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1、1,高選擇性有機(jī)合成試劑,2,反應(yīng)選擇性的種類(lèi),化學(xué)選擇性 不同官能團(tuán)或不同化學(xué)環(huán)境中的相同官能團(tuán) 區(qū)域選擇性 不對(duì)稱(chēng)的官能團(tuán) 立體選擇性 對(duì)映選擇性、非對(duì)映選擇性 舉例:羥基丙酮的aldol反應(yīng),3,化學(xué)反應(yīng)中的選擇性,8,1,2,化學(xué)選擇性(1+1、1+2)、區(qū)域選擇性(2-7或8)、非對(duì)映選擇性(8)、對(duì)映選擇性(7、syn和anti-8,4,幾類(lèi)重要試劑,取代試劑 氧化試劑 還原試劑 偶聯(lián)試劑、烷基化試劑 元素有機(jī)試劑,5,一、高選擇性取代試劑,鹵化 硝化 磺化 胺化 其他,6,氯化試劑,1. N-氯代丁二酰亞胺(NCS,7,2. 氯化亞砜(SOCl2,8,3. 氯硅烷 TMSCl /

2、 DMSO,JOC 1995, 60, 2638,9,反應(yīng)機(jī)理,10,11,4. 四氯化碳 / 三苯基膦(CCl4 / PPh3,12,5. 甲磺酰氯 / 氯化鋰(MsCl / LiCl,適用于對(duì)酸敏感的底物,13,6. 2,3,4,5,6,6-六氯-5,6-二氫苯醌,J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4108-4109,14,7. 三聚氯氰(TCT,伯、仲、叔醇均可反應(yīng) 加入KBr,可得到溴化產(chǎn)物,15,8. N-氯代二異丙胺,選擇性好、操作簡(jiǎn)單,16,溴化試劑,1. N-溴代丁二酰亞胺(NBS,17,4. 溴 / 三苯基膦(Br2 / PPh3,18,5. 過(guò)溴型季

3、銨鹽(R4 N+ Br3,19,6. 四溴環(huán)酮(TBCO,芳胺、酚,20,硝化試劑,常用硝化劑:濃硝酸和濃硫酸或三氟甲磺酸等強(qiáng)酸的混酸。 優(yōu)點(diǎn):普適性強(qiáng)。 缺點(diǎn):酸性太強(qiáng)、腐蝕性強(qiáng)、操作危險(xiǎn)、后處理困難、選擇性差。 改進(jìn):以氮氧化物、稀硝酸或硝酸鹽替代濃硝酸,或者以催化劑來(lái)替代濃硫酸,21,22,磺化試劑,硫酸、濃硫酸、發(fā)煙硫酸、硫酸鈉(鉀)、三氧化硫及其復(fù)合物、氯磺酸等 反應(yīng)的選擇性不強(qiáng) 反應(yīng)溫度、稀釋劑等調(diào)節(jié),23,胺化試劑,氨基化合物活動(dòng)途徑:硝基化合物、重氮化合物、腈、酰胺的還原,鹵代烴胺解,不飽和烴的氨基加成,烴的氨基取代 胺化試劑:氨基鈉、羥胺、偶氮二甲酸酯、氯(溴)胺-T,1.

4、氨基鈉,24,2. 羥胺堿性條件下,羥胺可作為喹啉、吡啶、硝基苯等的氨基化試劑。其衍生物酰羥胺、磷酰羥胺、磺酰羥胺、烷(酚)氧基胺、N-氯代胺等可作為氨基化試劑取代羰基或腈類(lèi)化合物的活性a-氫,25,3. 偶氮二甲酸酯,4. 氯胺-T、溴胺-T,26,其它取代試劑,27,二、氧化試劑,無(wú)機(jī)氧化劑:氧氣(空氣)、過(guò)氧化氫、臭氧、含高價(jià)原子的無(wú)機(jī)化合物 有機(jī)氧化劑:硝基苯、有機(jī)過(guò)氧化物、二甲亞砜(DMSO)等,28,1. 氧氣(空氣,29,2. 過(guò)氧化氫(H2O2,30,3. 高錳酸鉀,31,4. 三氧化鉻及鉻酸衍生物,重鉻酸吡啶嗡鹽 氯鉻酸吡啶嗡鹽,32,5. 二氧化硒(SeO2,6. 四氧化鋨

5、(OsO4,33,7. 過(guò)硫酸氫鉀(KHSO5,Oxone,34,四醋酸鉛 將鄰二醇裂解為兩個(gè)羰基化合物 高碘酸鈉 氧化裂解鄰二醇、a-二羰基化合物、a-羥基羰基化合物等的C-C鍵 次氯酸鈉 鹵仿反應(yīng):氧化甲基酮 碘 在TEMPO催化下,能將烯丙醇、芐醇以及仲醇氧化為芳甲醛或酮,35,1. 過(guò)氧叔丁醇(TBHP,36,2. 間氯過(guò)氧苯甲酸(m-CPBA,酮的Baeyer-Villiger氧化、烯烴的環(huán)氧化、胺和硫化物的氧化,37,3. 2,2,6,6-四甲基哌啶-N-氧化物(TEMPO,4. 二醋酸碘苯PhI(OAc)2,38,5. 二甲亞砜(DMSO,Swern氧化:DMSO/(COCl)2

6、 ,Et3N,39,J. Org. Chem., Vol. 43, No. 12, 1978,40,6. 過(guò)氧化酮(Dioxirane,41,三、還原試劑,活潑金屬(包括合金) 金屬氫化物 醇鋁 硼烷 硅烷,42,堿金屬氨溶液 還原劑:Li、Na、K的液氨溶液Birch還原劑 產(chǎn)物:二氫化、四氫化、全氫化(芳環(huán)上取代基) 鋅汞齊/鹽酸 將羰基還原成亞甲基Clemmensen還原 錫或氯化亞錫/鹽酸 將硝基還原為氨基 鐵或硫酸亞鐵 還原硝基為氨基,43,鋅 不同介質(zhì)中,可還原硝基、亞硝基、氰基、羰基、C=C、C-X、C-S等。 不同介質(zhì)中,還原產(chǎn)物不同,44,二碘化釤(SmI2) 醛、酮的還原,

7、鹵代烴脫鹵,45,金屬氫化物還原,46,氫化鋁鋰 廣譜性還原劑 醛、酮、酰氯、內(nèi)酯、環(huán)氧化物、羧酸、酯、酰胺、腈、硝基 稀酸或稀堿分解產(chǎn)物 氫被烷氧基逐步取代后,活性下降,選擇性提高,47,雙(2-甲氧乙基)氫化鋁鈉(Red-Al) 溶解性好、反應(yīng)速度快、易操作等優(yōu)點(diǎn),可替代LiAlH4,48,硼氫化鈉 硼氫化鈉、硼氫化鉀、硼氫化鋇、硼氫化鋅 還原酰氯、羰基化合物,速度較快 還原酯,速度很慢 不還原羧基、酰胺、硝基、烯烴、炔烴 不還原脫鹵、脫硫 在碘、三氯化銦、三氯化鋁、氯化鎳、氯化鈷、三氟化硼、醋酸等催化下,活性提高 分子中氫被其他基團(tuán)逐步取代后,活性增強(qiáng),49,50,醇鋁 Meerwein

8、-Ponndorf-Verley還原 在醇鋁催化劑,異丙醇等醇類(lèi)化合物能將醛、酮還原成醇 只能還原羰基成醇,選擇性好 醇鈉、醇鎂、膦胺釕配合物,51,52,氫化鋁 還原性與氫化鋁鋰類(lèi)似 引入烷基能提供選擇性 二異丁基氫化鋁(DIBAl-H,53,DIBAl-H的制備,54,三丁基氫化錫 能將醛、酮、亞胺還原成醇、胺 能選擇性脫鹵、脫硫、脫氧、脫硝基、脫氰基等,55,硼烷試劑,還原醛、酮、亞胺、羧基、酰胺、疊氮等 B2H6有利于還原,-不飽和酮 BH3.NH3或BH3.tBuNH2有利于還原飽和酮 硼烷/手性配體、手性烷(氧)基硼氫化物,56,硅烷試劑,烷基硅烷、烷氧基硅烷、氯硅烷 還原醇、醛、

9、酮、醌、亞胺、烯烴、炔烴 不還原酸、酯、酰胺、硝基、磺酸酯、鹵代烴等 加入Lewis酸,還原性增強(qiáng),57,硫化物,硫化鈉、二硫化鈉、多硫化鈉、硫氫化鈉 用于硝基的還原 水或醇為溶劑(提供質(zhì)子),硫化物提供電子,58,含氧硫化物,亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽、連二硫酸鹽、次亞硫酸鹽 將硝基、亞硝基、偶氮還原為胺 將疊氮還原為肼,59,聯(lián)氨還原劑,Wolff-Kishner-黃鳴龍還原 KOH或KOH為堿、乙二醇或二乙二醇為溶劑、水合肼為還原劑 還原醛、酮羰基為亞甲基,60,61,甲酸鹽,甲酸鈉、甲酸銨、叔胺甲酸鹽、季銨甲酸鹽 醛、酮還原為醇,亞胺還原為胺,酰鹵還原為醛 甲酸銨可對(duì)醛、酮進(jìn)行還原胺化,62

10、,四、偶聯(lián)及烷基化試劑,形成C-C、C-N、C-O、C-等鍵的反應(yīng) 偶聯(lián)反應(yīng):不飽和鍵如芳烴、烯烴、炔烴之間的C-C鍵形成反應(yīng),N、O、S、P等雜原子的芳基化反應(yīng) 烷基化反應(yīng):分子中C、N、O、S等原子上引入烷基 Pd、Cu、Ni等偶聯(lián)劑,63,鈀偶聯(lián)劑,鈀、醋酸鈀、氯化鈀、三苯基膦-鈀、二氯乙腈鈀、1,1-二芐基丙酮(dba)鈀、 1,4-雙(二苯基膦)丁烷-氯化鈀(dppb)、1,1-雙(二苯基膦)二茂鐵-氯化鈀(dppf)等,64,65,銅偶聯(lián)劑,66,鎳偶聯(lián)劑,活性比鈀偶聯(lián)劑低,但價(jià)格便宜,67,烷基化試劑,鹵代烷 RX 磺酸酯、磺酰氯 TsOR、MsOR、TfOR TsCl、MsCl

11、、TfCl,68,硫酸酯,甲醛(多聚甲醛,69,元素有機(jī)試劑,包含金屬有機(jī)試劑 含P、Mg、Cu、Si、B、Li、Na、K、Sn、Pb、Bi、Te等元素的有機(jī)合成試劑 BuLi、LDA、LiHMDS、Grignard試劑、PR3、P葉立德,70,丁基鋰,用于奪取芳環(huán)或胺上的非活性氫 制備方便、活性適中 可用于制備其他烷基鋰或芳基鋰 活性順序:丁基鋰乙基鋰戊基鋰苯基鋰甲基鋰,71,制備方法,在無(wú)氧氮?dú)獯嬖谙?,在裝有攪拌器、低溫溫度計(jì)、氣體導(dǎo)管、氯化鈣干燥管和滴液漏斗的500毫升干燥的三頸燒瓶中,加200毫升無(wú)水乙醚和剪碎的86克(125摩爾)鋰絲,在攪拌下滴加30滴由685克(0.50摩爾)正溴

12、丁烷與100毫升無(wú)水乙醚配成的溶液。在冰鹽浴中冷到-10oC ,見(jiàn)溶液變渾濁且鋰絲上呈現(xiàn)金屬光澤的亮斑時(shí),表示反應(yīng)開(kāi)始進(jìn)行。在30分鐘內(nèi)滴加余下的正溴丁烷溶液。慢慢升溫到0-10,并繼續(xù)攪拌l一2小時(shí)。在氮?dú)獯嬖谙?,通過(guò)塞有玻璃毛的玻璃管過(guò)濾,將丁基理溶液轉(zhuǎn)移到事先用氮?dú)鉀_洗過(guò)的容器內(nèi)貯存,72,雙滴定法,吸取5 (或10)毫升丁基鋰溶液,加10毫升水水解,用酸滴定 (酚酞作指示劑) 法測(cè)出總堿量。 然后再取同樣體積的溶液,加到l毫升芐氯的10毫升無(wú)水乙醚溶液中。靜置1分鐘,再加10毫升水水解,以酸滴定法 (近終點(diǎn)時(shí)激烈振蕩) 測(cè)出丁基鋰以外的其它形式的堿量。 前后二者之差即為正丁基鋰的含量,

13、73,單滴定法,滴定試劑:1mol/L 的仲丁醇/二甲苯溶液(仲丁醇和二甲苯均須用活化過(guò)的5A分子篩干燥) 指示劑:2,2-聯(lián)二吡啶 溶劑:二甲苯(須用活化過(guò)的5A分子篩干燥) 操作方法:在氬氣保護(hù)下,往帶一個(gè)翻口塞的100ml的三口瓶中加入磁子,20ml二甲苯,很少量指示劑,然后用一個(gè)帶精確刻度2ml注射器準(zhǔn)確量取2ml丁基鋰快速轉(zhuǎn)移到瓶中(注射器中的空氣需要用氬氣置換,且抽取丁基鋰時(shí)需排除針筒中的氬氣,并在丁基鋰溶液中來(lái)回抽排幾次,以免針筒中微量的水和空氣影響滴定的準(zhǔn)確度),體系變?yōu)樽霞t色,然后將同一個(gè)針筒(用同一個(gè)針筒的目的是為了減小滴定誤差)洗干凈,吹干,用滴定劑洗滌兩至三次,準(zhǔn)確量取

14、滴定劑滴定之體系突變?yōu)辄S色,此為滴定終點(diǎn). 重復(fù)滴定一次,兩次誤差在2%以?xún)?nèi),則可認(rèn)為結(jié)果準(zhǔn)確。 滴定結(jié)果:滴定劑量(ml)/2即為丁基鋰的摩爾濃度,74,二異丙氨基鋰(LDA,非親核性強(qiáng)堿 丁基鋰與二異丙胺反應(yīng)制得 活性介于氨基鋰和烷基鋰之間,75,在干的250毫升圓底燒瓶或干燥的250毫升Schlenk管上配一橡膠隔膜,在橡膠隔膜上安裝一減壓閥和插入一注射用針頭。將容器置冰浴中冷卻,通過(guò)針頭用無(wú)氧氮?dú)獯祾?,在反?yīng)過(guò)程中使容器稍稍保持正壓,先從注射器把2.53克 (3.60毫升,25.0毫摩爾) 純二異丙膠溶于25毫升無(wú)水乙醚的溶液注入瓶中。然后在電磁攪拌下從注射器滴加含2.53毫摩爾甲基鋰

15、的乙醚溶,在此加料過(guò)程中有甲烷激烈放出,當(dāng)二異丙氨基鋰在0攪拌5-10分鐘后,檢查甲基鋰的Gilman顏色試驗(yàn)呈負(fù)性反應(yīng),76,六甲基二硅氨基鋰(LiHMDS,奪取羰基的a-氫,不影響氨基,77,Grignard試劑,與含有極性雙鍵或三鍵的化合物進(jìn)行加成反應(yīng),如烯烴、炔烴、醛、酮、酯、腈、砜等 能夠與含活潑氫的化合物如水、醇、酚、硫酚、氨、胺、亞胺、羧酸、黃色、酰胺、羥胺、乙炔等反應(yīng),78,三烴基膦,單膦:PPh3、P(o-Tol)3、PBu3 雙膦:BINAP、DPPB 與Pd、Ni、Pt、Ru、Rh等配位 偶聯(lián)反應(yīng)、縮合反應(yīng)、加氫還原、氫甲?;?79,磷葉立德,R3P+-C-R類(lèi)化合物,P-C鍵介于單鍵和雙鍵之間 親核能力強(qiáng) 與羰基化合物

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