烃化反应碳原子上的烃化反应.pptVIP

*第1页，共39页，星期日，2025年，2月5日掌握Friedel-Crafts烷基化反应和活泼亚甲基C-烃化反应的基本概念、反应机理、反应的影响因素以及在药物合成中的重要应用；基本要求了解炔烃的C-烃化反应的相关内容;熟悉格氏试剂的C-烃化反应的相关内容。*第2页，共39页，星期日，2025年，2月5日一、芳烃的烃化(alkylationofaromatichydrocarbons)Friedel-Crafts烷基化反应（重点）Friedel-Crafts反应是芳香族化合物的亲电取代反应。1877年，由法国化学家查尔斯·傅里德（Friedel,C.）和美国化学家詹姆斯·克拉夫茨（Crafts,J.）共同发现。该反应主要分为两类：烷基化反应和酰基化反应。*第3页，共39页，星期日，2025年，2月5日引入的烃基可为：脂肪链烷基、环烷基、芳烷基催化剂：烃化剂：卤代烃、烯、醇、醚、酯芳香族化合物：Br?nsted酸：HF、H2SO4、H3PO4等Lewis酸：AlCl3、FeCl3、SbCl5、BF3、ZnCl2、TiCl4等取代芳烃、酚、酚醚、芳胺、芳醛、芳香羧酸、杂环芳烃(如呋喃、噻吩、吲哚等)*第4页，共39页，星期日，2025年，2月5日F-C烃化反应是碳正离子对芳环的亲电进攻。碳正离子来自卤代烃与Lewis酸的络合物、质子化的醇及质子化的烯等。1.反应机理*第5页，共39页，星期日，2025年，2月5日（1）烃化剂结构的影响R的结构如有利于碳正离子的生成，烃化反应易进行。R为叔烃基或苄基时，最易反应；R为仲烃基时次之；伯烃基最慢，应采用更强的催化剂或反应条件。烃基结构的影响2.影响因素*第6页，共39页，星期日，2025年，2月5日卤原子的影响卤代烃的活性也决定于卤原子。AlCl3催化卤代正丁烷与苯反应时，活性顺序为FClBrI。*第7页，共39页，星期日，2025年，2月5日（2）芳环结构的影响芳环上有给电子基团(Electron-DonatingGroup)时，有利于反应的进行如－Me、－OMe等。如果环上含有吸电子基团(Electron-WithdrawingGroup)，如－NO2、－SO3H、－CN、和与环直接相连的羰基(包括醛、酮、羧酸和酯)的芳环底物、使芳环活性降低，Friedel-Crafts烷化反应不易发生。*第8页，共39页，星期日，2025年，2月5日相同条件下，下列化合物进行傅-克（Friedel-Crafts）烷基化反应的活性顺序是（）。A.1234；B.2314；C.2134；D.4132随堂练习题*第9页，共39页，星期日，2025年，2月5日为什么Lewis酸如AlCl3、BF3等催化烷氧基化合物或芳胺类化合物时催化剂常常活性很低或失去活性？注意：*第10页，共39页，星期日，2025年，2月5日*第11页，共39页，星期日，2025年，2月5日（3）催化剂的影响Lewis酸的活性顺序：Br?nsted酸（质子酸）的活性顺序：AlBr3AlCl3SbCl5FeCl3TeCl2SnCl4TiCl4TeCl4BiCl3ZnCl2HFH2SO4P2O5H3PO4Lewis酸中无水AlCl3为最常用，因其催化活性强！价格便宜！*第12页，共39页，星期日，2025年，2月5日（1）烃基的异构化：制备稳定的烷基芳烃氯代正丙烷在AlCl3存在下，生成丙基正离子，该正离子可转变成更稳定的异丙基碳正离子，然后进攻苯环得异丙苯。3.应用特点*第13页，共39页，星期日，2025年，2月5日*第14页，共39页，星期日，2025年，2月5日（2）烃基的定位：烷基芳烃的位置选择性一般符合定位规律，高温下易得不正常的间位产物*第15页，共39页，星期日，2025年，2月5日（3）氯甲基化反应（Blanc反应）(掌握)在无水ZnCl2存在下，芳烃与甲醛及氯化氢作用，芳环上的氢原子被氯甲基(-CH2Cl)取代，称氯甲基化反应(chloromethylationreaction)(Blanc反应)。Blanc反应的应用很广，因为－CH2Cl可以转变成：－CH2CN、－CH2OH、－CHO、－CH2COOH、－CH2NMe2、－CH3*第16页，共39页，星期日，2025年，2月5日苯可以与多卤化物、甲醛、环氧乙烷等在AlCl3催化下烃化。（4）其它烃化剂的应用