第四章烃化反应

有机化学相关知识，主要介绍了烃化反应的不同类型和方法，涵盖了氧原子、氮原子和碳原子上的烃化反应。可以作为学习笔记和复习资料，帮助大家系统地回顾和巩固所学知识，学生更好地理解和记忆知识。

第四章烃化反应

• 第一节氧原子上的烃化反应
  • 一、醇的O-烃化
    • 1.卤化烃为烃化剂
      • 反应通式
        • 醇+卤代烃→醚+氢卤酸；R-OH+R'X→R-O-R'+HX
      • 反应机理：亲核取代；Williamson合成
      • 影响因素
        • 1）卤代烃
          • R相同C-X活性顺序：RI>RBr>RCl>RF（伯卤代烃空间位阻小，叔卤代烃稳定不可强碱反应）
          • 当X相同时：卤代丙烯，卤苄>卤代烷>卤芳烃ArX(X-Ar形成p-π共轭较稳定不易烃化)
        • 2）醇
          • 增加氧的亲核性
          • 空间位阻
          • 含吸电子基芳环，六元杂环中，卤原子位于吸电子基或N的邻对位活性较大，可在碱性条件下与醇发生烃化反应
    • 2、芳磺酸酯为烃化剂
      • 烃化剂：苯磺酸酯基，对甲苯磺酸酯基;TsO-是很好的离去基团，R+正电性强
      • 制备：对甲苯磺酰氯TsCl+CH3OH甲醇→（碱性条件下）对甲苯磺酸甲酯+NaCl+水
      • 邻二醇的保护-形成缩醛（丙叉基保护）
        • 缩醛或缩酮：丙酮或苯甲醛与顺式邻二醇形成缩醛或缩酮
          • 水/氢质子或Lewis酸下脱保护
    • 3.环氧乙烷为烃化剂
      • 性质：小环化合物，张力大，活泼，开环
        • 羟乙基化反应：O上引入羟乙基
          • 反应条件：酸/碱催化，条件温和速度快
      • 1）碱催化机理
        • Sn2双分子
          • O-进攻空间位阻较小的C
      • 2）酸催化机理
        • Sn1单分子
          • O-进攻能形成稳定C+的C
    • 4.烯烃为烃化剂
      • 醇与烯烃双键加成生成醚
        • C=C没有吸电子基时，不易反应
          • C=C连有吸电子基如-C=O，-C三N，-COOR（酯基），-COOH（羧基Y）易发生反应
  • 二、酚的O-烃化
    • 酚的酸性比醇强，易于反应进行
      • 1、烃化剂：卤代烃
        • 碱性条件下易成酚醚一般用（NaOH）+酚→芳氧负离子或碳酸钠，碳酸钾
          • 卤代烃活性越大，所用碱性越小
            • 溶剂：水，醇类，丙酮，DMF，DMSO，苯或二甲苯
      • 2、烯烃
        • 间二苯酚，傅克酰基化
      • 3、硫酸酯
        • 硫酸甲酯、硫酸乙酯
      • 4、重氮甲烷：CH2N2（活性甲基化试剂）
        • 用于酚和羧酸的烃化（羟基的酸性越大，其质子越容易转移，越易反应），产生N2
      • 5、ROH（用作烃化剂）/DCC（碳二亚胺用作醇酚偶联）
  • 三、醇酚羟基的保护与脱保护（重点！！）
• 第二节氮原子上的烃化反应
  • 一、氨及脂肪胺的N-烃化
    • 氨基化反应：卤代烃与氨的烃化反应（卤代烃与氨反应，用碱处理可直接引入烃基）
      • 卤素的活性顺序：RI>RBr>RCl>RF（离去能力）
        • 1、伯胺的制备
          • Gabriel合成
            • Sn2亲核反应，伯胺空间位阻小，反应容易
          • Delepine反应
          • 还原烃化
            • 醛酮（+还原剂）+氨（伯胺，仲胺）→胺
              • 还原剂：催化氢化、金属钠加乙醇、钠汞齐和乙醇，锌粉，负氢化合物以及甲酸等
                • 反应活性：醛>酮；脂肪族>芳香族；无立体阻力>有立体阻力（没有季铵盐生成）
                  • 共轭结构越稳定，羰基活性越强，反应活性越强
        • 2、仲胺的制备
          • 卤代烃与伯胺，①无明显空间位阻，得到混合胺；②有空间位阻仲胺产率高
        • 3、叔胺的制备—还原烃化
          • 甲醛的位阻小，活性大，用来对胺类进行还原甲基化反应
  • 二、芳香胺及杂环胺的N-烃化
    • N-烷基及N，N-双烷基芳香胺的制备
      • 胺的碱性大小→比较N上孤对电子的碱性→孤对电子给电子能力→而甲基（供电子基）给电子性增大N原子电子密度→碱性：叔胺>仲胺>伯胺
        • 1）芳胺与硫酸二甲酯
        • 2）芳胺与脂肪伯胺
        • 3）芳胺与羰基化合物还原烃化
  • 三、合成实例
  • 四、氨基的保护
• 第三节碳原子上的烃化反应
  • 一、芳烃的烃化
  • 二、羰基化合物α-C烃化
  • 三、其他碳原子上的烃化
  • 四、有机金属化合物在C-烃化上的应用
• 烃化反应：烃基取代氢原子
  • 引入烃基类型
    • ①饱和烃
    • ②不饱和烃
    • ③脂肪烃
    • ④芳香烃
    • ⑤其他取代基的烃类
  • 烃基引入方式
    • 1）取代反应
    • 2）双键加成
  • 成键形式
    • 1）醇或酚羟基（C-OH）变为醚(OR)
    • 2）NH3，C-NH2变为伯仲叔胺
    • 3)活性亚甲基，芳烃形成C-C键
  • 反应机理
    • 1）Sn1
    • 2）Sn2
    • 3）亲电取代
    • 4）自由基取代
  • 烃化剂种类
    • ①卤代烃②硫酸（磺酸）酯③醇④烯烃⑤环氧烷⑥重氮甲烷