芳香族化合物的合成法课件.ppt

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1、芳香族化合物的合成法第1页，此课件共34页哦2（2）还还有另一种合成方法。我有另一种合成方法。我们们可以从苯甲酸开可以从苯甲酸开始，但仍需引入一个始，但仍需引入一个NH2来将三个溴引到来将三个溴引到COOH的的邻对邻对位：位：第2页，此课件共34页哦3再一个例子是由再一个例子是由标记标记的苯甲酸合成的苯甲酸合成标记标记的的对硝基苯甲酸对硝基苯甲酸（TM3）。第3页，此课件共34页哦4准则准则2 如有选择余地时，可以最先切断吸电子性最强如有选择余地时，可以最先切断吸电子性最强的基团（也就是说这个基团将最后引入）。这种基团的基团（也就是说这个基团将最后引入）。这种基团有致钝性，它的存在将影响其它基

2、团的引入。有致钝性，它的存在将影响其它基团的引入。如合成麝香（如合成麝香（4）的合成）的合成：第4页，此课件共34页哦5再如由再如由萘萘合成合成1-氯氯-4-硝基硝基萘萘（5），关，关键键是两个取是两个取代基的引入先后代基的引入先后顺顺序序。过过程如下：程如下：萘氯萘氯代代时时用苯用苯为为溶溶剂剂，I2作催化作催化剂剂；如果；如果进进行溴代，行溴代，一般用一般用CCl4作溶作溶剂剂，不需催化，不需催化剂剂。第5页，此课件共34页哦6准则准则3 如在合成中需要进行如在合成中需要进行FGI，那么它很可，那么它很可能会改变原基团的定位效应，因此，另一个取能会改变原基团的定位效应，因此，另一个取代基可

3、能应在代基可能应在FGI之前或之后引入。之前或之后引入。常见的例子有：常见的例子有：邻、对位定位的邻、对位定位的Me间位定位的间位定位的COOH邻、对位定位的邻、对位定位的Me间位定位的间位定位的CCl3/CF3间位定位的间位定位的NO2邻、对位定位的邻、对位定位的NH2第6页，此课件共34页哦7化合物（化合物（6）的合成涉及到甲基的）的合成涉及到甲基的氯氯代和代和环环上的上的氯氯代，代，这这就有先后就有先后顺顺序和官能序和官能团转团转化的化的问题问题：文献报道的合成产率还很不错，但文献报道的合成产率还很不错，但一般一般却不能这样却不能这样引入甲基邻、对位的氯或溴，引入甲基邻、对位的氯或溴，因

4、为二者的沸点相因为二者的沸点相近难以分离，需采用后面的重氮盐的应用。近难以分离，需采用后面的重氮盐的应用。第7页，此课件共34页哦8再如由苯合成再如由苯合成间间溴正丙基苯（溴正丙基苯（7）。）。注意两点：一是溴注意两点：一是溴的的引入引入方式方式；二是三个碳；二是三个碳以上直以上直链链的引入方法，即的引入方法，即酰酰基化后基化后经经Clemmensen还还原。合成原。合成过过程如下：程如下：第8页，此课件共34页哦9准则准则4 许多基团可通过重氮盐引入。在胺阶段引许多基团可通过重氮盐引入。在胺阶段引入其它可能的基团是有好处的，因为它是强活化入其它可能的基团是有好处的，因为它是强活化的邻、对位定

5、位基。的邻、对位定位基。再如化合物（再如化合物（8）的合成。）的合成。第9页，此课件共34页哦10实际实际合成合成时时NH2这这一步一步氯氯代代时时要用要用酰酰基保基保护护一下，一下，以防止多以防止多氯氯代：代：第10页，此课件共34页哦11卤卤代甲苯的合成是十分常代甲苯的合成是十分常见见的。以的。以邻邻溴甲苯（溴甲苯（9）的合）的合成成为为例加以例加以说说明。明。问题问题：i.邻邻位体位体还还可以怎可以怎样样合成？合成？ii.对对位体如何合成？位体如何合成？iii.氯氯化物也可仿照如上的化物也可仿照如上的过过程合成。程合成。第11页，此课件共34页哦12通过重氮盐可以合成多种化合物，如下所示

6、：通过重氮盐可以合成多种化合物，如下所示：第12页，此课件共34页哦13萘萘在在进进行行卤卤代（及硝化）代（及硝化）时时，几乎完全，几乎完全进进入入-位，若位，若让让它它进进入入-位就必位就必须须采用采用间间接的接的过过程。例如（程。例如（10）的合成如下：的合成如下：第13页，此课件共34页哦14准则准则5 万不得已时，万不得已时，“卸磨杀驴卸磨杀驴”的做法可用于的做法可用于某些诸如引入两个互处间位的邻、对位基的问题。某些诸如引入两个互处间位的邻、对位基的问题。做法是先引入一个做法是先引入一个“作幌子的作幌子的”氨基以建立起所需氨基以建立起所需要的关系，随后再用重氮化、还原来除去氨基：要的关

7、系，随后再用重氮化、还原来除去氨基：第14页，此课件共34页哦15再如由甲苯合成再如由甲苯合成3,5-二硝基苯甲二硝基苯甲酰氯酰氯（12）（以及）（以及3,5-二二卤卤代苯甲酸、代苯甲酸、酯酯等等羧羧酸衍生物）。酸衍生物）。第15页，此课件共34页哦16准则准则6 找出难引入的取代基。这时选择含有这种找出难引入的取代基。这时选择含有这种取代基的原料为起始物，这往往是上策。取代基的原料为起始物，这往往是上策。OH和和OR便是实例。这类可供选择的原料包括：便是实例。这类可供选择的原料包括：第16页，此课件共34页哦17选择选择常用的常用的试剂试剂完成（完成（13）的合成：）的合成：合成如下：合成如

8、下：第17页，此课件共34页哦18准则准则7 要注意试剂的选择性或使用范围要注意试剂的选择性或使用范围。例如苯例如苯甲醛硝化时只生成甲醛硝化时只生成50%的间硝基苯甲醛，因为硝的间硝基苯甲醛，因为硝基会将基会将CHO氧化成氧化成COOH。这类问题可采用迂。这类问题可采用迂回的方式：用苯甲酸进行硝化，而后再将羧基回的方式：用苯甲酸进行硝化，而后再将羧基还原为醛基。还原为醛基。化合物（化合物（14）是用作抗）是用作抗疟疟疾疾药试验药试验的化合物。最好的化合物。最好的做法是以苯乙的做法是以苯乙醚为醚为起始物。分析如下：起始物。分析如下：第18页，此课件共34页哦19合成如下：合成如下：再如由苯合成再

9、如由苯合成1-（4-氯氯苯基）丙苯基）丙烯烯（15）。）。第19页，此课件共34页哦20准则准则8 若涉及邻、对位取代时（如甲苯的溴代），若涉及邻、对位取代时（如甲苯的溴代），一个可采用的避免分离一个可采用的避免分离（分离增加了步骤，是要（分离增加了步骤，是要损失产率的！）损失产率的！）的策略就是占位：的策略就是占位：再如由苯酚合成再如由苯酚合成2,6-二二氯氯苯酚（苯酚（16）：）：第20页，此课件共34页哦21另一个占位基的应用例子是下列转变的实现：另一个占位基的应用例子是下列转变的实现：第21页，此课件共34页哦22这这种占位种占位还还可以利用叔丁基。它的位阻很大，可以利用叔丁基。它的位

10、阻很大，只能只能进进入原来取代基的入原来取代基的对对位，位，邻邻位反位反应应之后，之后，利用利用烷烷基化反基化反应应的可逆性，在的可逆性，在AlCl3催化下可将催化下可将其除去，其除去，过过程示意如下：程示意如下：第22页，此课件共34页哦23二、芳环上的亲核取代反应二、芳环上的亲核取代反应1卤卤代物的代物的亲亲核取代核取代这类这类反反应应中，被取代的中，被取代的卤卤素（或其它基素（或其它基团团）必）必须须是是处处在在强强吸吸电电子基子基邻邻、对对位的，否位的，否则则不能被取代。例如：不能被取代。例如：第23页，此课件共34页哦24下列化合物（下列化合物（17）是一种除草剂，它可以作为这条）是

11、一种除草剂，它可以作为这条路线的一个典型：路线的一个典型：氟必氟必须须以特殊的方法引入以特殊的方法引入。（。（17）的合成如下：）的合成如下：第24页，此课件共34页哦25再如再如2,4-二硝基苯二硝基苯肼肼（18）的合成：）的合成：这种有两个吸电子基在邻对位的情形对于亲核取这种有两个吸电子基在邻对位的情形对于亲核取代十分容易。合成如下：代十分容易。合成如下：第25页，此课件共34页哦26这这种种亲亲核取代反核取代反应应的机理是加成的机理是加成-消除消除过过程，其中程，其中间间体体叫做叫做Meisenheimer络络合物：合物：可见可见中间体是带负电荷的中间体是带负电荷的，所以需要吸电子基来使

12、，所以需要吸电子基来使它稳定。它稳定。第26页，此课件共34页哦272苯炔苯炔过过程的取代程的取代这类反应是针对简单卤这类反应是针对简单卤（卤素为氯或溴卤素为氯或溴）代苯的，代苯的，它需要强碱如氨基钠作催化剂，过程类似于卤代烃它需要强碱如氨基钠作催化剂，过程类似于卤代烃的消除产生苯炔：的消除产生苯炔：第27页，此课件共34页哦28苯炔可与亲核试剂发生加成，但要注意以下两种苯炔可与亲核试剂发生加成，但要注意以下两种情况：情况：第一是邻或间卤代苯甲醚与氨基钠作用时都生成间第一是邻或间卤代苯甲醚与氨基钠作用时都生成间位产物，因为这时甲氧基是吸电子基而不是供电子位产物，因为这时甲氧基是吸电子基而不是供

13、电子基：基：第28页，此课件共34页哦29第二是在没有亲核试剂时，苯炔可以二聚：第二是在没有亲核试剂时，苯炔可以二聚：例如：例如：第29页，此课件共34页哦30另外，苯炔还可以发生双烯合成反应：另外，苯炔还可以发生双烯合成反应：其它五元杂环一般不发生双烯合成。其它五元杂环一般不发生双烯合成。第30页，此课件共34页哦31三、芳香杂环的合成三、芳香杂环的合成五元五元杂环杂环的合成采用的主要是的合成采用的主要是Paal-Knorr合成，分合成，分为为两种情况：两种情况：对对称的和不称的和不对对称的五元称的五元杂环杂环，前者合成，前者合成时时相相对简单对简单些，例如些，例如2,5-二甲基二甲基呋呋喃

14、的合成：喃的合成：第31页，此课件共34页哦32不不对对称的五元芳称的五元芳杂环杂环就要就要经过经过乙乙酰酰乙酸乙乙酸乙酯酯与与-卤卤代代羰羰基化合物取代后再基化合物取代后再进进行上面的反行上面的反应应。例如。例如2-甲基甲基-4-苯基吡咯的合成：苯基吡咯的合成：第32页，此课件共34页哦33Fischer吲哚合成：吲哚合成：它是由苯肼和醛或酮在酸催化它是由苯肼和醛或酮在酸催化下，经过下，经过3,3-迁移转变为产物。机理过程如下：迁移转变为产物。机理过程如下：第33页，此课件共34页哦34喹啉的喹啉的Skraup合成法。合成法。不论环上有什么样的取代基，不论环上有什么样的取代基，基本上都可按以下的方式分解成两部分，而后分别再基本上都可按以下的方式分解成两部分，而后分别再来合成（以来合成（以2,4-二甲基二甲基-8-羟基喹啉的合成为例）：羟基喹啉的合成为例）：第34页，此课件共34页哦