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文档简介

酸碱催化的缩合反应1.化合物分子失去一个带负电荷的原子或基团。例如:2.不饱和化合物加上一个质子:一、形成碳正离子的方法:-H2O二、伯、仲、叔正碳离子的稳定性:

碳正离子的反应:①消去一个氢原子形成烯烃(如醇的E1消去)。②重排成较稳定的正碳离子。③与负离子及其它碱性分子结合(如SNI反应)。④和烯烃加成形成一个较大的碳正离子。⑤从烷烃夺走一个负氢离子。例2:目前工业上制备高级汽油2,2,4-三甲基戊烷(异辛烷)就是在酸催化下,用异丁烯和异丁烷反应。§3.1.2芳烃的烷基化(Friedel-Crafts反应)1、催化剂:(1)常用的路易斯酸催化剂的活性次序为:A1C13>FeCl3>SbCl5>SnCl4>BF3>TiCl4>ZnCl2一、反应试剂(2)常用的质子酸的活性次序为:HF>H2S04>P2O5>H3P042、常用的烷基化剂有卤化烃、烯、醇、醚、酯(1)卤代烷作烷基化试剂例11-溴代-1-苯基丙酮在三氯化铝催化下与苯反应生成1,1-二苯基丙酮。卤代烷的活性次序:相同卤素,不同烷基时:

相同烷基,不同卤素时:叔卤代烷>仲卤代烷>伯卤代烷RF<RCl<RBr<RI

(3)醇作烷基化试剂

醇在酸催化下容易形成碳正离子,因此也常用作烷基化试剂,用醇作烷基化试剂时,在很多情况下,硫酸、三氟化硼和一些有机酸是较为常用的催化剂。

双酚A是制造环氧树脂、聚砜、聚碳酸酯等的重要原料。40℃双酚A返回(4)羰基化合物做烷基化试剂

催化剂酚醛树脂(5)其他试剂作烷基化试剂环氧化合物作烷基化试剂对Lewis酸敏感的化合物可用高氯酸银做催化剂,在碳酸钙存在下进行烷基化反应的特点分析:①当引入的烷基为三个碳以上时,引入的烷基会发生碳链异构现象原因:反应中的活性中间体碳正离子发生重排,产生更稳定的碳正离子后,再进攻苯环形成产物。一级碳正离子二级碳正离子②烷基化反应不易停留在一元阶段,通常在反应中有多烷基苯生成所以,采用苯过量,可控制多取代而以一取代为主。③可逆反应,存在速度控制和平衡控制④反应限制:

苯环上已有–NO2、-SO3H、-COOH、-COR等(拉电子)取代基时,烷基化反应不再发生。原因:

R+是弱亲电试剂,而这些取代基都是强吸电子基,降低了苯环上的电子云密度,使亲电取代不易发生。

所以硝基苯可用作烷基化反应的溶剂。间位在热力学上是稳定的例如:酰基化反应的特点:①产物纯、产量高(因酰基不发生异构化,也不发生多元取代).②反应限制:苯环上已有–NO2、-SO3H、-COOH、-COR等取代基时,酰基化反应不再发生.③酰基化反应所需催化剂的量比烷基化反应所需催化剂的量多.γ或δ-芳基取代的羧酸可以进行分子内酰化,是制备四氢萘酮衍生物的常用方法。分子内的酰化反应,在建立环状体系方面特别有价值,这些反应常用二元酸的酸酐为酰化剂,如:例:丙酮在硫酸催化下,缩合最终得均三甲苯在自缩合中,若酮为不对称酮或只含一个α-H的不对称酮,则产物单一;若不对称酮,反应总是发生在取代基较多的α-C上(平衡控制)。得到的加成产物易脱水。1.定义:含有α-活泼氢的醛酮和甲醛及一个胺同时反应,醛酮的一个α-活泼氢被一个胺甲基取代,称为胺甲基化反应或

Mannich反应,简称曼氏反应§3.1.4曼尼希(Mannish)反应(胺甲基化反应)胺甲基例:2.反应通式:曼氏盐

3.反应条件:(1)反应介质:

酸性。反应一般在水、醇或醋酸溶液中进行,通常混合物中加入少量盐酸(或用胺的盐酸盐)(2)醛:最常用的是甲醛,也可用其他醛(3)胺:胺一般用二级胺,如二甲胺,六氢吡啶等(如用一级胺,胺甲基化反应后氮上还有氢,可再发生反应)。(4)含有α-活泼氢的化合物:A.

除醛酮外,羧酸、酯、硝基、腈的α-H以及炔烃、芳香环系

的活泼氢(如酚的邻、对位)均可发生此反应。

B.当用不对称酮进行反应时,氨甲基化反应总是发生在取代程度较高的α-C上。因为在酸性条件下,含取代基较多的烯醇化比取代基较少的烯醇稳定。4.满氏盐(碱)的性质

α,β—不饱和羰基化合物用Mannich碱或盐作为迈克尔加成反应的受体很多α,β—不饱和羰基化合物是通过Mannich碱或盐制备的。Mannich碱经加热即得α,β—不饱和羰基化合物,并马上与碳负离子发生共轭加成(邢上册P519)

。+例13.结构特点:

β—C上电子密度大,可作为亲核试剂与卤代烃、酰卤、酸酐、α—卤代的醛、酮、羧酸及其酯、共轭醛、酮、羧酸及其酯、睛发生反应。3.合成应用:与醛酮碱催化烃化相比,烯胺烃化有以下特点:1.烯胺烃化条件温和,不需要碱催化剂,可避免醛酮碱中自缩合2.烯胺烃化优先发生在取代少的α—C上,只得到单烷基化的产物;醛酮碱催化烃化常得混合物(二

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