第三章烃化反应

第三章烃化反应学习目标理解通过O-烃化反应制备混合醚的各种方法；掌握卤代烃为烃化剂制备混合醚时原料与试剂的选择、反应条件的确定等方法，以及环氧乙烷类烃化剂在烃化反应中的应用。掌握F-C烃化反应的反应规律及影响因素，活性亚甲基化合物C-烃化的反应条件、影响因素及在药物合成中的应用；理解芳烃氯甲基化、炔烃烃化的原理、方法及应用。

理解伯、仲、叔胺的制备方法；掌握Gabriel反应、Delepine反应的原理、过程、特点及适用范围；了解选择性烃化的思路与基本方法。1．概念用烃基取代有机物分子中的氢原子，包括某些官能团或碳架上的氢原子，均称为烃化反应引入的烃基包括饱和的、不饱和的烃基脂肪的、芳香的烃基含有各种取代基的烃基举例2.常用烃化剂及应用常用烃化剂：卤代烃、硫酸酯、芳磺酸酯、环氧烷类，醇类、醚类、烯烃、甲醛、甲酸等应用：永久性烃化:即制备含有某些官能团的化合物（如醚类、胺类）或构建分子骨架；保护性烃化:充当保护基。第一节氧原子上的烃化反应Williamson合成

一、卤代烃为烃化剂醇或酚在碱（钠、氢氧化钠、氢氧化钾等）存在下，与卤代烃反应生成醚的反应称为Williamson合成。合成过程定义1．醇或酚的影响

醇

醇的酸性较弱活性小的醇：先与金属钠或氢氧化钠作用制成醇钠，再烃化；活性大的醇：可在反应中加入氢氧化钠等碱作为去酸剂。例如1．醇或酚的影响

酚

酚酸性比醇强在碱性条件下，容易得到高收率的酚醚。操作时，可用NaOH形成酚氧负离子，或用碳酸钠（钾）做去酸剂。例：

2．卤代烃的影响

卤代烃的活性

烃基相同时：RF<RCl<RBr<RI；卤原子相同时：随烃基分子量的增大，活性逐渐降低。

卤代烃的选择

一般不用叔卤烷卤原子相同时伯卤烷的反应最好，仲卤烷次之氯苄和溴苄易于进行烃化反应制备芳基-脂肪混合醚：一般用酚类与脂肪族的卤代烃反应3．碱和溶剂

醇的氧-烃化

碱氢氧化钠、氢氧化钾、钠等强碱。溶剂极性非质子性溶剂如DMSO、DMF等酚的氧-烃化

常用的碱氢氧化钠等强碱、碳酸钠（钾）等弱碱反应溶剂水、醇类、丙酮、DMF、DMSO、苯等二、酯类为烃化剂1．芳磺酸酯烃化剂

制备应用

常用于引入分子量较大的烃基，或用于难以烃化的羟基2．硫酸酯

特点与应用:常用的甲基化及乙基化试剂其沸点比相应的卤代烃高活性大毒性大作为甲基化试剂广泛应用三环氧乙烷类为烃化剂1.反应条件酸催化

单分子亲核取代碱催化

双分子亲核取代R吸电子基主要产物伯醇R供电子基主要产物仲醇2．副反应及其利用副反应易与环氧乙烷继续反应生成聚醚衍生物副反应的避免办法

使用大大过量的醇副反应的应用

制备相应的聚醚类产物。（m、n、p均约为20）四其他烃化剂烯烃为烃化剂重氮甲烷烃化剂

酚羟基、羧羟基甲基化多元酚的选择性烃化五、螯合酚及多元酚的选择性烃化1．酚的螯合及其对烃化的影响螯合酚螯合酚的烃化

2．多元酚的选择性烃化多元酚的烃化

选择性烃化第二节氮原子上的烃化反应一、卤代烃为烃化剂1．伯胺的制备NH3与卤代烃反应(不常用)Gabriel合成Delepine反应新方法Gabriel合成反应式特点酸性水解一般需要剧烈条件用水合肼水解效果好卤代烃范围广Delepine反应反应式(反应分两步进行)优点

原料价廉易得缺点应用范围不如Gabriel合成广泛要求使用的卤代烃有较高的活性2.仲胺的制备利用反应物的活性及位阻利用阻断基

3.叔胺的制备卤代烃与仲胺反应是制备叔胺常用的方法4．联芳胺的制备Ullmann反应

二、酯类为烃化剂1．硫酸酯为烃化剂2．芳磺酸酯及其他酯类烃化剂三、环氧乙烷类烃化剂伯胺与环氧乙烷反应是制备烃基双-（β-羟乙基）胺的主要方法。常用来合成氮芥类抗肿瘤药及镇痛药等。四、醛、酮为烃化剂还原烃化反应

定义

醛或酮在还原剂存在下，与氨及伯、仲胺反应，在氮原子上引入烃基的反应称为还原烃化反应。反应过程1．还原剂RaneyNi金属钠（或钠汞齐）加乙醇锌粉金属复氢化物甲酸等。2．反应特点及规律制备伯胺

五碳以上的脂肪醛与过量的氨，在RaneyNi催化剂存在下氢化还原，主要得伯胺苯甲醛与等摩尔氨在此条件下主要得苄胺制备仲胺

芳香醛与NH3的摩尔比为2：1时，以RaneyN催化加氢，烃化产物主要为仲胺。制备叔胺

仲胺的位阻较大，用甲醛制得叔胺的收率才高。3．反应溶剂及其他常用醇类作溶剂反应条件温和反应的优点没有季铵盐生成反应的缺点使用氢气，易燃、易爆，且需加压，需加强安全操作第三节碳原子上的烃化反应一、芳烃的C-烃化:Friedel-Crafts反应反应机理（略）主要影响因素应用及操作方法需注意的问题主要影响因素烃化试剂

芳香族化合物的结构

催化剂常用的Lewis酸的活性顺序：常用的质子酸的活性顺序:催化剂的用量一般为烃化试剂用量的1/10（摩尔比。溶剂

芳烃本身为液体时，可以过量使用当芳烃为固体时，可用二硫化碳、石油醚、四氯化碳作溶剂F-C烃化反应的应用及操作方法应用操作

反应前

当反应激烈放热时

烃化试剂全部加完后反应毕

4．应用F-C烃化反应需注意的问题烃基的异构化烃基的定位

与反应条件有关较温和的条件取代基进入的位置遵循亲电取代反应的规律；激烈的反应条件常得到较多非规律的产物。二、芳烃的氯甲基化：Blanc反应

定义

芳烃在甲醛、氯化氢及无水ZnCl2（或AlCl3、SnCl4）或质子酸（H2SO4、H3PO4、HOAc）等缩合剂存在下，可以在芳环上引入氯甲基（—CH2Cl），此反应又称为Blanc反应。过程1．芳烃结构

若环上存在有给电子基团，反应容易进行。若芳环上存在有吸电子基团时，将阻碍氯甲基化反应的进行。例如，硝基苯进行氯甲基化时，收率很低。芳酮一般不发生氯甲基化反应，但有给电子基存在时可使芳环活化，而能进行氯甲基化反应。2.氯甲基化试剂

甲醛缩二甲醇甲醛缩二乙醇甲醛或多聚甲醛氯甲醚二氯甲醚等

3.应用