《农药合成单元反应》PPT课件.ppt

《《农药合成单元反应》PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《农药合成单元反应》PPT课件.ppt（66页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、农 药 合 成第二章第二章 农药合成单元反应（二）农药合成单元反应（二）本本 节节 要要 点点n n四、烷基化（烃化）反应四、烷基化（烃化）反应四、烷基化（烃化）反应四、烷基化（烃化）反应n n五、缩合反应五、缩合反应五、缩合反应五、缩合反应四、烷基化（烃化）反应四、烷基化（烃化）反应 在有机化合物分子中的碳、氧、氮、硫等原子上引入烷基的反应。烷基化反应主要有三大类：C-烷基化、N-烷基化及O-烷基化。烷基的引入方式主要是通过取代反应，也可以通过双键加成实现烷基化。有机化合物分子中碳原子上引入烷基的反应。常用的烷基化试剂有卤代烃、烯烃和醇等;（一）（一）C-烷基化烷基化 反应底物包括烷、烯、炔

2、、芳烃、苯环、含有H的醛、酮、羧酸酯等。1 芳烃的烃化 Friedel-Crafts反应 （一）（一）C-烷基化烷基化 1 芳烃的烃化 Friedel-Crafts反应 （一）（一）C-烷基化烷基化 1 芳烃的烃化 Friedel-Crafts反应 烃基的异构化 （一）（一）C-烷基化烷基化 1 芳烃的烃化 其它反应 （一（一）C-烷基化烷基化 2 炔烃的烃化（一（一）C-烷基化烷基化 3 烯丙位、苄位及羰基a位的烃化（一）一）C-烷基化烷基化 3 烯丙位、苄位及羰基a位的烃化（一（一）C-烷基化烷基化 在有机化合物分子中氧原子上引入烷基的反应。常用的烷基化试剂有卤代烃、醇、硫酸烷基酯、苯磺酸

3、烷基酯、重氮甲烷；（二）（二）O-烷基化（烷基化（O-alkylation）底物包括醇、酚、烯醇等。RONaRXROR+NaX抗组胺药，苯海拉明1 卤代烃为烃化剂（二）（二）O-烷基化（烷基化（O-alkylation）2 芳基磺酸酯为烃化剂（二）（二）O-烷基化（烷基化（O-alkylation）3 环氧乙烷为烃化剂（二）（二）O-烷基化（烷基化（O-alkylation）4 其它烃化剂（二）（二）O-烷基化（烷基化（O-alkylation）有机化合物分子中N原子上引入烷基的反应。底物包括胺、酰胺、酰亚胺；（三）（三）N-烷基化烷基化 烷基化试剂有卤代烃、醇、硫酸烷基酯、苯磺酸烷基酯。1

4、氨及脂肪胺的N烃化 （三）（三）N-烷基化烷基化1 氨及脂肪胺的N-烃化 （三）（三）N-烷基化烷基化NH2(CH3O)2SO2N(CH3)22 芳胺的N-烃化 （三）（三）N-烷基化烷基化五、缩合反应五、缩合反应 Condensation Reaction 含-H原子的醛或酮在催化剂作用下，生成-羟基醛、酮的反应称羟醛缩合，也叫醇醛缩合；（一）羟醛缩合（一）羟醛缩合（aldal condensation）该反应通常在碱（氢氧化钠、醇钠）催化下进行，有时也在酸（硫酸、对甲苯磺酸）催化下进行。催化时，C离子的生成为控制反应的步骤（一）羟醛缩合（一）羟醛缩合（aldal condensation）

5、（一）羟醛缩合（一）羟醛缩合（aldal condensation）交叉缩合异分子醛、酮（一）羟醛缩合（一）羟醛缩合（aldal condensation）定向缩合（一）羟醛缩合（一）羟醛缩合（aldal condensation）选择性不对称酮，发生在羰基位取代少的碳上（一）羟醛缩合（一）羟醛缩合（aldal condensation）Claisen-Schmide反应:芳醛与含H的醛或酮在强碱作用下反应，成,-不饱和醛、酮。（一）羟醛缩合（一）羟醛缩合（aldal condensation）CHO+CH3CHOOH-CH3COCH3OH-CHCH2CHOOHH2OCHCHCHOCHCH2C

6、OCH3OHH2OCHCHCOCH3CHO+（一）羟醛缩合（一）羟醛缩合（aldal condensation）CHOCl+CH3COC(CH3)3OH-CHClCHCOC(CH3)3（一）羟醛缩合（一）羟醛缩合（aldal condensation）芳醛与含H的腈、脂肪族硝基化合物都能发生类似反应，生成,-不饱和腈，,-不饱和硝基化合物。PhCHO+PhCH2CNOH-PhCHCPhCNPhCHO+CH3NO2OH-PhCHCHNO2（一）羟醛缩合（一）羟醛缩合（aldal condensation）在催化剂存在下，羰基化合物与含活泼亚甲基的化合物发生缩合，生成,-不饱和化合物的反应。活泼亚

7、甲基反应物中Z、Z是:（二）（二）KnoevengelKnoevengel反应（克脑文那盖尔反应）反应（克脑文那盖尔反应）CO+CH2ZZCatalystCCZZ+H2O (一般-CH2-连两个吸电子基团)，如:丙二酸、丙二酸酯、氰乙酸酯、硝基烷烃等。催化剂:NH3、RNH2、吡啶，呱啶 醛易发生此反应，其中以芳基醛的反应最为重要。（二）（二）KnoevengelKnoevengel反应（克脑文那盖尔反应）反应（克脑文那盖尔反应）CHO+CH2COOHCOOH哌啶CHCCOOHCOOHHeatCHCHCOOH+CO2+H2O （二）（二）KnoevengelKnoevengel反应（克脑文那盖

8、尔反应）反应（克脑文那盖尔反应）（二）（二）KnoevengelKnoevengel反应（克脑文那盖尔反应）反应（克脑文那盖尔反应）羧酸酯与RCH2COR型含活泼甲基或亚甲基的羧酸化合物缩合生成羰基化合物的反应称Claisen缩合。该反应有一分子醇脱去。（三）（三）ClaisenClaisen缩合缩合 R和R：H、脂肪族烃基、芳香基或杂环；R可为任一种有机基团。反应机理：碳负离子对酯羰基的亲核加成，再经消除而得。催化剂：醇钠、氨基钠、氢化钠等强碱催化剂。（三）（三）ClaisenClaisen缩合缩合CH3CO2Et+C2H5ONaC2H5OH+NaCH2CO2EtCH2CO2Et+CH3CO

9、OEtCH3CCH2CO2EtO-OEtCH3CCH2COOEtO （三）（三）ClaisenClaisen缩合缩合C2H5ONaCH3COC2H5O+CH3CCH3OCH3CCH2CCH3OO+C2H5OHHCO2Et+ONaHOCHO+C2H5OH （三）（三）ClaisenClaisen缩合缩合 二元羧酸酯类在碱性催化剂作用下生成环状酮酸酯类化合物的反应。该类化合物经水解与脱羧可得脂环酮。（四）（四）DieckmanDieckman缩合（分子内的缩合（分子内的ClaisenClaisen缩合）缩合）(CH2)nCO2RCO2RNaOR(CH2)n1CHCOORCO 反应机理：C-离子进攻

10、酯羰基，常用催化剂有乙醇钠、氢化钠、氨基钠、叔丁醇钾等。该反应主要用于合成较稳定的五、六或七元环化合物。对称的二酯，无论哪一个-C形成C-，最后产物都一样；不对称的二酯，虽可以有两种不同的缩合方式，但通常以酸性较强的亚甲基形成C-为主。（四）（四）DieckmanDieckman缩合（分子内的缩合（分子内的ClaisenClaisen缩合）缩合）CH2CH2CO2RCH2CH2CO2RC2H5ONaCH2CH2CO2RCH2CHCO2RCO2RHORORO-CO2RO水解脱羧O （四）（四）DieckmanDieckman缩合（分子内的缩合（分子内的ClaisenClaisen缩合）缩合）芳香

11、醛和酸酐在相应羧酸钠或钾盐存在下发生缩合，生成，不饱和酸的反应，称Perkin反应。（五）（五）PerkinPerkin反应反应 反应物：芳香醛和某些杂环醛，脂肪醛不易起反应，酮研究较少。试剂：主要是乙酸酐和一取代的乙酸酐，或者是一些比酸酐H还活泼的酸，如：苯乙酸、丙二酸或氰基乙酸（Perkin反应的演变）。（五）（五）PerkinPerkin反应反应 机理：（较复杂），夺取酸酐-H，形成烯醇负离子。（五）（五）PerkinPerkin反应反应CH3COCCH3OOCH3COOKOCH3COOCOCH2HCArHCOCOCCOOH3CArH2ArCHCH2COO-OCOCH3(CH3CO)2O

12、OBCCHCArHOCCH3OOHArCHCHCOCOCH3OCOCH3H2OCCHArHCOOH+CH3COOH （五）（五）PerkinPerkin反应反应CHO+CH2COOH(CH3CO)2O,Et3NRef.CHCCOOH （五）（五）PerkinPerkin反应反应CHO+CH2(COOH)2CHCHCOOH哌 啶Ref.CHON(CH3)2+CH2COOHCNPy90oCCHN(CH3)2CCOOHCN （五）（五）PerkinPerkin反应反应 在锌存在下，卤代酸酯与醛、酮缩合，水解后生成羟基酸酯或，不饱和酸酯的反应，称Reformatsky反应。（六）（六）Reformat

13、skyReformatsky反应反应RCRO+RCCOC2H5OHXZnH2ORCCROCOOC2H5RHXZn5RCCROCOOC2HRHHH2ORCCRCOOC2H5R R:H、烷基、烯基;R,R:H、烷基、烯基、芳环、杂环;X：Cl、Br、I。Zn与 卤 代 酸 酯 形 成 的 中 间 产 物（Reformatsky试剂）的结构。（六）（六）ReformatskyReformatsky反应反应 卤 代 酸 酯 的 活 性：ICH2COOC2H5 BrCH2COOC2H5 ClCH2COOC2H5，由于氯代酸酯反应慢甚至不发生，碘代酸酯不易得，故最常用溴代酸酯。（六）（六）Reformat

14、skyReformatsky反应反应（六）（六）ReformatskyReformatsky反应反应 该反应可用来合成羟基酸，不饱和酸，酮酸及其酯（原料用酯），还可用来增长醛、酮的碳链。（六）（六）ReformatskyReformatsky反应反应 氨、伯胺或仲胺与醛及具有活泼氢的化合物发生缩合，活泼氢原子被氨甲基或取代氨甲基所取代的反应，称Mannich反应，或胺甲基反应。（七）（七）MannichMannich反应反应植保3月17 活泼氢化合物很多（如下），最常用的是酮类。胺：叔胺和芳胺不起反应，氨及伯氨由于N原子上有不止一个氢，反应较复杂。最常用的胺是仲胺，如：二甲胺、哌啶、吗啉。（七

15、）（七）MannichMannich反应反应醛：使用最多的是甲醛（水溶液或三聚、多聚甲醛）条件：一般以水，乙醇为溶剂，在弱碱或弱酸条件下，室温左右反应（七）（七）MannichMannich反应反应 不对称酮主要在其较多取代的C原子上发生反应，因该位置所对应烯醇较为稳定。（七）（七）MannichMannich反应反应（七）（七）MannichMannich反应反应（七）（七）MannichMannich反应反应（八）（八）WittigWittig反应（羰基烯化反应）反应（羰基烯化反应）在强碱（如：PhLi、C2H5ONa、NaH）作用下，磷盐转变成亚甲基或取代亚甲基三苯基磷，统称为Wittig试剂，亦称磷叶立德（phosphous ylide,内翁盐），通式为Ph3PCRR，也可写作：卤代烷与三苯基磷（Ph3P）反应，生成季磷盐。Wittig试剂对空气、水敏感，加热易分解，制备时须在N2保护下进行。（八）（八）WittigWittig反应（羰基烯化反应）反应（羰基烯化反应）（八）（八）WittigWittig反应（羰基烯化反应）反应（羰基烯化反应）反应机理：（八）（八）WittigWittig反应（羰基烯化反应）反应（羰基烯化反应）形成顺式的烯形成顺式的烯