1、第四章第四章 導(dǎo)向基的引入導(dǎo)向基的引入BrBrBr設(shè)計設(shè)計 1,3,5 1,3,5三溴苯的合成：三溴苯的合成：第四章第四章 導(dǎo)向基的引入導(dǎo)向基的引入那么，什么基團可以滿足上述要求？顯然，根據(jù)我們所學(xué)的知識會想到氨基，它是一個強的鄰，對位定位基，即便于如下方式引入： H NO2 NH2也便于如下去掉：NH2 N2+OSO3H H第四章第四章 導(dǎo)向基的引入導(dǎo)向基的引入第四章第四章 導(dǎo)向基的引入導(dǎo)向基的引入NO2NH2NH2BrBrBrN2+OSO3HBrBrBrBrBrBr第四章第四章 導(dǎo)向基的引入導(dǎo)向基的引入4.1 4.1 活化是導(dǎo)向的主要手段活化是導(dǎo)向的主要手段同樣是為了導(dǎo)向，有時需要采用不同

2、樣是為了導(dǎo)向，有時需要采用不同的手段。在上例中，氨基所以能充任同的手段。在上例中，氨基所以能充任導(dǎo)向基，是由于它對鄰對位有較強的活導(dǎo)向基，是由于它對鄰對位有較強的活化作用。化作用。利用活化作用來導(dǎo)向，是導(dǎo)向手段利用活化作用來導(dǎo)向，是導(dǎo)向手段中使用最多的，可以下面我們可舉出的中使用最多的，可以下面我們可舉出的眾多實例得到證明。眾多實例得到證明。4.1 4.1 活化是導(dǎo)向的主要手段活化是導(dǎo)向的主要手段PhOPhOOBrPh+設(shè)計芐基丙酮設(shè)計芐基丙酮的合成路線的合成路線直接采用上述方法制備的芐基丙酮收率低，因為直接采用上述方法制備的芐基丙酮收率低，因為反應(yīng)中除了副反應(yīng)丙酮的自身縮合外，還會有對稱的反

3、應(yīng)中除了副反應(yīng)丙酮的自身縮合外，還會有對稱的二芐基丙酮等副產(chǎn)物形成：二芐基丙酮等副產(chǎn)物形成：4.1 4.1 活化是導(dǎo)向的主要手段活化是導(dǎo)向的主要手段擬解決這個困難的辦法在于設(shè)法使丙酮的兩個甲擬解決這個困難的辦法在于設(shè)法使丙酮的兩個甲基有顯著的活性差異?；酗@著的活性差異。在合成時使用的原料是乙酰乙酸乙酯，任務(wù)完成后將乙酯基水解成羰基，再利用酮酸用于脫羧的性質(zhì)將導(dǎo)向基去掉。4.1 4.1 活化是導(dǎo)向的主要手段活化是導(dǎo)向的主要手段OOOC2H5C2H5ON aOOOC2H5_NaPhBrOOOC2H5PhKOH,OOOKPhOPhH+4.1 4.1 活化是導(dǎo)向的主要手段活化是導(dǎo)向的主要手段CO2H

4、CO2HBr+CH3CO2H但是乙酸的-H不夠活潑，為使烷基化在-碳上發(fā)生，需經(jīng)引入乙酯基（導(dǎo)向基）使-H活化，于是用丙二酸二乙酯為原料。任務(wù)完成后將酯基水解成羧基，再利用兩個羧基連在同一碳上受熱容易失去CO2的特征將導(dǎo)向基去掉：的合成：的合成：CO2HCO2HCH3CO2H+CO2RCO2HCO2HRRRCO2HCO2+CO2C2H5CO2C2H52) PBr31)LiAlH4BrCO2EtCO2EtNa+CO2C2H5CO2C2H51) H2)CO2H4.1 4.1 活化是導(dǎo)向的主要手段活化是導(dǎo)向的主要手段OOOOOO+需要活化導(dǎo)向4.1 4.1 活化是導(dǎo)向的主要手段活化是導(dǎo)向的主要手段O

5、Br2HBrBrOOOC2H5O2)NaOEt1)BrOOC2H5O2CO4.1 4.1 活化是導(dǎo)向的主要手段活化是導(dǎo)向的主要手段OOO第四章第四章 導(dǎo)向基的引入導(dǎo)向基的引入OOOCH2PhFGIFGIOHCO2HArOCO2HArO+CO2HArOOOCH2Ph4.1 4.1 活化是導(dǎo)向的主要手段活化是導(dǎo)向的主要手段OCO2C2H5ArCO2C2H5NaBH4OHCO2C2H5CO2C2H5ArNaOH H2OH+1)2)4.1 4.1 活化是導(dǎo)向的主要手段活化是導(dǎo)向的主要手段OOO+Br可以預(yù)料，當(dāng)-甲基環(huán)乙酮與烯丙基溴作用時會生成混合產(chǎn)物，這個困難可以利用活化導(dǎo)向的辦法來解決。（-甲基-

6、6-烯丙基環(huán)已酮-1）的合成4.1 4.1 活化是導(dǎo)向的主要手段活化是導(dǎo)向的主要手段O+HCO2CH3NaOMeOCHOOCHO_OCHOOH_OOOHOH_OOOHH_O_+HCO2H4.1 4.1 活化是導(dǎo)向的主要手段活化是導(dǎo)向的主要手段1231）分析：要拆開這個化合物，困難在于它是一個官能團的烴類化合物，似乎是“無懈可擊”，為將兩個環(huán)之間的飽和碳鏈拆開，我們不妨設(shè)想在合成過程中碳鏈上曾存在著官能團，就創(chuàng)造了“可乘之機”。首先設(shè)想C1是個羰基的碳原子，做這樣的設(shè)想是允許的，因為羰基通過下列反應(yīng)是可以變回亞甲基的。4.1 4.1 活化是導(dǎo)向的主要手段活化是導(dǎo)向的主要手段再設(shè)想在 C2 與 C

7、3 之間有個雙鍵，這也是允許的，因為通過催化氫化雙鍵可以變回為單鍵：H2/CatCH CHO這樣就將 1-環(huán)戊基-3-苯基丙烷設(shè)想是從環(huán)戊基苯乙烯基甲酮變化來的。4.1 4.1 活化是導(dǎo)向的主要手段活化是導(dǎo)向的主要手段OOBrBr+CHOOCO2CH3ONaH,BrBrOCO2CH32)1)H3+OO合成合成: :4.1 4.1 活化是導(dǎo)向的主要手段活化是導(dǎo)向的主要手段HOOH2/CatO1)NaBH42)TsCl3)LiAlH44.1 4.1 活化是導(dǎo)向的主要手段活化是導(dǎo)向的主要手段PhNHPhCN OHR2R1LiAlH4Na,C2H5OHCH NH2R2R1PhNHPhFGIPhNHPh

8、OPhClO+H2NPhOPhOClPhH4.1 4.1 活化是導(dǎo)向的主要手段活化是導(dǎo)向的主要手段4.1 4.1 活化是導(dǎo)向的主要手段活化是導(dǎo)向的主要手段TMOHO+MgBrH+CH3COCl1）分析：若用最大的側(cè)鏈中的分支點為指南，我們就可以放入一個羥基：4.1 4.1 活化是導(dǎo)向的主要手段活化是導(dǎo)向的主要手段CH3COClAlCl3OMgBrOHH+H2Pd C2）合成：要注意，對付氏反應(yīng)來說，只有一個活潑位置可起反應(yīng)，即兩個甲基的鄰，對位，而不是甲基之間的那個位置（位阻）。4 42 2 鈍化也能導(dǎo)向鈍化也能導(dǎo)向活化能夠?qū)颍兓懿荒軐?dǎo)向呢？回答是肯定的，不妨在此舉一些例子來說明：NH2

9、Br1）氨基是很強的鄰，對位定位基，進行取代反應(yīng)時容易生成多元取代物。NH2+3 Br2NH2BrBrBr+3 HBr4 42 2 鈍化也能導(dǎo)向鈍化也能導(dǎo)向如果要在苯胺的苯環(huán)上只要取代一個溴原子，則必須將氨基的活性降低，這可以通過乙?；磻?yīng)來達(dá)到：CH3CNHO當(dāng)乙酰苯胺進行溴化時，主要產(chǎn)物是對位溴代乙酰苯胺。NH2NHCOCH3NHCOCH3BrNH2Br合成合成: :4 42 2 鈍化也能導(dǎo)向鈍化也能導(dǎo)向PhNHPhNHBrPhNH2+目標(biāo)分子如上拆開結(jié)果不好，因為反應(yīng)的產(chǎn)物的比原料的親核性更強，又能發(fā)生多烷基化的反應(yīng)：4 42 2 鈍化也能導(dǎo)向鈍化也能導(dǎo)向解決的辦法是將胺酰化，生成的酰胺

10、可用解決的辦法是將胺?；傻孽０房捎?LiAlHLiAlH4 4還原為所要的胺：還原為所要的胺：中具有定域化的未共享電子對，比原來的 PhNH2 活性要小。4.3 4.3 利用封閉特定位置進行導(dǎo)向利用封閉特定位置進行導(dǎo)向 NH2NO21分析：苯胺容易被氧化。如果苯胺直接用硝酸作硝化劑，則苯胺容易被氧化成為復(fù)雜的氧化產(chǎn)物。如果用混酸硝化，則主要產(chǎn)物是間硝基苯胺。NH2H2SO4N+H3HSO4HNO3N+H3NO2NaOHNH2NO2反應(yīng)同時生成一定量的鄰位和對位的硝基苯胺，但間位硝基苯胺的收率則隨硫酸的濃度增加而提高。4.3 4.3 利用封閉特定位置進行導(dǎo)向利用封閉特定位置進行導(dǎo)向 NH2

11、NHCOCH3H2SO4HNO3NHCOCH3NO2NHCOCH3NO2+NH2NO2如果要防止在用硝酸作用時苯胺被氧化，又要使代如果要防止在用硝酸作用時苯胺被氧化，又要使代入的基團主要進入到原來氨基的鄰，對位處，則可以使入的基團主要進入到原來氨基的鄰，對位處，則可以使氨基乙?；贡桨芬园被阴；贡桨芬訬-N-乙?；苌飬⒓臃磻?yīng)。乙?；苌飬⒓臃磻?yīng)。微量如要制備鄰硝基苯胺，則需采用封閉特定位置進行導(dǎo)向合成：4.3 4.3 利用封閉特定位置進行導(dǎo)向利用封閉特定位置進行導(dǎo)向 NH2NHCOCH3H2SO4NHCOCH3SO3HHNO3NHCOCH3SO3HNO257% H2SO4NH2N

12、O2在反應(yīng)的過程中用磺酸基封閉乙酰氨基的對位，這就是以在反應(yīng)的過程中用磺酸基封閉乙酰氨基的對位，這就是以“先先來居上來居上”的手段使磺酸基霸占對位，以致在隨后的硝化的硝基只能的手段使磺酸基霸占對位，以致在隨后的硝化的硝基只能進入鄰位，最后水解，不僅使磺酸基去掉，也使乙?；鉃榘被＿M入鄰位，最后水解，不僅使磺酸基去掉，也使乙酰基水解為氨基。4.3 4.3 利用封閉特定位置進行導(dǎo)向利用封閉特定位置進行導(dǎo)向 OHHOBrOHHOBrOHHO+Br2間苯二酚的直接溴化要控制在一取代是很困難的，這不僅因為羥基對芳環(huán)有較強的活化效應(yīng)，還由于兩羥基互居間位，具有相互增強活化作用。 解決這一問題的辦法可以

13、在溴化之前先引入一個羧基，封閉一個溴原子要進入的部位，同時也降低了環(huán)上親電取代的活性，溴化完畢再將羧基去掉。4.3 4.3 利用封閉特定位置進行導(dǎo)向利用封閉特定位置進行導(dǎo)向 OHOHCO2+KHCO35760%OHOHCO2HBr2+HOAc5763%OHOHCO2HBr9092%OHOHBr本法的巧妙之處在于無論羧基的引入和脫去都利用了間一苯二酚的結(jié)構(gòu)特點，原來兩個互居間位的羥基是有利于在環(huán)上引入羧基，而在脫羧-反應(yīng)中，羧基的鄰對位的兩個羥基則有利于它的脫去。合成4.3 4.3 利用封閉特定位置進行導(dǎo)向利用封閉特定位置進行導(dǎo)向 OHClClOHClClOH+Cl2苯環(huán)上的親電核取代反應(yīng)中羧基是鄰，對位定位苯環(huán)上的親電核取代反應(yīng)中羧基是鄰，對位定位基，要使兩個氯原子只進入羥基的兩鄰位，需要先將基，要使兩個氯原子只進入羥基的兩鄰位，需要先將羥基的對位值封閉，這個可以利用叔丁基為阻塞基，羥基的對位值封閉，這個可以利用叔丁基為阻塞基，它有下列兩個特點：它有下列兩個特點：1）叔丁基體積大，具有一定的空間阻礙效應(yīng)，不）叔丁基體積大，具有一定的空間阻礙效應(yīng)，不僅可以堵塞它所在的部位，還能旁及其左右兩側(cè)；僅可以堵塞它所在的部位，還能旁及其左右兩側(cè)；4.3 4.3 利用封閉特定位置進行導(dǎo)向利用封閉特定位