不饱和烃卤加成反应

1、第一章 卤化反应（Halogenation Reaction)卤化反应：在有机化合物分子中建立碳卤键的反应涉及到四种机理：亲电加成、亲核取代、亲电取代、自由基反应（加成或取代）目的： (见)制备具有不同生理活性的含卤素有机药物利用官能团的转化，制备中间体 为提高反应选择性，卤素原子可作为保护基和阻断基1制备具有不同生理活性的含卤素有机药物利用官能团的转化，制备中间体 2卤素原子可作为保护基和阻断基3本章内容不同官能团化合物的卤化反应1.不饱和烃的卤加成反应2.烃类的取代反应3.羰基化合物的卤取代反应4.醇、酚和醚的卤置换反应5.羧酸的卤置换反应6.其他官能团化合物的卤置换反应41 不饱和烃的卤

2、化反应不饱和烃和卤素的加成反应（重点）不饱和烃和次卤酸（酯）、N-卤代酰胺的反应（次重点）卤化氢对不饱和烃的加成反应（自学）51.1不饱和烃和卤素的加成反应卤素对烯烃的加成（重点）卤素对炔烃的加成（自学）一般为亲电加成机理主要得到反式二卤烯烃6卤素对烯烃的加成按照反应机理分为：亲电加成反应(Cl, Br)自由基反应（F,I): 光或过氧化合物引发（简述：氟(聚合、取代)和碘素（还原）加成反应特点）重点：氯气和溴素对烯烃的加成，有机氯(溴)化物是重要的中间体.一般为亲电加成，少数为自由基加成。反应机理反应方向主要影响因素7氯气(溴素)对烯烃的加成反应反应机理：亲电加成。生成的过渡态活性中间体有两

3、种形式：（1）桥型卤正离子（或鎓离子或称络合物）（2）开放式碳正离子和卤素负离子的离子对形式一般反应方向：若桥卤正离子为主要形式，则得到对向加成产物；若开放式碳正离子为主要形式，则得到相当量的同向（加成产物）注意：氯气和溴与烯烃的加成以对向加成为主。8两种形式活性中间体及反应方向 对向 同向桥卤正离子开方式碳正离子若无位阻两侧进攻的机会相等。回13页9氯气(溴素)对烯烃的加成反应主要影响因素卤素的影响对于氯气的加成反应，同向加成产物比溴加成增加更明显，这时因为氯的极化性比溴更小，不容易形成桥氯正离子。（例子）10氯气(溴素)对烯烃的加成反应主要影响因素烯烃结构的影响双键上取代基的影响烯烃的反应

4、能力主要取决于中间体碳正离子的稳定性。当双键上有给电子基团时，能增加碳正离子的稳定性，反应容易进行；反之为吸电子基时，反应不易进行。若双键上有苯基取代时，开放式碳离子得到了苯环的共轭而稳定，同向加成产物会增加。若苯基上还有释电子基团（如CH3-、CH3O-），则同向加成产物更会增加（例子）。11氯气(溴素)对烯烃的加成反应主要影响因素烯烃结构的影响烯烃结构所提供的空间障碍因素：无位阻的脂肪直链烯烃，双键上下平面均能形成三元过渡态，卤素离子则优先进攻能使碳正离子更趋稳定的双键碳原子（如连有烷基、烷氧基、苯基等释电子基团的碳原子），最后得到对向加成的外消旋体。在脂环烯的卤素加成反应中，由于存在邻位

5、取代基等空间障碍，故卤素必然进攻在双键平面位阻较小的一方形成三元过渡态，然后卤负离子也从环背面进攻有利于碳正离子的部位，生成-1,2-双直立键的二卤化合物。对于刚性稠环烯化合物，这种对向加成的立体和区域选择性更明显。例子12氯气(溴素)对烯烃的加成反应主要影响因素反应条件的影响亲核溶剂如（H2O、RCO2H、ROH）的影响由于亲核基团可以 进攻桥卤正离子，反应产物除正常的二卤化合物外，还有醇或酯等加成产物。为避免这类现象，在反应中添加卤化物（卤负离子），从而提高二卤化物的比例。（例子）加入氧化剂，将卤素负离子氧化成卤素分子，亲核溶剂提供的负离子进行加成， 生成卤代醇或酯。（例子）13氯气(溴素

6、)对烯烃的加成反应主要影响因素反应条件的影响催化剂 当双键碳原子上连有吸电子基时，由于双键电子云密度降低，卤素加成的活性下降，此时，可加入少量Lewis酸或叔胺等进行催化，提高卤素的活性，促使反应顺利进行。如果不加入催化剂，通过光照的自由基反应过程也可以进行。（见）温度 卤素加成反应的温度不宜太高，常控制在较低温度下进行。原因有二：一是为了防止卤素取代副反应的发生；二是为了防止生成的邻二卤化物脱去卤化氢的副反应。14 对向 同向15例子： 同向加成受卤素影响如果是E，则（9）为对向产物，（10）为同向产物；如果是Z，则（10）为对向产物，（9）为同向产物16E/Z型异构体顺式异构体：两个相同原

7、子或基团在双键同一侧的为顺式异构体，也用 cis- 来表示。 反式异构体：两个相同原子或基团分别在双键两侧的为反式异构体，也用 trans- 来表示。 若双键上两个碳原子上连有四个完全不同的原子或基团，按“顺序规则”分别比较每个碳原子上连接的两个原子或基团，若两个较优基团在键平面同侧者为Z型异构体，在异侧者为E型异构体。 175-甾体烯5,6-双直立键溴化物例子：立体选择性和区域选择性18未添加 LiCl 时添加 LiCl 时例子：亲核溶剂及添加卤化物的影响1920驱钩药四氯乙烯（16）的合成自由基加成211.3不饱和烃和次卤酸（酯）、N-卤代酰胺的反应次卤酸及其酯为卤化剂制备卤醇（见）N-卤

8、代酰胺为卤化剂制备卤醇 （见）22次卤酸及其酯为卤化剂制备卤醇的反应机理反应机理与卤素加成不同点：亲核试剂提供负离子，次卤酸卤化要在水溶液中进行，而次卤酸酯可在非水溶液中进行。加成规则：马氏法则，即卤素加在双键上取代基较少的一个碳原子上。例子 对向桥卤三元过渡态23N-卤代酰胺为卤化剂制备卤醇和卤代酮反应机理与卤素加成不同点：亲核试剂提供负离子，如羟基、烷氧基，可在非水溶液中进行。常用的卤代酰胺：NBS,NCS,NBA,NCA（查附录）加成规则：马氏法则，即卤素加在双键上取代基较少的一个碳原子上（例子）在质子酸催化下24含水的二氧六环溶液，有利于反应物甾体烯烃（25）的溶解。这时卤正离子的位置主要由空间位阻效应决定（旁侧有甲基）。25次氯酸酯作为卤化剂：水溶液中得到卤醇，次氯酸作为卤化剂次氯酸叔丁酯为最常用的卤化酯（t-BuO太大，上不去）26不饱和烃的卤加成反应（总结）重点掌握的知识点：亲电加成桥卤正离子、碳正离子；