碳鏈增長反應(yīng)的總結(jié)

1、碳鏈增長反應(yīng)的總結(jié)林劍鋒 羅祎邇 洪宇浩 張述熙 吳明【摘要】 本文主要總結(jié)了幾個(gè)常見的有機(jī)合成中碳鏈增長的反應(yīng)，闡述了其適應(yīng)范圍和優(yōu)缺點(diǎn)?！娟P(guān)鍵詞】 碳鏈增長 有機(jī)合成有機(jī)合成中，碳骨架的構(gòu)建是極其重要的一步，這就涉及到了碳鏈的增長。有機(jī)化學(xué)的碳鏈增長的反應(yīng)眾多，適用場(chǎng)合不一，若無法很好的理解各個(gè)反應(yīng)的優(yōu)缺點(diǎn)，便很難得心應(yīng)手的完成有機(jī)合成。因此，我們對(duì)幾個(gè)常見的碳鏈增長反應(yīng)進(jìn)行了總結(jié)。1、自由基聚合烯在高壓下，在體系少量氧的引發(fā)下可進(jìn)行自由基加成的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，最后形成大分子聚合物，共軛雙烯尤其容易聚合。改反應(yīng)可制備高聚物，是合成塑料、橡膠的基礎(chǔ)。該反應(yīng)無法合成特定碳鏈個(gè)數(shù)的小分子。 2、 炔鈉

2、的應(yīng)用缺氫具有一定的酸性，可以與活潑金屬，如鈉，或氨基鈉反應(yīng)，生成炔負(fù)離子。 炔負(fù)離子具有較強(qiáng)的親核性，可以與鹵代烴發(fā)生親核取代。反應(yīng)所用的鹵代烴必須是伯鹵代烴，仲鹵、叔鹵與炔鈉反應(yīng)主要生成相應(yīng)的消除產(chǎn)物。乙烯型鹵也不與炔鈉反應(yīng)。該反應(yīng)是由低級(jí)炔制備高級(jí)炔的重要方法，之后可由炔烴的還原，制備立體專一的順式烯烴或反式烯烴。還可以直接水合成酮。如果是乙炔，還可以生成第二個(gè)炔鈉進(jìn)行第二次親核取代。3、炔烴的親核加成反應(yīng) 由于炔烴與烯烴相比，采用的雜化不同，炔烴為SP雜化，其中S軌道占有的成分高，對(duì)電子的吸引能力強(qiáng)，所以炔烴可一發(fā)生親核加成而烯烴不能，利用這個(gè)性質(zhì)，可以用來延長碳鏈這里以乙炔為例。Nu

3、為帶有碳鏈的親核基團(tuán)利用炔烴可以進(jìn)行親核加成的特性可以讓炔與羧酸反應(yīng)制備無法用烯醇直接酯化制得的酸烯酯。還可是讓炔與氫氰酸生成烯腈，烯腈再水解就可以得到,不飽和酸，以此衍生制備各種,不飽和不飽和化合物。4、狄-阿（DielsAlder）反應(yīng)共軛雙烯與親雙烯體生成環(huán)己烯的反應(yīng)。狄爾斯阿爾德反應(yīng)可以合成帶有不飽和鍵六元環(huán)和橋環(huán)化合物，是有機(jī)化學(xué)合成反應(yīng)中非常重要的碳碳鍵形成的手段之一，也是現(xiàn)代有機(jī)合成里常用的反應(yīng)之一。該反應(yīng)條件所需條件不嚴(yán)格，只需加熱便可進(jìn)行。親雙烯體上帶有吸電子基可以更好的進(jìn)行D-A反應(yīng)。以此制備含側(cè)鏈官能團(tuán)的六元環(huán)，側(cè)鏈上的官能團(tuán)還可以進(jìn)行其他碳鏈增長的反應(yīng)。5、傅-克（Fr

4、iedel-Crafts）烷基化和傅克?；诼芬姿顾岽嬖谙路紵N與烷基鹵和酰鹵的反應(yīng)叫傅克反應(yīng)?？煞譃橥榛王；瘍深?。5.1傅-克（Friedel-Crafts）烷基化氯乙烷在三氯化鋁催化下與苯發(fā)生取代反應(yīng)，生成乙苯，放出氯化氫。反應(yīng)歷程經(jīng)過碳正離子中間體，以碳正離子為親電試劑進(jìn)攻苯環(huán)，故可能發(fā)生重排。三氯化鋁是傅-克反應(yīng)的催化劑，起的是路易斯酸的作用，F(xiàn)eCl3、BF3、HF等也可作為催化劑，同時(shí)，可以產(chǎn)生碳正離子其他物質(zhì)也可作為烷基化試劑，如醇和烯。烷基是個(gè)活化基團(tuán)，因此，傅-克烷基化經(jīng)常會(huì)得到多取代產(chǎn)物，且伴隨著碳正離子的重排，因此反應(yīng)很難得到單一的產(chǎn)物，故應(yīng)用并不是很廣泛。而傅-克

5、?；瘎偤每梢钥朔榛囊陨先秉c(diǎn)，因此應(yīng)用得較為廣泛。5.2傅-克酰基化苯與酰鹵或酸酐在三氯化鋁的催化下反應(yīng)成芳酮: 該反應(yīng)不發(fā)生重排，且?；莻€(gè)鈍化基團(tuán)，也防止了多取代的發(fā)生。是個(gè)苯環(huán)側(cè)鏈延長碳鏈的好方法。反應(yīng)生成的羰基可以通過克萊門森（Clemmensen）還原成亞甲基，也可以由氫化試劑還原成羥基再進(jìn)行其他官能團(tuán)的反應(yīng)。最后仍需注意的是，苯環(huán)側(cè)鏈上有鈍化基團(tuán)的是無法進(jìn)行傅-克反應(yīng)的。6、Williamson合成法Williamson（威廉森）合成法（synthesis）是用醇鈉和鹵代烷在無水條件下的反應(yīng)：RONa + R'X ROR' +NaX這個(gè)方法即可合成對(duì)稱醚，有可

6、合成不對(duì)稱醚。該反應(yīng)是SN2反應(yīng)，兩個(gè)試劑中的烷基結(jié)構(gòu)對(duì)反應(yīng)很有影響。若烷基是三級(jí)烷基，不利于進(jìn)行SN2反應(yīng)，而有利于E2消除反應(yīng)，得到烯烴。因此如欲得醚，最好用一級(jí)鹵代烴。(CH3)3CO-Na+ + CH3I (CH3)3COCH3 + NaISN2反應(yīng)中間體(CH3)3CBr + CH3ONa (CH3)2C=CH2 + CH3OH + NaBr除用鹵代烷以外，磺酸酯、硫酸酯也可用于合成醚：芳香醚可用苯酚與鹵代烷或硫酸酯在氫氧化鈉的水溶液中制備：苯甲醚（茴香醚）7、武茲反應(yīng)（Wurtz Reaction） 武茲反應(yīng)使兩個(gè)烴基互相相連為長鏈，用來合成高級(jí)烷烴。2RX+2Na R-R+2Na

7、X武茲反應(yīng)僅限于合成對(duì)稱烷烴。如果將兩種不同的鹵代烴放在一起反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生兩種不同的烷烴，分離十分困難。反應(yīng)含有自由基還會(huì)產(chǎn)生烯烴的副產(chǎn)物，當(dāng)鹵代烴的無鹵連接碳太大時(shí)，這個(gè)副反應(yīng)便顯得更為突出。8、二烴基銅鋰二分子烴基鋰與一分子鹵化亞銅在醚中、低溫下與氮?dú)饬骱蜌鍤饬髦羞M(jìn)行反應(yīng)，可以形成二烴基銅鋰。二烴基銅鋰也是一個(gè)反應(yīng)適用范圍很廣的試劑。RLi+CuXRCu+LiXRCu+RLiR2CuLi二烴基銅鋰可與鹵代烴發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)如下：鹵代烴中的烴基可以是一級(jí)、二級(jí)烷基，也可以是乙烯烴、芳烴、烯丙基和苯甲基，二烴基銅鋰中的烴基可以是一級(jí)烷基，也可以是其它烴基如乙烯基、芳基和稀丙基等，因此這個(gè)偶聯(lián)反應(yīng)選用范圍很廣。9、格氏試劑“格氏試劑”是含鹵化鎂的有機(jī)金屬化合物，是一類親核試劑，在有機(jī)合成中應(yīng)用十分廣泛。格氏試劑可以合成氘代烴:格氏試劑與醛、酮、酯、環(huán)氧烷發(fā)生親核加成反應(yīng)成相應(yīng)的醇：反應(yīng)若生成二級(jí)醇，還可以氧化成酮，再繼續(xù)與格氏試劑反應(yīng)生成三級(jí)醇。格氏試劑與二氧化碳作用可制備多一個(gè)碳的羧酸：參考文獻(xiàn)1 邢其毅，裴偉偉，徐瑞秋，裴堅(jiān).基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué).高等教育出