有機(jī)合成之鏈增長教學(xué)課件

在設(shè)計(jì)合成路線時(shí),合成任務(wù)往往包含有骨架和官能團(tuán)兩方面的變化,在解決問題時(shí),應(yīng)優(yōu)先考慮分子骨架的形成,因?yàn)楣倌軋F(tuán)是連在骨架上,若不把骨架建立起來,官能團(tuán)則成“無源之水,無木之本”。從原料合成指定結(jié)構(gòu)的化合物,使鏈增長是合成工作中一個(gè)重要課題。鏈增長的反應(yīng)很多,下面重點(diǎn)討論在合成中用得較多的一些反應(yīng)。Grignard試劑參與的加成反應(yīng)有機(jī)金屬化合物的反應(yīng)增長碳鏈Grignard試劑參與的取代反應(yīng)氧原子上的烴化反應(yīng)烴化反應(yīng)增長碳鏈{碳原子上的烴化反應(yīng)氮原子上的烴化反應(yīng)烴化Friedel-Crafts反應(yīng)酰化邁克爾(Michael)加成有機(jī)金屬試劑包括范圍很廣泛,在合成中用得較多的有機(jī)金屬化合物有Mg,Zncd,LAl,№a等的有機(jī)化合物,其中以有機(jī)鎂化合物用途最廣有機(jī)金屬化合物中的碳-金屬鍵,由于金屬電負(fù)性小,成鍵電子對(duì)偏向電負(fù)性較大的碳原子,碳帶負(fù)電荷。因此,有機(jī)金屬化合物是一種很好的親核試劑,用它對(duì)羰基化合物加成是增長碳鏈的重要方法之我們來復(fù)習(xí)下吧Grignard試劑的制備需要在無水無氧的條件下進(jìn)行。脂肪族和芳香族得單鹵代烴一般都能夠形成Grignard試劑,其中碘代烴的反應(yīng)最為容易,溴代烴次之,氯代烴最慢。一般制備方法是:將鎂屑加入干燥的反應(yīng)瓶中,加入新蒸的無水乙醚或四氫呋喃,使之剛好覆蓋鎂屑,并加入少許碘做催化劑,攪拌下滴入無水乙醚稀釋過的鹵代烴,反應(yīng)即可發(fā)生M另外,也可用Grignard交換法制備Grignard試劑。當(dāng)采用鏈狀單取代末端炔烴或含有活潑氫的其他化合物,R的電負(fù)性大于R,時(shí),不能向生成物的方向進(jìn)行。EtoRH+RMgH→-RMgH+RHRC=CHC2HiMgX-RCECMgX+CH6以上反應(yīng)中,MgX都移向電負(fù)性小的原子或基團(tuán),我們可以用Lewis酸堿理論解釋,即強(qiáng)的Lewis酸可置換弱的Lewis酸,Grignard試劑容易與水反應(yīng)也正是如此§1.用有機(jī)金屬化合物的反應(yīng)增長碳鏈§1.1Grignard試劑參與的加成反應(yīng)Grignard試劑通常與羰基化合物發(fā)生加成反應(yīng)(1)與醛酮的加成通式RMgxR—C—OH當(dāng)Grignard生成伯醇,碳鏈上增長一個(gè)碳原子,如HCH,MgXHCHOCH3CH2OH與除甲醛以外的其他醛反應(yīng)得仲醇,例如:H,HO(CH3)CHMgBrCH3CHO-)(CH3)2CHCHCH3-+(CH3)CHCHOHCH3OMeR水解過程一般在飽和NH4c溶液中進(jìn)行,因?yàn)樵谒幸咨蒑g(OH2沉淀而使產(chǎn)物被污染,若在酸性條件下,生成的醇易發(fā)生消除反應(yīng)而得到烯與酮加成得叔醇。例CHMElNHCL,H,OCH3COCH(CH3)COH(2)與羧酸衍生物的加成Grignard試劑與甲酸酯作用生成仲醇。例如OHHRMgBr2HCOOCH5-(R)COHGrignard試劑與其他酯類反應(yīng)得到叔醇。例如OH2RMgBr+CHaCO0C,H5R—C—RGrignard試劑與酰鹵反應(yīng)也得到叔醇。例如:OHRCOCI2RMgX(3)與二氧化碳的加成Grignard與二氧化碳的加成。反應(yīng)如下:HRMgXco2RCOOH(4)與a,β一不飽和醛酮的加成Grignard試劑與α,β—不飽和醛酮作用一般主要生成1,2一加成產(chǎn)物。如:Et,O,H2OC2BrCH3CH=CHCHOCH3CH=CHCHOHCHsgrignard試劑與a,β一不飽和醛酮作用可能生成1,2—加成和1,4加成的混合物,也可能主要生成1,4一加成產(chǎn)物。例如Et,OH,oC,HsMgBrCH3CH=CHCOCH3-CHCHCH,C=0CH3CH=CHCCH32H5C2H5C2H5Et,O