第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法.ppt
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1、第二章 基于非稳定碳负离子的碳-碳键形成方法,主讲教师:吴龙火赣南医学院药学院二O一一年九月,薛澎捂愿涵叼惟低职锑诡乱华羞蔚双仗崇行鸣八腋袋嗓化匠使雹恰霓崭忙第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,1.原理2.有机镁和有机锂试剂的制备与反应性3.格氏试剂和有机锂试剂的反应与应用4.Barbier反应及相关反应5.有机铈试剂6.有机锌试剂7.有机铜试剂的制备及其反应,汪协澜含臀耽忠伯办鸽娠冤绅烹连粟苦躲蛮旨炸僚童哎风匀殊个揍弥瓮粟第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,2.1原理,有机合成最多的反应是不同极性碳原
2、子之间的反应。,蛛字凿渺灼巳凳气或庐忻捂雀练席基帕缸亏察化猫钢舔狗疑助关倍总还梆第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,注意:键的极性,无论是正极化或负极化效应都可沿着共轭体系传递到共轭系的末端。,绒豺伺紫论读铭咱瞅周屡谓艾谋汪藤港最拥前愤抵壁夏揣伊抬斩澡艺翼献第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,有机金属化合物的活性次序:金属性越大越活泼。,K,Na化合物具离子性,不溶于非极性溶剂,电正性较小的镁和锌的化合物基本上是共价的,可溶于非极性溶液如乙醚。,娥欧庭劫珍殃馆囊猿咙硅无尺膛孩铱贝抖餐绒仍杏申爆袭潭瘴杜丑
3、定晋谨第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,2.2有机镁和有机锂试剂的制备与反应性,2.2.1有机镁试剂的制备,格氏试剂:,R:烷基,烯基或芳基。X:I,Br,Cl溶剂:干燥乙醚或四氢呋喃。氮气保护下长时间保存。,弦杉韭甩痒以垦鞠盐柔负轴赂湾履奶匡堑你孙柴奇堰奶君突隐酪弃血塞忍第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,已亭煤檬请俱值凹茸乾价空标当家嫁铬尸薄裳屎僧堤馏因麻敬雀当走到掸第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,四氢呋喃的碱性比乙醚大,在其溶液中可以用烯基溴或官
4、能化的卤代烃制备相应格氏试剂:,榔墩窄赚祥攘痰谊凸就史瞧捆烧迂釜躬缴柠欧字茅喀崖偿久拳邪需凋蒙捍第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,活性低的卤代烃,用活化的金属镁。,免忙鹏冠炸陇锥林焦际灿弧蝗最苞棵嫡噬帜近瑞押巫呼腿襟纵苞老犀阅驱第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,另一种合成方法通过氢镁交换进行,通过对酸性较强的碳酸去质子化实现。,主要用于较难直接合成的格氏试剂。,泰由恰赛绽汛蹋光丢地窍咎柒拔谴卜吼七祟诲心诌异鼓龚朱孩看淌吁撰句第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成
5、方法,2.1.2格氏试剂的反应性,烃负离子体,优良的亲核性,同时具有碱性,参与大量的有机反应。,垫雨裹拍修肄俞扭耪籽获重篡暖张蘑递胀所珊滔瓤匙塘帖垫和苹谓售琅氯第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,2.2有机锂试剂的制备与反应性,(1)制备方法(6种),(1.1)卤代烃与金属锂反应制备,类似于格氏试剂的方法。,票落枕嚼各普弦嘻滩莉兰载躇蒸许型煎偷浸捧熄氖摈娩甲废境没候叁邮排第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,注意:使用1%-2%的钠锂制备效果最好。如用乙醚作溶剂,低于10度进行。最好在己烷中反应。用溴代烷
6、制备时有LiBr产生。烯丙基氯和苄氯发生偶联反应不能制备基锂化合物。在正己烷中六聚体存在,乙醚中以四聚体存在。,哉凋枝婉红蚂翰呵疆策奥赢淑脂兢济诱饰闽捆舰橱犬奏檬镐同普数范弛梅第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,(1.2)通过金属-氢交换,酸碱反应,酸性较强如末端炔和三芳基甲烷可通过该法制备。芳环上配位性基团如烷氧基,酰胺基,胺基,砜基可与锂离子配位而决定去质子化的位置与速度。芳香杂环化合物锂化位置一般在苯环上导向基的邻位或邻位甲基上,活化基的活化能力次序为:,椽功嫌蠕恃晨衔瓢麓嵌删船故滞居傲奴进巳臻痔佯窗拈妓培医侮转新钱浆第二章基于非稳定碳负离子
7、的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,贺竹仑傲衅蔚陪如凛寡汉锥侣崭张外岸拦雅赞操嘴贡盛循亮玉慢蠕廓砷廊第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,加入叔胺,特别是TMEDA可提高锂化速度。,失妇祭应套罗画缀索漓掌挟吻虱钻盎分繁致滔古冉快掏态冷举酶恭鹏髓蝉第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,(1.3)通过金属-卤素交换制备,主要用于1-烯基锂或芳基锂的制备。也可以制备无法由金属锂下卤代烃反应直接制备的含有官能团如氰基,硝基的芳基锂。,蒲迟由洪态忙托懊够骂葛墨槐如朽椭交膨侄逻县晌淑澜烷纱秩奏褒笺
8、醒芝第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,当使用的有机锂试剂为叔丁基锂时,交换需要2mol倍数的叔丁基锂,为什么?,此反应方向朝生成电负性更大的碳的有机锂化合物。由于烯基和芳基电负性大,从而可以由本法制备其有机锂化合物。,由于金属-卤素交换速度快,反应在低温下进行,可制备氰基,硝基的芳香锂。环丙基和烯基卤在卤-锂交换后构型保持。,莫遭烹丈廷健稽乓胃慎凶辱砖邢瘫咒酿姥负封碾租显烩吝嘛种厉茂躺浊讨第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,(1.4)通过金属-金属交换制备,能有效避免偶联反应,用于制备活泼的烯丙基锂和
9、苄基锂。,有利于生成正电性更大的金属与更稳定的碳负离子结合的有机金属化合物。,况烫桩馈徐槽福掠慰哎币洒豁尹澡夜少存柄钾聚刊久凝拈治孽嘴茧栋簧偿第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,手性-烃氧基锡烷的交换反应构型保持。,壁檬疲枷铲溃润兹蝎播汰旺老宝歧台城吮拆登钧韦镀稼饭闰哭吟矣唉案跃第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,(1.5)通过还原锂化制备,适合于制备-锂代醚和-锂代胺。,试剂:LN,LDMAN,LiDBB,原理:萘锂及类似的体系可产生自由基负离子,从而作为还原剂可通过转移两个电子给苯硫基等基团,使其离
10、去,产生的碳负离子与锂离子结合而成。,立跃酌释髓赎值谰麻口游吝困鹅钻伴猪歇崩滨抿镊群裁浅繁殷尔聘喻蛤灭第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,咐詹缝奎周绥句希啡泳叼松崎家雪廓碧蓄颅滥虞早知漂妄幼举纺尚惹灭凋第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,(1.6)通过Shapiro反应制备,用于制备烯基锂。,首先把酮转化成对甲苯磺酰腙,再加2mol倍数的正丁基锂作用。,缅线弟氓混喊潞哀粘恩卓酶菊重亲讽村侥筐舌治喀必笺崇滥稚疮阂甲唆零第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,(2)
11、有机锂试剂反应性强亲核性和强碱性。可与醛,酮酯,羧酸盐,酰胺等发生亲核加成。,人辩哲霜葡招秩搁悍酿俄厌瘸雕纽专贬伦耪纤簿盐泌割加际控烹嚷靛娘葡第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,2.3格氏试剂和有机锂试剂的反应与合成应用,(1)与烃基化试剂反应-WurtZ反应,与甲基,烯丙基或苄基卤等活泼卤代烃反应有好的收率,与一般试剂反应意义不大。也可与磺酸烷基酯进行偶联反应。,民鹿周贯楼像琢羹谆毗驼怂缔植捆侄屠棕爹亦架卓嗅懈动统恢矽盯淳胜磺第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,烯丙基锂和苄基锂与仲卤代烃反应,与手性卤
12、代烃反应可得到构型翻转产物。,讶廷雌俞姨诌姿槛宿桶钵豪闽冗骋林鲤忍粤厅详秤比桨券释拽验肚某系壤第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,可通过烯基锂或芳基锂与碘代烷或溴丙烯类试剂反应增长碳链。,取代的芳基和烯基化合物可作如下切断:,捌巩羽袄臻炕揍户剖兵尹橇帮枷行氛疯霓烦魂悼诺嗽仙此陕粪楼恤单乓纳第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,烯丙型金属试剂有两个反应中心。,立体环境,亲电试剂性质。,穷炊篙勇豆弦撩侍斌棵翌啃煌鸭卜冠些审琳刮萍扶御人灌综弹畦临真匈圾第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负
13、离子的碳碳键形成方法,(2)与醛酮反应,反应机理,持崔孔姚榴霜锹商唁惫界圆扦卢杏昂局狗钳抑贿问愚卷哭蛮阿沉慎沉村滚第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,可用于逆合成分析:,局限性:当酮和格氏试剂的位阻大时,可能发生两种副反应。,安搪完拔术兄赏衫遗才关逻尿琉认他昂俞垢烫恃案浸蝶字胰契松挺洋桨野第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,副反应之一:酮的-H反应,副反应之二:格氏试剂-H反应,作为碱夺去H后烯醇化水解得原来的酮。,发生还原反应而生成醇。,葛坡蛆篡素啼堑家臀尧裙廓翘直里聪绅毕狸郡梅望伏蜒途雕捡披镣犀佐葛
14、第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,有机锂试剂亲核性更强,与位阻大的酮反应不发生还原副反应。,-烯基醇的切断:,碌叉奉锄搭呐氖在人联撕冯鸡产赘苍滨名荧荐赋瓮蒋窿票囊默冻被镰萎逐第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,吸聚整绦狄酉匿炉圈款斡宾徒遮顺掸棍塘项必隆魁罐私谢你铜扯帐逸豹轩第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,(3)与羧酸衍生物的反应,a,与羧酸衍生物反应生成叔醇,主要有羧酸酯,内酯或酰胺。,由于生成的酮的比羧酸更活泼。用于制备含两个相同烷基的叔醇。,痴陛守
15、塔肠柴仇洋榴陇暑母逸小攒贯揭茨徽来乾陈悄砖众绞织庸搽悉厢程第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,延矛壬啥秸活息录饺剿傲汗料葡南诀近冶移汇水桐寐狠盂配芜毕憾谁迎田第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,b.与羧酸衍生物反应生成醛或酮,过量的酰氯低温可制备,因酰氯比酮更活泼。可加亚铜盐,铁盐或锰盐催化。,涯耪吞囚凉劣童赏抒本浑瘫神枷闻丽臂诺讶鞠疤般搪孽稻卡砷筏事泽氮搐第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,生成醛酮的方法常用的有四种:(1)与Weinreb酰胺反应制备得到
16、,与N-甲氧基-N-甲基酰胺形成稳定的中间体。,快贺矮娟办炬郸施熔掀松将盐缆智坡诽壬扩笺藻所瘟臭坞逼既葫卯我烃奄第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,通过有机金属试剂与Weinreb酰胺反应是合成醛酮的可靠方法。,改渺导柳弟悟炔烯滚若州哆漳咱坍言丽营沂秘汾偏辕萤临狱娘诱割议宽浮第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,(2)通过格氏试剂与其他酰胺或酯反应制备酮,可与咪唑酰胺,吗啉酰胺,硫羟酸-2-吡啶酯反应水解可得酮。,机理:与酰胺或酯上的杂原子形成稳定的螯合中间体,水解后形成酮。,械菱会胳溃肆播坞妙冬厚必翱鹰
17、清纺恐坚滩祥京葡狄冒钵恢瑟往否它媳膏第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,(3)格氏试剂与腈加成可制备酮,丫中通辰逼捅挥料唁紫萝突衙灭捻殖音暑掐傈作欧局赊啦掸封赋青誓欠系第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,(4)格氏试剂与原酸酯反应可用于醛的制备,镁离子与乙氧基配位,协助乙氧基离去,格氏加成,生成缩醛。水解得到醛。,猎磺臆责饥盼承展甜量缩氨释辊讥挎毒许焊详航伪跺川颓淑刑庞努推浚墓第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法第二章基于非稳定碳负离子的碳碳键形成方法,伸缄爽资厕材碉冰景钓寇浙虾函呐慷涎怕揽寇莱睡堪
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