有机化学卤化反应
- 格式:ppt
- 大小:1.08 MB
- 文档页数:86
3 卤化反应在有机化合物中建立碳-卤键的反应称为卤化反应。
意义:在药物分子中引入卤素可改善其药理活性;卤化物是药物合成重要的中间体,可从卤素进行多种官能团转化;卤素可作为烯烃等官能团的保护基,可提高合成的选择性。
3.1不饱和烃与含卤物种的加成卤化含卤物种主要包括卤素和卤化氢。
3.1.1卤素对不饱和烃的加成反应(1)对烯烃的加成氟与烯烃的加成过于剧烈,产物复杂,实用意义不大;二碘化物对光极为敏感,稳定性差,在药物合成中也不常用。
而氯和溴对烯烃的加成在药物合成上较为重要。
氯和溴对烯烃的加成反应为亲电加成机理,是脂肪族碳碳p键的典型反应之一。
这种加成主要包括两步反应:亲电试剂加成到亲核性的p键上得到一个碳正离子(或环鎓离子);得到的碳正离子(或环鎓离子)与亲核试剂反应。
参与第二步反应的亲核试剂一般是与亲电试剂相关的负离子,比如溴离子、氯离子等,也可以是亲核性的溶剂,如水或乙酸等。
①反应机理碳碳双键上的亲电加成。
②立体化学氯和溴对烯烃的加成反应的立体化学较为复杂, 与底物结构、反应条件和加成物有关。
反式加成:一般情况下,溴对烯烃的亲电加成反应会经过三员环过渡态(中间体),当这种中间体在反应条件下比较稳定时,可发生反式亲电加成。
cis-和trans-2-丁烯的立体专一性反式加成:由于两个溴原子分别从双键的相反方向加成,所以得到立体专一产物。
顺式加成:氯加到双键上有时也可得到顺式加成产物,这类反应一般在非极性溶剂中发生,如茚氯化生成cis-1,2-二氯茚。
有几项因素决定了这个氯化加成的立体化学,其一,反应物是氯而不是溴;其二,底物分子的双键处在芳环的共轭位置;其三,反应在非极性溶剂薪小?lt;/p>氯的原子半径和可极化度都比溴小,因此,形成鎓离子也比溴难;而且,双键的位置导致在氯亲电加成时在苄位形成平面型的碳正离子,在非极性溶剂中,不能溶剂化的碳正离子与氯离子强烈吸引,形成离子对,所以,氯离子留在它最初形成的位置上,而不能像鎓离子机理那样从碳正离子的反面进攻,于是,氯离子就从正面与碳正离子结合,给出顺式加成产物。
第五章卤化第一节概述一、卤化反应及其重要性向有机化合物分子中引入卤素(X)生成C-X键的反应称为卤化反应。
按卤原子的不同,可以分成氟化、氯化、溴化和碘化。
卤化有机物通常有卤代烃、卤代芳烃、酰卤等。
在这些卤化物中,由于氯的衍生物制备最经济,氯化剂来源广泛,所以氯化在工业上大量应用;溴化、碘化的应用较少;氟的自然资源较广,许多氟化物具有较突出的性能,近年来人们对含氟化合物的合成十分重视.卤化是精细化学品合成中重要反应之一.通过卤化反应,可实现如下主要目的:(1)增加有机物分子极性,从而可以通过卤素的转换制备含有其它取代基的衍生物,如卤素置换成羟基、氨基、烷氧基等.其中溴化物中的溴原子比较活泼,较易为其它基团置换,常被应用于精细有机合成中的官能团转换.(2)通过卤化反应制备的许多有机卤化物本身就是重要的中间体,可以用来合成染料、农药、香料、医药等精细化学品。
(3)向某些精细化学品中引入一个或多个卤原子,还可以改进其性能.例如,含有三氟甲基的染料有很好的日晒牢度;铜酞菁分子中引入不同氯、溴原子,可制备不同黄光绿色调的颜料;向某些有机化合物分子中引入多个卤原子,可以增进有机物的阻燃性。
二、卤化类型及卤化剂卤化反应主要包括三种类型:即卤原子与不饱和烃的卤加成反应、卤原子与有机物氢原子之间的卤取代反应和卤原子与氢以外的其他原子或基团的卤置换反应。
卤化时常用的卤化剂有:卤素单质、卤素的酸和氧化剂、次卤酸、金属和非金属的卤化物等,其中卤素应用最广,尤其是氯气。
但对于F2,由于活性太高,一般不能直接用作氟化剂,只能采用间接的方法获得氟衍生物.上述卤化剂中,用于取代和加成卤化的卤化剂有:卤素(Cl2、Br2、I2)、氢卤酸和氧化剂(HCl +NaClO、HCl+NaClO3、HBr+NaBrO、HBr+NaBrO3)及其他卤化剂(SO2Cl2、SOCl2、HOCl、COCl2、SCl2、ICl)等,用于置换卤化的卤化剂有HF、KF、NaF、SbF3、HCl、PCl3、HBr 等。