10第五章 有机合成试剂2----12级10.9.pptx

练习：练习： 用苯和不超过用苯和不超过4 4个碳以下的简单有机原料合个碳以下的简单有机原料合 成下列化合物：成下列化合物：逆合成分析：第五章 有机合成试剂有机镁 有机锂 有机铜 膦叶立德 有机硼有机金属化合物有机金属化合物ØØ 离子型（与碱金属形成的化合物）离子型（与碱金属形成的化合物）Ø 极性共价键型（与第极性共价键型（与第IIII、第、第IIIIII族金属形成的化合物）族金属形成的化合物）烷基锂烷基卤化镁（Grignard试剂，格氏试剂，格林雅试剂 ） 二烷基铜锂金属电负性Li1.0Mg1.2Cu1.95.2 5.2 有机锂试剂有机锂试剂有机锂试剂与有机锂试剂与GrignardGrignard试剂性质类似，但有机试剂性质类似，但有机 锂更活泼，而且锂试剂参加的反应受空间位阻的影锂更活泼，而且锂试剂参加的反应受空间位阻的影 响较小响较小有机锂试剂是含有碳原子与锂原子直接成键的一类有 机金属化合物锂原子具有天然的电正性，因此有机 锂化合物的大部分电荷密度被推向了化学键上的碳原 子一端，从而易形成碳负离子有机锂化合物是一种 极强的碱和亲核试剂烷基锂5.2.1 有机锂的制备1、卤代烃与金属锂反应• •有机锂化合物比有机锂化合物比GrignardGrignard试剂更易与卤代烃反应，因试剂更易与卤代烃反应，因 此要在低温（此要在低温（-10-10℃℃）下反应，以减少）下反应，以减少WurtzWurtz 反应的发反应的发 生。

生 • •有机锂极易与氧作用，反应需要在干燥的氮气流中进有机锂极易与氧作用，反应需要在干燥的氮气流中进 行WurtzWurtz 反应：反应：2、卤化物与正丁基锂交换反应该法主要用于1-烯基锂或芳基锂的制备3 3、烃的金属化反应、烃的金属化反应锂锂- -氢交换氢交换有机锂化合物的特点：有机锂化合物的特点：uu有机有机锂锂R-LiR-Li试剂试剂与与GrignardGrignard试剂性质类似，但前者更活泼试剂性质类似，但前者更活泼，而且锂试剂参加的，而且锂试剂参加的反应不易受空间反应不易受空间位阻的位阻的影响uu极易与极易与OO2 2、、H H2 2OO、、COCO2 2等反应因此，用锂试剂进行的反等反应因此，用锂试剂进行的反应要在高纯氮或氩气中进行应要在高纯氮或氩气中进行 5.2.2 5.2.2 有机锂化合物的特征反应有机锂化合物的特征反应1 1 与醛、酮反应生成醇与醛、酮反应生成醇合成：（（1 1）与醛、酮的加成反应）与醛、酮的加成反应有机镁和有机锂试剂比较：有机镁和有机锂试剂比较：（（2 2）与）与α,βα,β- -不饱和酮的反应不饱和酮的反应• • GrignardGrignard试剂主要发生试剂主要发生1,4-1,4-加成加成• • 有机锂化合物主要发生有机锂化合物主要发生1,2-1,2-加成加成 2、有机锂与羧酸和CO2反应生成酮（（1 1）与羧酸反应）与羧酸反应( (反应分两步进行反应分两步进行) )：：格氏试剂与酸反应生成RCOOMgX，不再与格氏试剂反应 ，不能用游离的酸通过格氏试剂合成酮。

特点及其应用： • • 反应物羧酸是光学活性的，产物酮同样是光学活性的反应物羧酸是光学活性的，产物酮同样是光学活性的 • • 分子中有羟基、氨基等同样也可以进行上述反应：分子中有羟基、氨基等同样也可以进行上述反应： • •烃基锂制备后应随即使用，一般不宜长时期保存，通常烃基锂制备后应随即使用，一般不宜长时期保存，通常 的卤代烃、活泼、不活泼卤代烃都可以用此法制备的卤代烃、活泼、不活泼卤代烃都可以用此法制备• • 卤代酸在低温下反应：卤代酸在低温下反应：应用：应用：利用这类反应可以从羧酸制备不对称酮利用这类反应可以从羧酸制备不对称酮 （（2 2）与二氧化碳加成）与二氧化碳加成区别于格氏试剂与区别于格氏试剂与CO2CO2的反应的反应………………………………………………羧酸羧酸酮酮(3) 与羧酸酯反应• •有机锂与羧酸酯的反应通常有机锂与羧酸酯的反应通常用于用于GrignardGrignard试剂试剂不能正常不能正常反应的场合反应的场合• •产物是叔醇，中间产物酮不易分离出来产物是叔醇，中间产物酮不易分离出来. . (4) 与酰胺反应有机锂与有机锂与甲酰胺甲酰胺反应得到反应得到醛醛，与，与其他酰胺其他酰胺反反 应生成应生成酮酮 3、与环醚反应4、与卤化物的反应X=X=ClCl、、BrBr、、I I有机锂可以和某些正电性较低的金属卤化物在无水惰性有机锂可以和某些正电性较低的金属卤化物在无水惰性 溶剂中反应，生成该金属的有机化合物溶剂中反应，生成该金属的有机化合物5.3 5.3 有机铜试剂有机铜试剂5.3.1 制备二烷基酮锂二烷基酮锂烃基锂化合物活性大，它可以和有机铜化合物形成一种双烃基锂化合物活性大，它可以和有机铜化合物形成一种双 金属化合物金属化合物- -二烃基铜锂二烃基铜锂（铜锂试剂、吉尔曼试剂（铜锂试剂、吉尔曼试剂 ））反应器皿中不反应器皿中不 能有水，也不能有水，也不 能有能有COCO2 2通过有机锂试剂分别制备有机铜试剂盒有机铜锂化合通过有机锂试剂分别制备有机铜试剂盒有机铜锂化合 物。

物5.3.2 5.3.2 有机铜试剂的反应有机铜试剂的反应1、共轭加成反应α α, , β β- -不饱和羰基化合物不饱和羰基化合物R R：烷基、芳基、烯基、烯丙基、苄基：烷基、芳基、烯基、烯丙基、苄基2、与酰卤反应无影响无影响3、与环氧化合物反应4、与卤代烃反应Corey – House 烷烃合成法烷烃亲核性较弱ØØ 对比对比: : WurtzWurtz反应（反应（18851885 ））Wurtz反应只能制备对称烷烃，不同卤代烷反应生 成混合产物对称烷烃混合卤代烃的反应产物复杂二烷基铜化锂与伯卤代烷能顺利反应，仲卤代烷次二烷基铜化锂与伯卤代烷能顺利反应，仲卤代烷次 之，叔卤代烷几乎不能反应之，叔卤代烷几乎不能反应反应物顺反异构，优先得到双键构型保持不变的产反应物顺反异构，优先得到双键构型保持不变的产 物5.45.4 膦叶立德膦叶立德5.4.1 5.4.1 膦叶立德的结构和制备膦叶立德的结构和制备邻位两性离子，邻位两性离子，有亲核性有亲核性WittigWittig试剂试剂制备：制备：R1，R2=苯基、吸电子基或烷基5.4.2 5.4.2 膦叶立德的活性和分类膦叶立德的活性和分类膦膦叶立德叶立德的化学活性（稳定性）是碳原子上负电荷的密度的化学活性（稳定性）是碳原子上负电荷的密度 大小的直接反映，它取决于该碳原子上所带取代基的性质大小的直接反映，它取决于该碳原子上所带取代基的性质5.4.35.4.3 膦叶立德的反应膦叶立德的反应1 1、与羰基化合物的反应、与羰基化合物的反应n nWittig Wittig 反应反应烯烃烯烃三苯氧膦（固体三苯氧膦（固体 ））Wittig Wittig 试剂试剂膦叶立德与醛、酮反应生成烯烃，该反应称为维蒂希反应膦叶立德与醛、酮反应生成烯烃，该反应称为维蒂希反应 或羰基的烯化反应，是合成烯烃的重要方法。

或羰基的烯化反应，是合成烯烃的重要方法2 2））与与α α, , β β- -不饱和羰基化合物不饱和羰基化合物不不发生发生1 1，，4-4-加加成，成， 因此双键位置比较固定因此双键位置比较固定特点：特点：（（1 1）高度的）高度的位置专一性位置专一性维生素A（（3 3））立体选择性立体选择性一般在非极性 溶剂中，共轭稳定的膦叶立德与醛酮反应优先生成反式烯烃，而不稳定膦叶立德则优先生成顺式烯烃顺式反式维生素维生素D D2 2的合成的合成立体专一性的生成反式烯烃n nWittig-Horner Wittig-Horner反应反应Wittig-HornerWittig-Horner试剂试剂亚磷酸乙酯亚磷酸乙酯用用亚磷酸酯亚磷酸酯代替三苯基膦所制得的磷代替三苯基膦所制得的磷YlideYlide与醛酮反应与醛酮反应R’=COORR’=COOR，， CORCOR，， CNCN等等Wittig-HornerWittig-Horner试剂试剂n nWittig-HornerWittig-Horner反应与传统反应与传统 Wittig Wittig 反应比较反应比较试试 剂剂反应条件反应条件副产物副产物WittigWittig试剂试剂加热，时间长加热，时间长PhPh3 3POPO，较难除净，较难除净WittigWittig－－HornerHorner试剂试剂温和，时间短温和，时间短磷酸盐离子，水洗除去磷酸盐离子，水洗除去2 2、、偶联反应偶联反应60%~72%————烯烃的逆合成分析烯烃的逆合成分析1 1最佳合成路线最佳合成路线n nWittig Wittig反应在合成中的应用反应在合成中的应用————烯烃的逆合成分析烯烃的逆合成分析2 2• •具体合成路线如下：具体合成路线如下：（（20132013年四川大学真题）年四川大学真题）以乙醇、甲苯为原料由以乙醇、甲苯为原料由WittingWitting反应合成：反应合成：合成：合成：由苯和不多于由苯和不多于4 4个碳的有机物合成个碳的有机物合成：：合成路线合成路线 ：：5.5 有机硼试剂有机硼化合物主要有：有机硼化合物主要有：硼烷硼烷( (硼氢化合物，如硼氢化合物，如BHBH3 3、、B B2 2HH6 6等等) )、、烷基硼烷烷基硼烷(RBH(RBH2 2、、R R2 2BHBH、、R R3 3B B) )等等。

有机有机硼烷在合成上的应用基于以上烷基硼烷的质硼烷在合成上的应用基于以上烷基硼烷的质 子化、氧化、异构化、羰基化等反应，由此可以合成烯子化、氧化、异构化、羰基化等反应，由此可以合成烯 烃、醇、醛、酮等化合物，并且反应具有烃、醇、醛、酮等化合物，并且反应具有高度立体选择高度立体选择 性乙硼烷在空气中立即自燃，生成氧化硼和水，并放乙硼烷在空气中立即自燃，生成氧化硼和水，并放 出大量热出大量热5.5.1 硼氢化反应（加成反应）硼烷对不对称烯烃的加成反应B加在取代基较少的碳原子上 立体化学：顺式加成5.5.2 硼烷在有机合成中的应用1、硼氢化-氧化反应——伯醇（反马规则）烯烃构型保持不变末端炔2、烷基化α-卤代羰基化合物在碱存在下，可与烷基硼进行烷 基化反应5.6 有机硅试剂（自学）氯代三甲基硅烷（或三甲基氯硅烷，Me3SiCl）烯醇硅醚n 氯代三甲基硅烷（Me3SiCl）最简单的有机硅化合物，有机合成中常将Me3Si-三甲 基硅基引入，起对某些基团的保护作用优点：容易接上去，基团稳定，一定条件下也容易除 去 缺点：对立体反应有一定影响n 有机硅在有机合成中的应用 (1) (CH3)3Si基团作为辅助基团 (CH3)3Si基团(TMS)介入反应后，反应具有高度区 域选择性 烯醇硅醚也可以定向地进行硼氢化反应： 环酮经烯醇硅醚中间体，再发生硼氢化氧化，可以制 备反式邻二醇。

2) (CH3)3Si基团作为保护基团 (CH3)3Si基团作为羟基、氨基、炔基、羰基等基团的 保护基 •羟基的保护： 以卤代醇作为底物制备Grignard试剂过程中，引 入三甲基硅基作为保护基团 •炔基的保护：保护链端的炔基，其它炔基被氢化。