第一章卤化反应

1、 第一章 卤化反应 Halogenation Reaction在有机化合物分子中建立 C-X ，得到含卤化合物的反应工业应用：20世纪20年代以后1923年：甲烷气相氯化的工业装置建成1931年：工业生产氟氯甲烷1958年：氧化氯化法合成卤代烷现在：广泛用于有机合成，制备各种重要的原料、中间体和工业溶剂卤化反应：卤化反应在有机合成中的用途： 1.制备含卤素的有机药物 2.卤化物是官能团转化中一类重要的中间体。药物中间体 糖皮质激素醋酸可的松3.将卤素原子作为保护基、阻断基，用于提高反应的选择性H2NCCCH2OHHOHHNHCOCHCl2氯 霉 素诺 氟 沙 星COOHFC2H5NHNOOCH

2、3COOHOCH2ICOOHOCH2OCCH3COOHI2/CaOCH3OH/CaCl2OCH3COOKDMF 卤 化 反 应 的 类 型1.不饱和烃的卤加成2.饱和烷烃、芳香环上的卤取代3.烯丙位、苄位上的卤置换4.醛酮羰基-位的卤置换. . 5、 羧酸羟基的卤置换：形成酰卤+Cl2Cl+HClFeCCHCX2XCCHCX2=Cl2 , Br2H+CH2CCCHHX2+X2=Cl2 , Br2OCCCHXO反应类型亲电加成亲电取代亲核取代自由基反应常用的卤化剂卤素（X2）：Cl2、Br2次卤酸（HOX）：HOCl、HOBrN-卤代酰胺： 如 N-溴（氯）代乙酰胺（NBA，NCA） N-溴（氯

3、）代丁二酰亚胺（NBS，NCS）卤化氢（HX）：HCl、HBr第二节 不饱和烃的卤加成反应学习内容： 卤素、次卤酸（酯）、N-卤代酰胺、卤化氢 对不饱和键的加成反应基本要求： 掌握以上卤化剂对不饱和键的加成反应的机理、反应条件与产物之间的关系以及应用实例。一、不饱和烃和卤素的加成反应(1) 反应通式 烯烃和卤素加成，得到1，2-二卤代物。X2C CC CXXv氟与烯烃的加成在有机合成上应用价值小。v碘与烯烃的反应不容易发生，应用亦很少。v氯、溴与烯烃的加成是精细化工领域普遍应用的单元反应技术之一，我们将重点介绍。1. 卤素对烯烃的加成反应 F2是卤素中最活泼的元素，与烯烃的反应非常剧烈，放出大

4、量的热，易发生爆炸。常伴随取代、聚合等副反应，难以得到单纯的加成产物。因此，在合成上，烯烃的氟加成应用价值很小。 而且，由于C-F键比C-H键还稳定，氟化物不宜作为有机合成的中间体。含氟药物：引入氟原子的方法卤素-卤素置换反应F2光引发下的自由基反应碘与烯烃的反应不容易发生。（原因：C-I键不稳定，碘加成反应是一个可逆过程。C CCH3HH3CHC CHCH3HH3CIII2, hhr.t.C CCH3HH3CH(100 %)(90 %)热稳定性、光稳定性都很差I2反应机理 卤素与烯烃的亲电加成反应反应历程： 第一步：卤正离子向 键进攻，形成三元环卤正离子 （桥型）或开放式碳正离子的过渡态。

5、R1R3R2R4XX+-C CR1R3R4XR2C CR1R3R4R2X(1)(2)对于过渡态（1）： 卤负离子从环状卤正离子的背面向碳原子做亲核进攻，得到一对外消旋体的反式加成产物。X-C CR4R2XXR3R1C CR4R2R3R1XXC CR1R3R4XR2(1)注：卤负离子究竟从三员环背面进攻哪一个碳原子，取决于形成碳正离子的稳定性。 碳正离子的稳定性：叔仲伯 连有烷基、烷氧基、苯基等给电子基团的烯键碳原子是卤负离子优先进攻的位置。第二步：例:C CC6H5HHCOOC2H5Br2 / CCl4C CC6H5HHCOOC2H5BrC CHHBrC6H5COOC2H5BrC CHHBrC

6、6H5COOC2H5Br主要产物对于过渡态（2）： 卤负离子进攻开放式的碳正离子，得到相当量的顺式加成产物。X-C CR4R1XXR3R2C CR1R3R4R2X(2) a.烯烃结构 （烯键邻近基团）与烯键碳原子相连的取代基性质不仅影响着烯键极化方向，而且直接影响着亲电加成反应的难易程度。 烯键碳原子上连有推电子基，有利于烯烃卤加成反应的进行。反之，若烯键碳原子上连有吸电子基团，则不利于反应进行。推电子基：如 HO RO CH3CONH C6H5 R吸电子基：如 NO2 CN COOH COOR SO3H X（3）影响因素：b. 卤素活泼性 Cl+ 的亲电性比Br+强，所以，氯与烯烃的加成反应

7、的速度比溴快，但选择性比溴差。c. 溶剂 常用溶剂有CCl4、CHCl3、CH2Cl2、CS2、Et2O、CH3COOC2H5等惰性溶剂。d. 温度 反应温度一般不宜太高，如烯烃与氯的反应，需控制在较低的反应温度下进行，以避免取代等副反应发生。立体化学问题CH3HCH3H+Br2BrCH3HCH3H+ Br(a)(b)(a)(b)CH3HCH3HBrBrCH3HCH3HBrBrCH3HBrBrHCH3CH3BrHHBrCH3顺式环卤鎓离子也可以形成在氯或碘的加成中，但是氯的电负性较大，原子半径小，因此会出现顺式（syn-）加成PhHPhHBr2-CCl4Cl2-CCl483%17%32%68%

8、anti-addition productsyn-addition product a.制备反式二卤代物b.亲核性溶剂参与的反应 在亲核性溶剂（H2O, RCOOH, ROH等)，得二卤代物和其他加成产物的混合物。CCCH3HH3CHAcOH/Cl2LiClCCCH3HH3CH+ClClCCCH3HH3CHClOAc（4）应用特点I2/AcOAg/Et2OOAcIHH OHCH3-CH=CH2 CH3-CH-CH2II2/KIO393%H2SO4/H2Oc.卤素与烯烃的自由基加成需要光或自由基引发剂催化。光卤加成反应特别适用于双键上具有吸电子的烯烃、芳环。例： hv, 0, 1hBr2 / C

9、Cl4BrHBrHhv,10CCl4H2CCHCNClH2C CHClCNCl2/C-CH3CphC-CH3CphCCphC-CH2OHCBrBrClClCH3Br2LiBrCl2CCIHCH2OHII22.卤素与炔烃的加成得反式二卤烯烃次卤酸与烯烃加成，按照马氏规则，卤素加成在双键的取代较少的一端，生成-卤醇。HOClH3CHCCH2H3CCHCH2OHCl2.反应机理、选择性与卤素加成相同。X OH+-C CXOHXOH桥型卤正离子过渡态二、次卤酸及其酯对烯烃的加成3. 次卤酸很不稳定，极易分解，需现制现用。 次氯酸或次溴酸可用氯气或溴素与中性或含汞盐的碱 水溶液反应而得到。OHCl152

10、0HgCl2/Cl2/NaOH/H2OHCCH2t-BuOCl / HOAc / H2OCH(OH)CH2ClOEtOt-BuOCl/ROHOEtOClROHOEtOClOR4.次氯酸酯与烯烃的反应机理:与次氯酸与烯烃的反应相同。最常用的次氯酸酯为次氯酸叔丁酯，可在中性或弱酸性条件下与烯烃反应。根据溶剂亲核基团的不同，可生成相应的-卤醇的衍生物。H3C CONHBrH3C CONHCl(NBA)(NCA)NOOBrNOOCl(NBS)(NCS)三、N-卤代酰胺与烯烃的加成3. 四种常用的N-卤代酰胺： N-溴（氯）代乙酰胺 N-溴（氯）代丁二酰亚胺是制备-卤醇的又一重要方法。 反应历程与次卤酸

11、（酯）与烯烃的亲电加成类似。2. 特点： 卤正离子由质子化的N-卤代酰胺提供，羟基、烷氧基等负离子来自反应溶剂（H2O、ROH、DMSO、DMF)。4. 定位：遵循马氏规则C CH2HPhNBS / H2OC CH2HPhOHBrR1R2HHNBS/ DMSOC CR2HHR1BrO SCH3CH3C CHR1O SCH3CH3Br R2HH2ODalton反应C CHR1OHBr R2H（在干燥的DMSO中） -消除反应C CHR1BrOR2注：一种从烯烃制备-溴酮的好方法！（- 溴醇）（-溴酮）例：C CNBS / DMSO / H2OPhHCH3HC CHHCH3PhOHBrNBS /

12、干燥的DMSOC CHCH3OBrPh四、卤化氢与烯烃的加成C CR2R4R3H X+-CH CR1R2R3R4HR1X-C CR1R3R4HR2X离子对过渡态卤化氢对烯烃加成，得到卤素取代的饱和烃。1.卤化氢与烯烃的离子型亲电加成（1）反应历程：（2）影响反应定位方向的主要因素 a. 活性中间体碳正离子的稳定性 氢原子加到能形成最稳定的碳正离子的那个双键碳原子上。 叔碳正离子 仲碳正离子 伯碳正离子 即： R3C+ R2HC+ RH2C+ C CH2gas HBrPhH2CHC CH3PhH2CHBrAcOH/ 0b.烯键上取代基的电子效应卤化氢与烯烃的离子型亲电加成是反应的第一步，烯键的质

13、子化发生在电子云密度较大的烯键碳原子上。当烯键碳原子上连有推电子取代基时，加成方向符合马氏规则；连有吸电子基时，加成方向反马氏规则。C CH3CH3CC CH2CH3ClHCH3HCl(H3C)2H2C CHClHCHOH2C CH2CHOCl碳碳正正离离子子重重排排CCH3H3CHCH CH2HClCl-CCH3H3CHCH CH3+Cl-CCH3H3CHCHClCH2CCH3H3CCHHCH2Cl-+1,2-H迁移CCH3H3CCH CH2HCl2. 溴化氢对烯烃的自由基加成历程反应的定位：反马氏规则 碳自由基的稳定性顺序：叔R3C 仲R2HC 伯RH2C 碳自由基可与苯环、烯键、烃基发生

14、共轭或超共轭效应 而得到稳定，故溴倾向于加在含氢较多的烯烃碳原子上。HBrhv 或其它自由基引发剂HBrC CRHHHBrC CRHBrHHBrC CRHHBrHHBrH注：只有溴化氢才能和烯烃发生自由基型亲电加成反应！ 在过氧化物存在或光照的条件下，烯烃和溴化氢发生自由基型加成反应并得到反马氏规则的产物，这一研究无论是在理论还是在工业上都有非常广泛的应用。 利用烯烃加溴化氢的离子型亲电加成途径和自由基型加成途径，我们可以有选择性的制备两种类型结构的溴代物。3. 卤化氢对炔烃的加成CH2-CCHHClH3CCCH2Cl 第三节 烃类的卤取代反应学习内容： 卤素、N-卤代酰胺及其它的卤化剂对烯丙

15、位、苄位和芳环上的氢的取代反应。基本要求： 掌握各类反应的反应机理、反应条件、影响反应的主要因素以及在精细化工中的应用。 一、脂肪烃的卤取代反应1. 烯丙位碳原子上的卤取代反应 2. 苄位碳原子上的卤取代反应 二、芳烃的卤取代反应1.饱和脂肪烃上的卤取代反应 饱和脂肪烃上的氢原子活性比较小，需在高温、光照或自由基引发剂的存在下，才能发生卤取代反应。经历自由基历程。烷烃中氢原子的活泼性顺序是：叔氢仲氢伯氢！自由基的稳定性顺序：3 2 1 CH3不同卤素与烷烃进行卤化反应的活性顺序为：FClBrI 烷烃卤化时，卤原子的选择性是I Br Cl F /过氧化物高温/hR XX2R H一、脂肪烃的卤取代

16、反应2. 烯丙位和苄位碳原子上的卤取代反应 烯丙位和苄位氢原子比较活泼，在高温、光照或自由基引发剂的存在下，容易发生卤取代反应。 CH3CH2BrNBSNCSCH2ClCH2CH2CH3CHCH2CH3NBSBrC C CHC C C X卤化剂X2(Cl2, Br2)ROXNCSNBS反应机理：自由基反应CH2CH2COOHCHCH2COOHBrNBSC C CHC C CXX22XXC C CHXC C CX2Xhv或其它引发剂NCH3NCH2ClNCH2BrNCS / NBS（1）取代基因素 a. 苄位及其邻、对位，或烯丙位上若接有给电子基团，活性中间体碳自由基的稳定性加强，反应增快；反之

17、，接有吸电子基团，反应受阻。 如：苄位二卤代物的制备比一卤代物困难的多，原因正是如此。CH3CH32 mol Br2hv, 123 , 2 hCH2BrCH2BrCH3H3C4 mol Br2hv, 140-160 , 6 hCHBr2Br2HC影响反应的因素b.反应物分子中若存在多种烯丙位C-H键，同样，因碳自由基稳定性的关系，它们反应活性顺序为： 叔碳自由基仲碳自由基伯碳自由基C3H7CH2CH CHCH3NBS / CCl4BPOC3H7CHCHCHBrCH3（2）卤化试剂 常用的卤化试剂有卤素、次氯酸叔丁酯、N-溴（氯）代丁二酰亚胺等。其中， NBS、NCS有选择性高、副反应少等优点。

18、（3）温度烯丙位卤代一般在高温下进行，低温有利于烯键与卤素的加成。苄位氢原子的卤代同样如此。（4）溶剂 反应大多采用无水非极性惰性溶剂，如四氯化碳、苯、石油醚等。反应若是液体，也可不用溶剂。Ar-CH3Ar-CBr3Ar-COOH3Br2水 解CH3CH3CHBr2CHBr2CHOCHO4Br2/光水解合成芳醛合成芳香族羧酸1. 反应机理：离子型亲电取代反应 首先由极化了的卤素分子或卤正离子向芳环作亲电进攻，形成 -络合物，然后很快失去一个质子而得卤代芳烃。XX+-XHX-H+2. 亲电试剂的主要形式a.在反应中被极化的卤素分子b.在催化剂（如路易丝酸等）作用下发生极化的卤素分子c.由卤化剂提

19、供的卤素正离子如NBS、HOX、酰基次卤酸酐等d.其他形式的亲电试剂分子（如卤代酰胺等）二、芳烃的卤取代反应3. 影响反应的因素：（1）芳烃取代基： 芳环上取代基的电子效应对芳烃卤代的难易及卤代的位置均有很大的影响。 芳环上连有给电子基，卤代容易进行，且常发生多卤代现象。但适当的选择和控制反应条件，可使反应停止在单、双卤代阶段。1molBr2/CS2OHOHBr0 COHBrBrBrH2O3Br2H2O2Br22Br2/Bu-NH2-70 COHBrBrOHBrBrOHOHOH 芳环上若连有吸电子基团，反应较困难。一般需用Lewis酸催化，并在较高的温度下进行卤代，或采用活性较大的卤化试剂。N

20、H2NH2BrNBS/DMFO2NCl2O / (CF3SO2)2OPOCl30 O2N97%Cl（2）芳核： 含多余电子的芳杂环（如吡咯、呋喃、噻吩），卤代反应比苯容易进行。反之，缺 电子的芳杂环（如吡啶），卤代反应比苯难。NNHSO注：具有推电子基的吡啶络合物的卤取代反应比较容易，可在较温和的条件下进行。（3）卤化试剂：F2 直接用F2与芳烃作用制取氟代芳烃，反应非常剧烈，需在氮气或氩气稀释下于-78 下 进行，故无实用意义。I2 单独使用I2对芳烃进行碘代反应效果不好，由于反应生成的碘化氢具有还原性，可使碘代产物可逆转化又成为原料芳烃。（1）去除HI： a.加入氧化剂 b.加入碱性缓冲物

21、质 c.加入金属氧化物（2）采用强碘化剂，如ICl(一氯化碘）等来提高碘正离子浓度。NOHI2, 25% H2O2EtOHNOHIINO2ICl / AcOH100 , 2hNO2NH2NH2II一、醛、酮的-卤取代反应第四节 羰基化合物的卤取代反应学习内容： 卤化剂对羰基位氢的卤取代反应。 二、羧酸的-卤取代反应一、醛、酮的-卤取代反应R CHHCOHR1CHHCOC R2HHR CXHCOHR1CXHCOC R2HH 羰基的-H 比较活泼，在酸或碱的催化下，可被卤原子取代，生成-卤代羰基化合物。1. 酮的-卤取代反应反应历程: 离子型亲电取代反应 注: 反应历程与催化剂的性质有关。 一般来

22、说，羰基化合物在酸（包括Lewis酸）或碱（无机或有机碱）催化下，转化为烯醇形式，才能和 亲电的卤化剂反应。 烯醇或烯醇负离子具有C-C双键，可以接受亲电试剂进攻，发生亲电取代反应。亲电取代反应:Aldehyde and ketone酸催化下 得一卤代物。 反应性：RCOCHR2 RCOCH2R RCOCH3 碱催化下 得多卤代物 RCOCH3 发生卤仿反应 反应性： RCOCH3 RCOCH2R RCOCHR2 比较I和II，由于卤素的吸电子作用，II中羰基氧上的电子云密度降低，因此质子化能力降低，反应多停留在一卤代阶段COCHCOHCHCOHCXCOCX慢COHC快XXHH质子化相对容易酸

23、催化机理： 比较I和II，由于卤素的吸电子作用，II中连卤素碳上氢的酸性增强，更容易形成烯醇负离子，反应难以停留在一卤代阶段，将进一步发生多卤代反应。 如果原料是甲基酮，则将发生进一步反应，并断键生成卤仿。碱催化机理：H3C COCH2H慢OHH3C COCH2H3CCOCH2X-XH3C COCH2X-X（1）酸催化的-卤取代，需要适量的碱的参与，以帮助-H的脱去。 例：苯乙酮的溴化COCH3C=OAlCl3CH3COCH2BrCOCH3BrBr2, cat. AlCl3 / Et2O0 Br2, 2.5mol AlCl385 （2）在酸催化下不对称酮的-卤代主要发生在与 推电子基相连的-碳

24、原子上 ，因为推电子基有利于酸催化下烯醇的稳定。 OCH3Br2OCH3SO2Cl2 / CCl4OCH3BrOCH3Cl【注】在位上具卤素等吸电子基时，卤代反应受到抑制，故同一个-碳原子上引入第二个卤原子相对困难。（3）而碱催化反应， -卤代容易在与吸电子基相连的-碳原子上进行，反应进行到位彻底卤代为止。(CH3)3CCOCH3Br2 NaOH / H2O(CH3)3CCOCBr3(CH3)3CCOOH甲基酮化合物降解生成少一个碳原子的羧酸的有效方法！C CH2CH2CH3BrH2COC CH2CH2CH3H2COHBrBrHBr-Br2C CH2CH2CH3BrH2COC CHCH2CH3

25、H3COBr+(1.5%)(58%)C CH2COOEtH3COC CHCOOEtH3COSO2Cl2或CF3SO2ClClC CH2CCH3H3COOC CHCCH3H3COOClCF3SO2ClCCH2CH2CH3H2COHCCHCH2CH3H3COH选择性溴化选择性溴化 四溴环己二烯酮（不发生双键加成反应）四溴环己二烯酮（不发生双键加成反应）OOBrBrBr2副反应,不不饱和酮的饱和酮的- -卤取代反应卤取代反应 OOBrBrBrBr+OBr+(选择性溴化试剂)BrOHBrBr选择性溴化剂选择性溴化剂5,5-二溴代二溴代-2,2-二甲基二甲基-4,6二羰基二羰基-1,3-二噁烷二噁烷5,

26、5-二溴代丙二酰脲二溴代丙二酰脲三氯氰尿酸三氯氰尿酸OOOOBrBrCH3CH3NHNHOOBrBrONNNOOOClClClOBrCH3OCH-ArOCH-ArBrOCH32. 醛的醛的-卤取代反应卤取代反应R CHHCOH 在酸或碱的催化下，在酸或碱的催化下，醛基氢醛基氢和和-碳原碳原子上的氢子上的氢都可以被卤素取代，而且，还可能都可以被卤素取代，而且，还可能有缩合等其它副反应发生。有缩合等其它副反应发生。对于无对于无-氢原子的芳香醛，可利用这一性质，用卤素氢原子的芳香醛，可利用这一性质，用卤素直接取代醛基碳原子上的氢原子，生成相应酰卤。直接取代醛基碳原子上的氢原子，生成相应酰卤。ClOH

27、CCl2140-160ClClOC为了得到预期的为了得到预期的-卤代醛，一般可将醛转化成卤代醛，一般可将醛转化成烯醇酯烯醇酯，然后再与卤素反应。然后再与卤素反应。 C4H9CHOC3H7-CCHOAc2OC3H7-CH=CH-OAcC3H7CHCHOMeOMe+i) Br2BrBrH3O+ii) MeOH 在少量在少量1,4-1,4-二氧六环存在下，于二氧六环存在下，于- -125 ，使醛，使醛与溴和二氧六环的络合物反应，生成与溴和二氧六环的络合物反应，生成-溴代醛：溴代醛：Br2 ,OO(C2H5)2OCH3(CH2)4CH2CHOCH3(CH2)4CHBrCHOOOOOBrBrCH3CH3

28、CHOCHOBr卤化铜与醛反应，可以较高收率得到卤化铜与醛反应，可以较高收率得到-卤代醛：卤代醛：(CH3)2CHCHOCuCl2(CH3)2CClCHOCH3COCH3 / H2O二、二、烯醇和烯胺衍生物的卤化反应烯醇和烯胺衍生物的卤化反应OAcNBSOBrAcOOAcH2CAcOOBrH2CNBS1. 烯醇酯的卤化反应烯醇酯的卤化反应2. 烯醇硅醚的卤化反应烯醇硅醚的卤化反应 烯醇硅醚的形成HCHCOCCOCCO烯醇负离子LDA(CH3)3SiClCCOSi(CH3)3nLDA作用下形成的负离子与三甲基氯硅烷反应生成烯作用下形成的负离子与三甲基氯硅烷反应生成烯醇硅醚醇硅醚l LDA Lit

29、hium diisopropylamide（二异丙基胺锂二异丙基胺锂） a strong base but a poor nucleophile all carbonyl compound is converted to enolate prepared by BuLi with (CH3)2CHNHCH(CH3)2LDA low temperature, give kinetic enolate high temperature, give thermodynamic enolateOLDATHF -78oC+99:1OLiOLiOLDATHF -78oCOLiOLi+80:20动力学控制产

30、物动力学控制产物热力学控制产物热力学控制产物OSiCH3CH3CH3ClSiCH3CH3CH3O+Et3NOSiOBrBr2OCH3N-78OCH3ClCH3ClCCCl3CCl3O+90%9%3. 烯烯胺的卤化反应胺的卤化反应（HCA）三、羧酸或衍生物的三、羧酸或衍生物的-卤取代反应卤取代反应（1 1）机理：离子型亲电取代反应）机理：离子型亲电取代反应 ( (同上同上) )（2 2）特点：）特点： 羧酸的羧酸的-氢原子的不够活泼氢原子的不够活泼 一般需将羧酸先转化成一般需将羧酸先转化成-氢原子活性较大的氢原子活性较大的酰氯或酸酐，然后再用卤素或酰氯或酸酐，然后再用卤素或 N-N-溴代丁二酰亚

31、胺溴代丁二酰亚胺等卤化剂进行等卤化剂进行-卤代。卤代。RCH2COOHSOCl2RCH2COClBr2RCHBrCOClH2ORCHBrCOOH 还可以使羧酸在还可以使羧酸在催化量的三卤化磷或催化量的三卤化磷或红磷红磷的存在下与卤素反应的存在下与卤素反应 。CH3(CH2)3CH2COOHBr2 / PCl3CH3(CH2)3CH65-100BrCOOH第五节第五节 醇、酚和醚的卤置换反应醇、酚和醚的卤置换反应学习内容：学习内容： 学习卤化剂学习卤化剂SOX2，HX，有机磷卤化物等，有机磷卤化物等对对醇羟基、酚羟基、羧羟基醇羟基、酚羟基、羧羟基的置换反应，以及的置换反应，以及其它官能团化合物（

32、其它官能团化合物（卤化物、芳香重氮盐化合卤化物、芳香重氮盐化合物物）的卤置换反应，掌握各类卤化剂的反应特）的卤置换反应，掌握各类卤化剂的反应特点和应用范围。点和应用范围。1.1.卤素置换羟基卤素置换羟基R OHRXArOHArXRCOOHRCOX2.2.卤化物之间的卤素置换卤化物之间的卤素置换RXX= Cl、BrXRXX = F、IX概概 述述3.3.卤素置换羧基卤素置换羧基RCOOAgX2RXAgXCO2X= BrI4.4.芳香重氮盐化合物的卤素置换反应芳香重氮盐化合物的卤素置换反应ArN2ClArXN2一、醇的卤置换反应一、醇的卤置换反应1. 1. 醇与氢卤酸的反应醇与氢卤酸的反应ROHH

33、XRXH2O(1) (1) 可逆反应可逆反应 使用醇或氢卤酸过量，并不断的将产物或生成使用醇或氢卤酸过量，并不断的将产物或生成的水从平衡混合物中移走，可使反应加速，产率提高。的水从平衡混合物中移走，可使反应加速，产率提高。去水剂包括：去水剂包括：H H2 2SOSO4 4、H H3 3POPO4 4、无水、无水ZnClZnCl2 2，CaClCaCl2 2恒沸带水剂：苯、环己烷、甲苯、氯仿等恒沸带水剂：苯、环己烷、甲苯、氯仿等(2) 反应活性：反应活性： 醇：醇： 苄醇、烯丙醇苄醇、烯丙醇 叔醇叔醇 仲醇仲醇 伯醇伯醇 HX：HI HBr HClROHHXRXH2O(3) (3) 醇与碘的置换

34、反应醇与碘的置换反应ROH + HIRI + H2ORI + HIRH + I2 注：注：HI 有较强的还原性，易将反应生成的有较强的还原性，易将反应生成的碘代烃还原生成烃碘代烃还原生成烃 醇的碘置换一般用醇的碘置换一般用 KI / H3PO4 (or PPA)作为作为碘化剂，也可以用碘化剂，也可以用 I2 / P 的办法的办法.（4）醇的氯置换反应）醇的氯置换反应活性较大的叔醇、苄醇可直接用活性较大的叔醇、苄醇可直接用浓盐酸或浓盐酸或 HCl 气气体体，而伯醇常用，而伯醇常用 浓浓HCl-ZnCl2 进行反应。进行反应。CH3(CH2)2CH2OH浓HCl - ZnCl24hCH3(CH2)

35、2CH2ClCCH3CH3H3CH2COHgas HClr.t. 15minCCH3CH3H3CH2CCl浓浓HCl-ZnCl2 : Lucas 试剂试剂2. 醇与氯化亚砜（醇与氯化亚砜（SOCl2 ) 的反应的反应ROH + SOCl2RCl + SO2 + HCl优点：优点： 反应中生成的氯化氢和二氧化硫均为气反应中生成的氯化氢和二氧化硫均为气体，易挥发除去而无残留，经直接蒸馏可得体，易挥发除去而无残留，经直接蒸馏可得纯的卤化烃。纯的卤化烃。（1 1）反应中加入少量有机碱（如吡啶）做催化剂。可）反应中加入少量有机碱（如吡啶）做催化剂。可加快反应速度。加快反应速度。OCH2OHSOCl2 ,

36、Nr.t. 3-4hOCH2Cl（2）SOCl2 与与DMF（二甲基甲酰胺）合用，反应速（二甲基甲酰胺）合用，反应速度和选择性均大大提高。度和选择性均大大提高。HOHOOOSOCl2SOCl2 , DMF, 20 minClClOO不反应 !(75%)3. 醇与卤化磷的反应醇与卤化磷的反应R-OHPX3R OPXXR-XH PXXOH X+NCS CH3SCH3HOOHClOHN-ClCH3-S-CH3选择性的卤化选择性的卤化苄位与烯丙位苄位与烯丙位-OH-OHoNClEtBF42-氯 代 -3乙 基 苯 并 唑 四 氟 硼 酸 盐OSiR3HOHOOSiR3BrBroNClCOOMeCOOM

37、eEtBF4构型反转Et4N+Br-/CH2Cl24. 与其它卤化剂与其它卤化剂二、酚羟基的卤素置换反应二、酚羟基的卤素置换反应 酚羟基的活性小，在醇置换反应中应用的酚羟基的活性小，在醇置换反应中应用的HX和和SOCl2均均不能在酚的置换反应中有满意的效果。不能在酚的置换反应中有满意的效果。 一般需用强卤化剂，一般需用强卤化剂， 如如 PCl5 PCl5 / POCl3 的混合物的混合物, 或有机磷卤化物。或有机磷卤化物。 活性：活性： PCl5 POCl3 POCl3 活性弱，可用于杂环化合物的卤置换反应。活性弱，可用于杂环化合物的卤置换反应。（1） PCl5与酚羟基的卤置换反应温度不宜过高

38、与酚羟基的卤置换反应温度不宜过高 原因：原因：PCl5受热易离解，温度越高，离解程度受热易离解，温度越高，离解程度越大，置换能力越低。越大，置换能力越低。 PCl5PCl3 + Cl2（2 2）缺电子杂环上羟基的卤置换反应相对比较容）缺电子杂环上羟基的卤置换反应相对比较容易。如易。如喹啉喹啉环上羟基的卤置换。环上羟基的卤置换。NOHCH3PCl5 或 POCl3NClCH3（3 3）置换活性较小的酚羟基，可使用）置换活性较小的酚羟基，可使用有机磷卤化有机磷卤化物物。这些试剂沸点较高，可在较高温度和不加压的。这些试剂沸点较高，可在较高温度和不加压的条件下进行卤化。条件下进行卤化。OHClPh3P

39、Br2200 BrCl三、醚的卤置换反应三、醚的卤置换反应如：氢卤酸如：氢卤酸(HI、KI/H3PO4、HBr) 等。等。直链醚很难发生此反应，主要是环醚和芳基烷基醚。直链醚很难发生此反应，主要是环醚和芳基烷基醚。 OHIH3PO4ICH2CH2CH2CH2IHBr/ H2SO4OKIH3PO4I(CH2)5IBr(CH2)5Br四、羧酸羟基的卤置换反应四、羧酸羟基的卤置换反应RCOOHRCOXPX5 或 (PX3 POX3 SOX2) a. a. 羧酸的卤置换反应活性顺序：羧酸的卤置换反应活性顺序： 脂肪羧酸脂肪羧酸 芳香羧酸芳香羧酸（芳香羧酸：具给电子基的（芳香羧酸：具给电子基的 无取代的

40、无取代的 具吸电子基的）具吸电子基的）b. 卤化剂活性：卤化剂活性： PXPX5 5 PX PX3 3 POX POX3 3COOHO2NPCl5COClO2N96%(1) PCl(1) PCl5 5 活性很大，尤其适用于具吸电子基的芳酸。活性很大，尤其适用于具吸电子基的芳酸。(2) PCl(2) PCl3 3 /PBr/PBr3 3 活性比活性比PClPCl5 5 小，一般适用于脂肪小，一般适用于脂肪酸的卤置换反应酸的卤置换反应COOHPBr3COBr90%(3) (3) 氧氯化磷的活性更小，主要用于与活性大氧氯化磷的活性更小，主要用于与活性大的羧酸盐反应的羧酸盐反应CH3CH=CH-COONaPOCl3 / CCl4r.t.CH3CH=CH-COClSOCl2ArCH=CH-COOHArCH=CH-COClC