看到，由于醇羟基氢原子的活性不同，进行烃化反应时所需的条件也不同。

前一反应醇的活性低，要先制成醇钠；而二苯甲醇中，由于苯基的吸电子效应，羟基中氢原子的活性增大，在反应中加入氢氧化钠作除酸剂即可。

显然后一反应优于前一反应，因此苯海拉明的合成采用了后一种方式c催化剂的影响催化剂:醇钠、Na、NaH、NaOH、KOH有机碱：六甲基磷酰胺(HMPA)、N,N-二甲基苯胺(DMA)有些有旋光活性的醇，如果加金属钠制成醇钠，再与卤代烃反应，产物比较复杂，如用氢化钠，则可立体专一性地得到相应的甲醚。

d溶剂影响溶剂: 过量醇（既是反应物又是溶剂）非质子溶剂：苯、甲苯(Tol)、二甲苯(xylene)、DMF、DMSO无水条件下质子性溶剂：有助于R-CH2X 解离，但是与RO-易发生溶剂化，因此通常不用质子性溶剂。

副反应消除反应2 磺酸酯为烃化剂：主要指芳磺酸酯，引入较大的烃基3环氧乙烷类作烃化剂：反应机理：a 酸催化R为供电子基或苯，在a处断裂R'为吸电子基得b处断裂产物b 碱催化SN2 双分子亲核取代，开环单一，立体位阻原因为主，反应发生在取代较少的碳原子上。

1、About 216–224 g. (1.62–1.68 moles) of powdered anhydrous aluminum chloride is added to a 1Lthree-necked flask.在1L的三口烧瓶中加入大约216-224g(1.62–1.68 moles)的无水三氯化铝。

While the free-flowing catalyst is stirred (Note 3), 81 g. (0.67 mole) of acetophenone is added from the dropping funnel in a slow stream over a period of 20–30 minutes. 自由流动的催化剂边搅拌边用滴液漏斗缓慢滴加81g苯乙酰。

Considerable heat is evolved, and, if the drops of ketone are not dispersed, darkening or charring occurs. 放热反应，假如滴加的酮不能被分散，就会变黑或是碳化。

When about one-third of the acetophenone has been added, the mixture becomes a viscous ball-like mass that is difficult to stir.当三分之一的乙酰苯被滴加，反应混合物变成一个很难搅拌的粘性的球状团块。

Turning of the stirrer by hand or more rapid addition of ketone is necessary at this point. 在这时，改用手动搅拌或快速滴加酮是非常必要的。

The addition of ketone, however, should not be so rapid as to produce a temperature above 180°. 然而，速度不能太快，当反应温度超过180℃时。

《药物合成反应》综合习题与答案（答案附后）一、判断题。

1.NBS是N-氯代丁二酰亚胺。

2.烃化试剂如R-Br，一般提供烃化反应的负电中心。

3.酰化试剂一般提供酰化反应的正电中心，表现在羰基的碳原子上。

4.SN1反应的典型特征是生成构型反转的产物。

5.Friedel-Crafts烷基化底物中苯环上存在给电子基团，会促进反应的发生。

6.LiAlH4的还原性弱于NaBH4。

7.卤仿反应为甲基酮类化合物在酸性条件下发生的α-H的多次卤代水解。

8.还原反应是有机分子中增加H的反应。

9.氰基是一种吸电子能力极强的基团，这种能力强于硝基。

10.不饱和烃与卤素的加成反应中，Cl2易按桥型卤正离子机理进行。

二、选择题。

1. 药物合成反应的主要任务是。

A. 研究药物的毒性反应B. 研究药物的生物活性C. 研究药物合成及修饰方法D. 研究药物的剂型改造2．下列碳正离子稳定性最弱的是。

A. RCH2+B. H3C+C. R2CH+D. R3C+3．以下有关Friedel-Crafts烷基化反应的影响因素正确的是。

A．底物芳环上存在吸电子基团，有助于反应的发生B．底物芳环上存在给电子基团，有助于反应的发生C．质子酸的催化活性强于Lewis酸D. HF的催化活性弱于磷酸4．氰基还原得到的产物类型是。

A. 酰胺B. 脂肪胺C. 羟基D.亚甲基5．以下基团的吸电子能力最强的是。

A. 硝基B. 苯基C. 磺酰基D. 酯基6．亲核反应、亲电反应最主要的区别是。

A. 反应的动力学不同B. 反应要进攻的活性中心的电荷不同C. 反应的热力学不同D. 反应的立体化学不同7．共轭二烯烃与烯烃、炔烃（亲二烯）进行环化反应，生成环己烯衍生物的反应称为。

A. Diels-Alder反应B. Perkin反应C. Michael反应D. Blanc反应8．由羧酸为原料制备酰氯的过程中，最常的优良试剂是。

A. PCl5B. SOCl2C.PCl3D. POCl39. 自由基反应的条件通常是。

第二章 烃化反应习题参考答案一、简述题1．何谓烃化反应？常用的烃化剂是哪种类型化合物？参考答案：用烃基取代有机分子中的氢原子，包括某些官能团（如羟基、氨基、巯基等）及碳架上的氢原子，均称为烃化反应。

引入的烃基包括饱和的、不饱和的、脂肪的、芳香的，以及许多具有各种取代基的烃基。

最长用的烃化剂为卤代烃及硫酸酯类化合物。

2．以液氨为反应介质，炔离子与卤代烷反应进行炔烃的烃基化时的主要副反应分析（分别举例说明）？参考答案：卤代烃消除；卤代烃氨解；3．对活性亚甲基化合物烃基化时，极性非质子性溶剂例如DMF 或DMSO 能明显增加烃化反应速度，但也增加了副反应O-烃化发生的程度。

为什么？参考答案：非质子极性溶剂由于其结构上的特性，有利于氧负离子亲核能力（氧负离子在质子性溶剂中易与溶剂分子作用）。

4．活性亚甲基化合物双烃化时，两个烃基引入的次序可直接影响产品的纯度和收率。

若引入两个不同的烃基都是伯烃基，应先引入较大的伯烃基，后引入较小的伯烃基；若引入的两个烃基一为伯烃基一为仲烃基，则应先引入伯烃基再引入仲烃基。

请解释其理由。

参考答案：参见P895．试比较酮在酸催化下的α C-烃化与经烯胺的α C-烃化的方法特点，及各自的优缺点。

参考答案：酮在酸催化下可以与醛缩合，但一般不能直接与卤代烃等烃化试剂直接进行α-碳烃化，但在碱催化下才可发生此类烃化反应，对不对称酮往往得到混合产物。

酮也可经烯胺化再与烃化试剂反应，该反应可以避免使用强碱，并且烯胺生成过程的立体化学可用于烃化的区域选择性。

参阅p90和p92～93。

6．通常用卤代烃和镁屑反应制备格氏试剂的方法不适用于氟代烃，请予以解释，并提出一种改进措施使氟代烃可用于制备相应的格式试剂。

参考答案：氟代烃中由于氟－碳键的键能较大，比较稳定，不易金属镁反应生成相应的格式试剂。

使用新还原出来的活性镁可以提高其制备格式试剂的反应活性，对某些氟代烃也具有反应活性。

另外，使用四氢呋喃作溶剂相对于乙醚也可提高制备格式试剂的反应活性。

《药物合成反应（闻韧主编第三版）》人名反应整理一、卤化反应1、Hunsdriecke反应（汉斯狄克反应）：羧酸银盐和溴或碘反应，脱去二氧化碳，生成比原反应物少一个碳原子的卤代烃。

2、Sandmeyer反应（桑德迈尔反应）：用氯化亚铜或溴化亚铜在相应的氢卤酸存在下，将芳香重氮盐转化成卤代芳烃。

3、Gattermann反应（加特曼反应）：将Sandmeyer反应条件改为铜粉和氢卤酸。

4、Schiemann反应（席曼反应）：将芳香重氮盐转化成不溶性的重氮氟硼酸盐或氟磷酸盐，或将芳胺直接用亚硝酸钠和氟硼酸进行重氮化，此重氦盐再经热分解(有时在氟化钠或铜盐存在下加热)，就可以制得较好收率的氟代芳烃。

二、烃化反应5、Willamson合成（威廉姆森合成）：醇在碱(钠，氢氧化钠，氢氧化钾等) 存在下与卤代烃反应生成醚的反应。

6、Gabriel合成（盖布瑞尔合成）：将氨先制备成邻苯二甲酰亚胺，利用氮上氢的酸性，先与氢氧化钾形成钾盐，然后与卤代烃作用，得N-烃基邻苯二甲酰亚胺，肼解或酸水解即可得纯伯胺。

7、Delepine反应（德勒频反应）：用卤代烃与环六亚甲基四胺(乌洛托品Methenamine)反应得季铵盐，然后水解可得伯胺。

8、Leuckart-Wallach反应（鲁卡特-瓦拉赫反应）：用甲酸及其铵盐可以对醛酮进行还原烃化，得各类胺。

9、Ullmann反应（沃尔曼反应）：卤代芳烃与芳香伯胺在铜或碘化铜及碳酸钾存在并加热的条件下可得二苯胺及其同系物。

三、酰化反应10、Friedel-Crafts反应（傅列德尔-克拉夫茨反应，也称傅-克酰基化反应）：羧酸及羧酸衍生物在质子酸或Lewis酸的催化下，对芳烃进行亲电取代生成芳酮的反应。

11、Hoesch反应（赫施）：腈类化合物与氯化氢在Lewis 酸催化剂ZnCl2的存在下与烃基或烷氧基取代的芳烃进行反应可生成相应的酮亚胺，再经水解则羟基或烷氧基取代的芳香酮。

12、Gattemann反应（伽特曼反应）：将羟基或烷氧基取代的芳烃在AlCl3、ZnCl2催化下与氰化氢及氯化氢反应生成牙胺盐酸盐，再经水解生成相应芳香醛的反应。

《药物合成反应（闻韧主编第三版）》人名反应整理一、卤化反应1、Hunsdriecke反应（汉斯狄克反应）：羧酸银盐和溴或碘反应，脱去二氧化碳，生成比原反应物少一个碳原子的卤代烃。

☆☆☆☆☆2、Sandmeyer反应（桑德迈尔反应）：用氯化亚铜或溴化亚铜在相应的氢卤酸存在下，将芳香重氮盐转化成卤代芳烃。

☆☆3、Gattermann反应（加特曼反应）：将Sandmeyer反应条件改为铜粉和氢卤酸。

☆☆4、Schiemann反应（席曼反应）：将芳香重氮盐转化成不溶性的重氮氟硼酸盐或氟磷酸盐，或直接将芳胺用亚硝酸钠和氟硼酸进行重氮化，此重氮盐再经热分解(有时在氟化钠或铜盐存在下加热)，就可以制得较好收率的氟代芳烃。

☆二、烃化反应5、Willamson合成（威廉姆森合成）：醇在碱(钠、氢氧化钠、氢氧化钾等)存在下与卤代烃反应生成醚的反应。

☆☆☆☆6、Gabriel合成（盖布瑞尔合成）：将氨先制备成邻苯二甲酰亚胺，利用氮上氢的酸性，先与氢氧化钾形成钾盐，然后与卤代烃作用，得N-烃基邻苯二甲酰亚胺，再经过肼解或酸水解即可得纯伯胺。

☆☆☆☆☆7、Delepine反应（德勒频反应）：用卤代烃与环六亚甲基四胺(乌洛托品Methenamine)反应得季铵盐，然后水解即可得伯胺。

8、Leuckart-Wallach反应（鲁卡特-瓦拉赫反应）：用甲酸及其铵盐可对醛酮进行还原烃化，得各类胺。

☆9、Ullmann反应（沃尔曼反应）：卤代芳烃与芳香伯胺在铜或碘化铜及碳酸钾存在并加热的条件下可得二苯胺及其同系物。

三、酰化反应10、Friedel-Crafts反应（傅列德尔-克拉夫茨反应，也称傅-克酰基化反应）：羧酸及羧酸衍生物在质子酸或Lewis酸的催化下，对芳烃进行亲电取代生成芳酮的反应。

☆☆☆☆☆11、Hoesch反应（赫施反应）：腈类化合物与氯化氢在Lewis酸催化剂ZnCl2等的存在下与烃基或烷氧基取代的芳烃进行反应可生成相应的酮亚胺，再经水解则得到羟基或烷氧基取代的芳香酮。

1、About 216 -224 g. (1.62 —.68 moles) of powdered an hydrous alumi numchloride is added to a 1Lthree-necked flask. 在1L 的三口烧瓶中加入大约216-224g(1.62 —.68 moles) 的无水三氯化铝。

While the free-flowi ng catalyst isstirred (Note 3), 81 g. (0.67 mole) of acetophenone is added from the droppingfunnel in a slow stream over a period of 20 -30 min utes. 自由流动的催化剂边搅拌边用滴液漏斗缓慢滴加81g 苯乙酰。

Considerable heat is evolved, and, if the drops of ketoneare not dispersed, darke ning or charri ng occurs. 放热反应，假如滴加的酮不能被分散，就会变黑或是碳化。

When about on e-third of the acetophe none has bee n added, themixture becomes a viscous ball-like mass that is difficult to stir. 当三分之一的乙酰苯被滴加，反应混合物变成一个很难搅拌的粘性的球状团块。

Turning of the stirrer by hand ormore rapid additi on of ket one is n ecessary at this point. 在这时，改用手动搅拌或快速滴加酮是非常必要的。

The additi on of ket one, however, should not be so rapid as toproduce a temperature above 180 .然而，速度不能太快，当反应温度超过180 C时。