素有机化合物课件

1、素有机化合物Zhengzhou University 教程教程 Tutorial for Organic Chemistry教学部门教学部门化学系化学系 素有机化合物18.1 有机锂化合物有机锂化合物18.1.1 有机锂化合物的制备有机锂化合物的制备RX2Li+RLiLiX+Br2Li+Li + LiBr2Li+CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH2CH2LiLiBr -20 C。 有机锂化合物的制备及其应用一般都在烷烃或苯等惰性溶剂有机锂化合物的制备及其应用一般都在烷烃或苯等惰性溶剂中进行中进行素有机化合物 18.1.2 有机锂化合物的性质有机锂化合物的性质有机锂化合物的化学性质很活

2、泼，能发生很多反应有机锂化合物的化学性质很活泼，能发生很多反应n-C4H9Li+Li+PhLiNCH3NCH2LiRLiCO2RCOOLiRRCOLiOLiRLiH2ORRCORCOOHRLi素有机化合物+。CH2=CH2(CH3)3CLi(CH3)3CCH2CH2Li -60 CCH=CH2RLiCHCH2RLiH2O(CH3)2CHLi(CH3)2CHCOCH(CH3)2(CH3)2CH3COLi(CH3)2CH3COHH2OCH2=CHCOCH3CH3LiCH2=CHCCH3OHCH3CH2=CHCCH3OLiCH3素有机化合物 Br+Li+CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH2

3、CH2LiICH3+LiCH3+C6H5LiC6H5I+LiI+2RLiCuIR2CuLi+BrC=CH2CH3(CH2=C-)2CuLi CH3CH2=C-Cu CH380%(n-C4H9)2CuLi71%HPhCCBrHHPhCCCH2CH2CH2CH3HCH2=CCH3CuLiBr+C=CH2CH3+ 2CH2=CCH3Cu素有机化合物 可以与酰氯很快反应生成酮。烷基铜锂与酮、腈、酯的反应很慢。(n-C4H9)2CuLi83%CH3(CH2)3CO(CH2)4COClCH3(CH2)3CO(CH2)4CO(CH2)3CH3Cl1.(CH3)2CuLi2.H2OOOLiO(CH3)2C=C

4、HCOCH31.(CH2=CH)2CuLi2.H2OCH2=CHCCH2C-CH3OCH3CH3素有机化合物18.2 有机铝化合物有机铝化合物18.2.1 有机铝化合物的制备有机铝化合物的制备 卤代烃与铝作用一般只生成烃基二卤化铝和二烃基卤化铝卤代烃与铝作用一般只生成烃基二卤化铝和二烃基卤化铝的混合物，称为倍半卤代烃基铝。常用的混合物，称为倍半卤代烃基铝。常用R3Al2X3来表示。产物来表示。产物经活泼金属钠还原可以得到三烃基铝。经活泼金属钠还原可以得到三烃基铝。+ 2Al3 EtClEt3Al2Cl3 (EtAlCl2 + Et2AlCl)I2+EtAlCl2Et2AlClNaAlNaCl2

5、3+ 3+ 3 Na3 Et2AlCl2 Et3Al + Al + 3 NaCl素有机化合物 AlH3 + 3 RCH=CH2Al(CH2CH2R)32Al + 3H2 + 6 (CH3)2C=CH22 AlCH2CH(CH3)23AlX3 + 3 RMgXR3Al素有机化合物 18.2.2 有机铝化合物的性质有机铝化合物的性质 一般为无色液体，以二分子或三分子締合，低级烃基铝遇空一般为无色液体，以二分子或三分子締合，低级烃基铝遇空气会自燃，化学性质活泼。有很强的配位能力，用作烯烃聚合气会自燃，化学性质活泼。有很强的配位能力，用作烯烃聚合的催化剂的催化剂AlEt3CH2=CH2AlCH2CH2

6、EtEtEtCH2=CH2Al(CH2CH2)mEt(CH2CH2)nEt(CH2CH2)pEt2R3Al + ZnCl2 R2Zn + 2R2AlCl可以与卤化金属作用生成新的有机金属可以与卤化金属作用生成新的有机金属4R3Al + SnCl4 R4Zn + 4R2AlCl素有机化合物 18.3 有机硅化合物有机硅化合物18.3.1 有机硅化合物的结构与命名有机硅化合物的结构与命名Si具有四面体的结构，当四个基团都不相同时，产生手性。如：具有四面体的结构，当四个基团都不相同时，产生手性。如：EtSiCH2CH2PhCH2CH2CH3HO3SMe3SiCl Me3SiOH Me2Si(OEt)

7、2 三甲基氯硅烷三甲基氯硅烷 三甲基硅醇三甲基硅醇 二甲基二乙氧基硅烷二甲基二乙氧基硅烷 Me3Si-O-SiMe3 Me2Si=O六甲基二硅氧烷六甲基二硅氧烷 二甲基硅酮二甲基硅酮命名时，通常把烃基后加硅烷。如命名时，通常把烃基后加硅烷。如素有机化合物+CH3ClSiCH3SiCl3(CH3)2SiCl2(CH3)3SiCl300 C。+PhClSiPhSiCl3Ph2SiCl2400 C。+CH3SiCl3CH3MgBrSiCl4 也可以由也可以由Grignard试剂或烷基锂与卤硅烷反应获得：试剂或烷基锂与卤硅烷反应获得：18.3.2 有机硅化合物的制备有机硅化合物的制备由卤烃直接与金属硅

8、反应可以获得卤硅烷：由卤烃直接与金属硅反应可以获得卤硅烷：CH3MgBr+(CH3)4Si(CH3)3SiCl+ (CH3)2SiCl2(CH3)3CLi(CH3)3CSiClCH3CH3素有机化合物 + HCCCH3H2PtCl4(CH3)3SiCHCHCH3(CH3)3Si H(CH3)3Si Cl(CH3)3Si OH(CH3)3Si OSi(CH3)3H2OH+(CH3)2SiCl2HOSiOCH3CH3HH2O(CH3)2Si(OH)2n硅醇和硅氧烷可以由卤硅烷水解获得：硅醇和硅氧烷可以由卤硅烷水解获得：素有机化合物+(CH3)3Si Cl(CH3)3Si OEtEtOH(CH3)3

9、Si ClH2OHOOSi(CH3)3PhCO3HOSi(CH3)3OOHO18.3.3 有机硅化合物的反应有机硅化合物的反应1、卤硅烷的反应：、卤硅烷的反应：卤硅烷水解得硅醇或二硅氧烷（参考制备方法）卤硅烷水解得硅醇或二硅氧烷（参考制备方法）卤硅烷醇解得硅氧烷，用以保护羟基。如：卤硅烷醇解得硅氧烷，用以保护羟基。如：素有机化合物 三甲基氯硅烷是一个非常有用的硅试剂，它与烯醇盐作用生成三甲基氯硅烷是一个非常有用的硅试剂，它与烯醇盐作用生成烯醇硅醚，进而发生许多反应。烯醇硅醚，进而发生许多反应。 (CH3)3Si Cl(CH3)3CClOOSi(CH3)3TiCl4(1)(2)NaHHO99%+

10、TiCl4CH3COClOSi(CH3)3CH2=CCH3CH3COCH2COCH3+TiCl4OSi(CH3)3RCH=CHR2C=OR2CCHCHOOH R+TiCl4CH3COCH=CH2OSi(CH3)3CH2=CCH3CH3COCH2CH2CH2COCH3素有机化合物CO2HSi(CH3)3Br2CO2HBrSi(CH3)3NO2PhCOClCOPhNO2AlCl3Si(CH3)3CH3COClAlCl3COCH3烯基硅烷也容易在硅原子处取代：烯基硅烷也容易在硅原子处取代：芳基硅烷容易在硅原子处取代：芳基硅烷容易在硅原子处取代：素有机化合物指指PH3中的若干氢被中的若干氢被R取代的产

11、物。常见的有：取代的产物。常见的有：18.4 有机磷化合物有机磷化合物锥型结构，烃基不同时具有手性，常温下不能发生构型翻转锥型结构，烃基不同时具有手性，常温下不能发生构型翻转,翻转能垒翻转能垒111.2Kj / mol，高温可消旋。，高温可消旋。PhCH2PMeEtPhCH2PMeEt18.4.1 膦化合物膦化合物EtPH2 Et2PH Ph3P (n-C4H9) 4P+Cl-乙基膦 二乙基膦 三苯膦 氯化四丁基磷素有机化合物 弱碱性弱碱性：+R3PRXR4P+X-+Ph3PPhCH2ClPh3P-CH2PhPhLiOH-Ph3P=CHPh+Ph3P=OPhCH3Wittig试剂+亲核性亲核性

12、: 有强的配位能力，能与H+或Lewis酸结合。如： (Ph3P)3RhCl (Willkinsen 催化剂，均相催化加氢)还原性还原性：+CH3HOCH3HPh3PO-CCCH3HPPh3CH3HOCCHPPh3CH3HCH3CCHCH3HCH3素有机化合物 Ph3PPhBrMgPhMgBrPCl3Ph-HPCl3AlCl3+PH2NaRXRPH2膦的制备方法膦的制备方法素有机化合物 18.4.2 膦酸膦酸(酯酯)、磷酸酯和亚磷酸酯、磷酸酯和亚磷酸酯 Ph-PO3H2 苯膦酸； Ph-PO3Et2 苯膦酸二乙酯；O=P(OEt)3 磷酸三乙酯； P(OEt)3 亚磷酸三乙酯； PCl3PhN

13、2BF4+CuClPh PCl4Ph PO3H2H2OPOCl3 + PhOH O=P(OPh)3 磷酸三苯酯磷酸三苯酯PCl3 + PhOH P(OPh)3 亚磷酸三苯酯亚磷酸三苯酯制备方法制备方法：素有机化合物+MePO3Me2CH3IP(OMe)3+CH3IP(OMe)3OMeO-MeOMeMePI-MePO3Me2+ CH3I阿布佐夫阿布佐夫(Arbuzov)麦克利斯麦克利斯(Michaelis)反应反应：这是合成膦酸酯的一个方法。这是合成膦酸酯的一个方法。+EtO2CCH2PO3Me2P(OEt)3BrCH2CO2Et素有机化合物 与羰基化合物的反应与羰基化合物的反应：+CH3CH=

14、OP(OMe)3OMeO-MeOMeCH3CHP+O-OMeOOMeCH3CHPOCH3+CH2=CH-C=OOHP(OMe)3O-MeMeOCH2CH=CP+MeOO-OHOMeOCH2CH=CPMeOOMeOHOMeOCH2CH2CPMeOOMeO素有机化合物-CP+18.4.3 磷内翁盐：磷内翁盐：磷内翁盐可用两种结构表示：一种叫叶立德，另一种叶立因。磷内翁盐可用两种结构表示：一种叫叶立德，另一种叶立因。(CH3)3P+CH2-(CH3)3PCH2Ylide(叶立德叶立德) Ylene(叶立因叶立因) 核磁共振表明，磷内翁盐内翁盐主要为叶立德结构，而X射线衍射证明-碳原子为平面型，即为s

15、p2杂化， C-P键长为170pm，比平常的C-P(180pm)键短，这表明有d-p键。 磷原子为sp3杂化，因而其结构如下素有机化合物Ph3P+CH3 Br-BuLiPh3P+CH2-Ph3P+CH2CO2EtPh3P+CH-CO2EtNa2CO3+HPPh3PPh3+-NH3Ph3PPh3P+-CCl2CCl2+BuLiPh3P+CH=CH2Ph3P+-CHCH2Bu 磷叶立德可由磷盐和强碱反应生成，如：磷叶立德可由磷盐和强碱反应生成，如：当有拉电基时，可由弱碱实现。如：磷叶立德也可由下法制备：素有机化合物 +Ph3P+-CHPhPhCHOPhCH=CHPh磷叶立德可与醛、酮反应生成烯烃，

16、这是合成烯的重要方法，磷叶立德可与醛、酮反应生成烯烃，这是合成烯的重要方法，称为称为Wittig反应，反应，Ph3P-CHR又被称作又被称作Wittig试剂。试剂。Ph3P+ -CHPh+PhCHOCHPhO-CHPhPh3P+OPh3P CHPhCHPhPh3P=OHCPhCPhH+CHOCH3PhCClOPh3PPhCHO+PhCOO CHPhPPh3+NaNH2PhCOO CPhPPh3PhCOO CPhCHCH3O CPhCH2CH3OH-通常，反应为通常，反应为“一锅煮一锅煮”的三步反应的三步反应 素有机化合物RCClO-+RCH PPh3RCHPPh3COR+-+RCH PPh3RCPPh3COR+-RCCRH2ORCOCH2RRX-+RCH PPh3RCHPPh3R+Li/EtNH2orZnHOAcR2CH2磷叶立德还可与氯代烃或酰氯反应生成烷基化或酰化产物磷叶立德还可与氯代烃或酰氯反应生成烷基化或酰化产物只有一半生成酰化产物素有机化合物 +(MeO)2POHCl3CCHO(MeO)2POCHCCl3OH18.4.4 有机磷农药有机磷农药1、敌百虫：、敌百虫：2、敌敌畏：、敌敌畏：ONO2(CH3O)2PSONO2(CH3O)2PSCH3SCH2CNHCH3(CH3O)2PSO(CH3O)2PSS_CHCO2EtCH2C