烯烃的氧化反应课堂PPT.ppt

第七章第七章 烯烃的氧化反应烯烃的氧化反应1授课：XX将烯烃氧化为醇、醛或环氧化物是均相催化反应在工业上的重要应用1．．Wacker 法合成乙醛法合成乙醛v此法由西德Wacker－Chemie公司的J.Smidt于50年代末发现的，它包括了三个分反应：1). 乙烯被乙烯被Pd(Ⅱ)盐在水溶液中氧化为乙醛盐在水溶液中氧化为乙醛这是化学计量反应，早在1894年F.C.Phillips就作了报道，并将此反应应用到Pd的分析上2授课：XX2). Pd(0)重新氧化成重新氧化成Pd(Ⅱ)vSmidt发现，在反应中加入CuCl2可以将Pd(0)重新氧化生成Pd(Ⅱ)，从而使一个化学计量反应变为催化反应从而开创了一个很有价值的新的化学过程3授课：XX3). 氯化亚铜氧化生成氯化铜氯化亚铜氧化生成氯化铜v为了使其成为一个完整的催化体系，可以很容易地利用水溶液中的空气将氯化亚铜氧化成为氯化铜v若将以上三个方程式加合起来，最终结果就是空气中的氧使乙烯氧化为乙醛：这个化学工艺，比以往的方法优越得多4授课：XX过去的方法：过去的方法：1). 电石法：乙炔不及乙烯来源丰富和价廉，硫酸汞有污染问题2). 该法是先将乙烯水化为乙醇，然后再氧化，是两步过程。

所以，Wacker法更为经济5授课：XXWacker法反应机理法反应机理6授课：XXvH2O或OH-对烯烃的亲核进攻是从外侧过来发生反式加成反式加成反应，π络合物转化为σ络合物Ø顺-1,2-二氘乙烯的钯配合物与H2O/CO的反应产物为反-2,3-二氘-β-丙酸内酯7授课：XXØ反-1,2-二氘乙烯反应生成β-氯乙醇的产物是苏式异构体8授课：XXv羟乙基钯络合物经过1,2-位移，由β-羟基烷基络合物(A)异构化为α-羟基烷基络合物(C)Ø以重水为溶剂时，产物中没有检出氘代物，否认了由A还原消除生成乙烯醇再转化成乙醛的路线9授课：XX2. 其它烯烃的氧化反应其它烯烃的氧化反应Øα-烯烃被氧化生成醛或酮，除苯乙烯外，酮是主要产物ØWacker反应具有选择性，同时具有链端和链中双键时，只氧化链端双键10授课：XXØ对于1,1-二取代烯烃，取代基发生迁移得到重排产物ØR1、R2是环的一部分时，反应生成环扩大的酮11授课：XXWacker 反应在有机合成上有广泛应用，例如：由烯烃合成二氢茉莉酮：12授课：XX3. 烯烃的乙酸基化反应烯烃的乙酸基化反应Ø与乙烯氧化生成乙醛的Wacker反应类似，乙烯在醋酸中与钯盐反应生成乙酸乙烯酯零价钯被CuCl2氧化，重新得到二价钯盐，生成的CuCl被氧气或空气中的氧所氧化，重新得到CuCl2，13授课：XX•催化反应的结果：14授课：XX4. 烯烃的环氧化反应烯烃的环氧化反应Ø过氧酸与烯烃的环氧化反应15授课：XXØ过渡金属络合物催化下，烷基过氧化氢ROOH选择性氧化烯烃催化剂：Mo、V、W、Ti等高氧化态的过渡金属络合物16授课：XX•环氧化反应的速度随烯烃取代基的增多而增大利用VO(acac)2和ButOOH进行环氧化反应时， α-位有双键的烯烃反应速度明显加快。

3-羟基环己烯能与过渡金属催化剂配位，它的反应速度是环己烯的200倍17授课：XX醇羟基与过渡金属形成特定的络合物，从而使烯丙醇的环氧化反应具有很高的区域选择性反应中总是生成顺式环氧化产物18授课：XX•分子中若同时含有烯丙醇C＝C双键和一般C＝C双键时，环氧化反应将优先发生在烯丙醇的双键上19授课：XX当烯丙醇双键周围的空间障碍很大时，环氧化反应可能发生在远离羟基的孤立双键上20授课：XX钼络合物催化的烯烃环氧化反应的历程钼络合物催化的烯烃环氧化反应的历程21授课：XX5. 不对称环氧化反应不对称环氧化反应•首次报道的不对称环氧化反应是用钼和钒的手性络合物完成的33% e.e50% e.e22授课：XX•利用钼的手性过氧络合物MoO5L*(L*=手性配体)对简单烯烃进行不对称环氧化时，得到30%e.e的光学产率23授课：XX Sharpless环氧化环氧化v1980年，Sharpless的出色工作，使不对称环氧化反应得到了优异的结果他们以烯丙醇为底物，叔丁基过氧化氢为氧化剂，四异丙氧基钛为催化剂，用光学活性酒石酸作为不对称诱导试剂，进行环氧化反应，光学产率在90%以上24授课：XX优点：1. 一次可以引进两个手性中心。

2. 手性源是酒石酸酯，通过选用天然的，或非天然的酒石酸酯，可以实现不同的对映面选择性3. 反应操作简单，产率高4. e.e.值优异缺点：1. 限于烯丙醇体系，2. 反应比较缓慢25授课：XX机理：26授课：XX6. 脱氢反应脱氢反应•钌络合物催化剂RuCl2(PPh3)3和叔胺氧化物可以使伯醇或仲醇脱氢分别生成醛或酮27授课：XXN-甲基吗琳-N-氧化物是钌的再次氧化剂(reoxidation)28授课：XX•氯化钯也能够把仲醇氧化成酮，O2是再次氧化剂可能的脱氢机理可能的脱氢机理29授课：XXThank you!30。