有機(jī)合成試劑5PPT課件

1、1有機(jī)合成試劑元素有機(jī)試劑： 如，有機(jī)硼試劑，有機(jī)硅試劑金屬有機(jī)試劑：如，Grignard 試劑， 有機(jī)鋰試劑過渡金屬有機(jī)試劑稀土金屬有機(jī)試劑NNOOMnHHCl(R,R)-salen-Mn(III)配合物第1頁/共79頁2MeSNNMeSRuClClPcy3Ph5.8mol%CH2Cl2OT OOPOOOROOONNHOORROOONNHOOOT OOPOOOTBDMS47%第2頁/共79頁3第3頁/共79頁4第4頁/共79頁5第5頁/共79頁6有機(jī)金屬化合物I及IIA族金屬有機(jī)物：, RNa, RLi, RMgXIIB族金屬有機(jī)物： Me2Cd有機(jī)過渡金屬化合物： R2CuLiI 及 II

2、A 族有機(jī)金屬化合物有機(jī)鋰、鈉及鎂衍生物已廣泛用于合成。從結(jié)構(gòu)上看，這類化合物因分子中存在C-金屬鍵而十分活潑。其中，碳原子上帶有高度負(fù)電荷，使碳原子具有強(qiáng)的親核性和強(qiáng)堿性。第6頁/共79頁7還可用金屬鈉或鉀還原鎂鹽，制成黑色活性鎂粉。Grignard 試劑鹵代烴與金屬鎂在無水乙醚或THF中反應(yīng):溶劑：一般，用無水醚，R為烯丙型或芐型時(shí)用THF。Or THFRX+ MgEt2ORMgXR: 伯、仲、叔烴基； X：I, Br, ClR: 芳基； X：I, Br鹵代烴碘、碘甲烷和溴乙烷，最好是二溴乙烷。催化劑：第7頁/共79頁8第8頁/共79頁9第9頁/共79頁10Cl+Mgdry THFMgCl

3、dry ether注意：注意：注意：注意：制備乙烯型制備乙烯型制備乙烯型制備乙烯型格氏試劑格氏試劑格氏試劑格氏試劑BrCl+Mg乙醚四氫呋喃ClMgBrMgClMgBr第10頁/共79頁11第11頁/共79頁122RMgClR MgClClMg ClOCH3CH2CH2CH3OH2CCH3CH2CH3MgRX+MgBrC第12頁/共79頁13第13頁/共79頁14R COLRMgXR CORRMgXH2OR COHRRR COClRMgXR COMgXRClH2OR COR第14頁/共79頁15 第15頁/共79頁16 第16頁/共79頁175059%PhCH2MgCl+ n-BuOTsPhC

4、H2Bun第17頁/共79頁18例1:CH3CH2CHCH2O1) CH3MgBr2) H2OCH3CH2CHCH2CH3OH格氏試劑總是進(jìn)攻含取代基最少的碳原子。MgBr+CH2CH2OCH2CH2OMgBrH2OCH2CH2OHdry Et2OCH3BrCOCO2CH3BrMgEt2O/NOHCH3CH3Br格隆溴銨COHCO2CH3NCH3NCH3COHCOOCOHCOO第18頁/共79頁19第19頁/共79頁20OMe+ n-BuLiOMeLi(主)+OMeLi金屬化反應(yīng)（氫-金屬交換反應(yīng)）常出現(xiàn)在新生成的有機(jī)金屬化合物能被共軛體系穩(wěn)定的情形中。S+ n-BuLiSLiNCH3+ n-

5、BuLiNCH2Li第20頁/共79頁21CLi- -+ +烴基鋰的主要反應(yīng)與鹵代烴發(fā)生偶連反應(yīng)；與羰基化合物發(fā)生加成。第21頁/共79頁22Me2CHLi+(MeCH)2C Odry ether(Me2CH)3C O Li(Me2CH)3C OH第22頁/共79頁23的醛、酮與格氏試劑不反應(yīng)。(CH3)2CH-C-CH(CH3)2OHORMgX(CH3)2C=C-CH(CH3)2RMgXOMgX(CH3)2C=C-CH(CH3)2+ RH烯醇化反應(yīng)MgBr(CH3)2CH-C-CH(CH3)2O(CH3)3CMgXOMgX(CH3)2CH-C-CH(CH3)2還原反應(yīng)CH2-C-CH3CH3

6、-HH -H+ CH2=C(CH3)2第23頁/共79頁24第24頁/共79頁25H2OMe2CHMgBr+dry etherO C OMe2CH COOMgBrMe2CH COOH第25頁/共79頁26第26頁/共79頁27HH(1) 2% O3-O2/AcOEt(2) H2CrO4/H2SO4(18%)HHHO2CHO2CMeLi/THF/Et2O48%HHCOCH3COCH3(1)KMnO4/EtOH/H2O(28%)(2)KIO4/Et2O/H2O(97%)HHOHCOHC(1)MeMgI/Et2O(2) CrO3/H2SO4(50%)第27頁/共79頁28第28頁/共79頁29 加成

7、物第29頁/共79頁30R2CuLi的反應(yīng)與羰基化合物的加成與環(huán)氧化合物的反應(yīng)與RX的反應(yīng)第30頁/共79頁31第31頁/共79頁32第32頁/共79頁33第33頁/共79頁34MeLi+CuIMe5Cu2Li2dry ether第34頁/共79頁35第35頁/共79頁36RX+R2CuLiRR第36頁/共79頁37第37頁/共79頁38P:1s22s22p63s23p33d0sp3PR1R2R3sp3PR1R2R3R4+第38頁/共79頁39R3PCR1R2第39頁/共79頁40(C6H5)3P+CHXR1R2季瞵鹽C6H5Li(C6H5)3PCHR1R2X(C6H5)3PCR1R2(C6H

8、5)3PCR1R2ylide ，Wittig試劑脫氫反應(yīng)需要用強(qiáng)堿如烴基鋰，氨基鈉，氫化鈉，醇鈉叔丁醇鉀）在非質(zhì)子性溶劑（如THF，乙醚，DMF，DMSO）中于無水條件下進(jìn)行。第40頁/共79頁41Wittig試劑很活潑，對(duì)水、空氣都不穩(wěn)定，不需分離，直接就可進(jìn)行下一步反應(yīng)。第41頁/共79頁42瞵葉立德的反應(yīng)與羰基化合物的反應(yīng)?；磻?yīng)偶聯(lián)反應(yīng)R3PCR1R2Ph3PCR1R2Bu3PCR1R2第42頁/共79頁43Ph3PCR4R3R1CR2OPh3PCR4R3COR2R1Ph3PCR4R3COR2R1CR4R3CR2R1+III+ Ph3P=O 說明：（i） Wittig試劑的活性：穩(wěn)定性

9、與活性1) 當(dāng)取代基（R1,R2）為H，脂肪（環(huán)）烴基時(shí)，穩(wěn)定性小，活性大。(C6H5)3PCR1R22）當(dāng)取代基（R1,R2）為吸電子基，穩(wěn)定性增大，但試劑的反應(yīng)活性小。第43頁/共79頁44比較（ii）反應(yīng)底物種類及活性底物種類：脂肪（環(huán)）醛、酮，芳香醛、酮。醛的反應(yīng)活性高。注意：不飽和鍵，羥基，氨基，醚鍵、芳香硝基（鹵素），酰胺基及酯基等取代基在反應(yīng)中不受影響。Na2CO3/H2O(C6H5)3PCHNO2X(C6H5)3PCH2NO2(C6H5)3PCH2CH3BrCH3SOCH2 / DMSO(C6H5)3PCHCH3（iii）產(chǎn)物的立體選擇性：見P105（第44頁/共79頁45天然

10、產(chǎn)物的全合成中應(yīng)用廣。例1. 反應(yīng)條件比較溫和，收率較高，且烯鍵處于原來羰基位置上，一般不會(huì)異構(gòu)化：CH3OCH3CH2+Ph3P=CH2DMSO莰酮例2. 與：CHO+(C6H5)3PCOOC2H5COOC2H5維A中間體第45頁/共79頁46（i） Horner試劑：用膦酸酯、硫代膦酸酯及膦酰胺代替Ylide。 (RO)2POCH2R1(RO)2PSCH2R1(R2N)2POCHR1R2第46頁/共79頁47（ii） Horner反應(yīng)：膦酸酯的制備R1CH2X+(C2H5O)3PArbuzov重排XArbuzov重排機(jī)理：(C2H5O)3P CH2R1(C2H5O)2POCH2R1C2H5

11、X+C2H5 OPC2H5OOC2H5CH2R1X(C2H5O)2POCH2R1第47頁/共79頁48例1.CH3OSi(CH3)2Bu(t)OPOOCH3OCH3ONaH/DMFCH3OSi(CH3)2Bu(t)O例2. 利用膦酸酯進(jìn)行Wittig反應(yīng)，產(chǎn)物烯烴主要為E-式構(gòu)型。第48頁/共79頁49例3. 用相轉(zhuǎn)移催化實(shí)施Wittig-Horner反應(yīng)，可避免無水操作。(C2H5O)2PCH2C6H4BrOp+C6H5CH=CHCHO(n-C4H9)4N I /NaOH/H2O/PhHC6H5CH=CHCH=CHC6H4Brp膦酸酯易于制備且反應(yīng)性強(qiáng)；產(chǎn)品易分離，產(chǎn)物立體選擇性高及制備成本

12、低等優(yōu)勢(shì)是Horner反應(yīng)優(yōu)于Wittig反應(yīng)之處。第49頁/共79頁50 第50頁/共79頁51第51頁/共79頁523 NaBH4 + 4BF32B2H6 + 3NaBF4第52頁/共79頁53CH3CH=CH2 + BH3H2BCH2CH2CH32CH3CH=CH2B(CH2CH2CH3)3THFTHF第53頁/共79頁54第54頁/共79頁55第55頁/共79頁56NAcR+POEtOEtOCH2CNNaH/THF/HMPTNAcRCH2CNMeOH/NaOHNRCH2CNH第56頁/共79頁57CH3CH2CH2CH CH2CH3CHCH3BH()2CH3CH2CH2CH2CH2BC

13、HCH3CH3()299%，用 B2H6，94%CH3CHCH3BH()297%，用 B2H6，43%C CCH3HCH3CHCH3HHCH3CHC CCCH3HBH3CH H()2CHCH3CH3第57頁/共79頁58第58頁/共79頁59第59頁/共79頁60第60頁/共79頁61第61頁/共79頁62第62頁/共79頁63第63頁/共79頁64第64頁/共79頁65第65頁/共79頁66第66頁/共79頁67- -Si HC HSi C+ +- -+ + +- -第67頁/共79頁68O Si烯醇硅醚O-烯醇負(fù)離子OR烯醇醚O+base(Ex: CH3ONa)O-Na+RXORO+Si ClO SibaseRXOR第68頁/共79頁69第69頁/共79頁70第70頁/共79頁71親電加成X=Cl, BrX2R(H)CCOXR(H)+ Me3SiX