有机合成期末考试复习资料2.pdf

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1、有机合成期末考试复习资料第 2 章 官能团化和官能团转化的基本反应一.官能团化1.烷 煌 的 官 能 团 化（自由基反应）2.烯煌的官能团化（碳碳双键及双键的邻位一一烯丙位两个位置上）3.焕煌的官能团化14.芳煌的官能团化5.取代苯衍生物的官能团化取代苯衍生物的反应通常是亲电取代反应，该反应有两点要注意：第一，环上已有一个以上的取代基时，最强的供电子基团控制进一步取代的位置；第二，为了尽量减少在氮原子上取代的可能性，在进行取代之前,把芳胺转变成乙酰苯胺。6.简单杂环化合物的官能团化2二.官能团的转换1.羟基的转换2.氨基的转换33.脂肪族卤化合物的转换4.芳基卤化合物的转换5.硝基的转换46.

2、鼠基的转换7.醛和酮的转换8.竣酸及其衍生物的转换5第 3 章 酸催化缩合与分子重排一.酸催化缩合反应1.Friedel Crafts一般来说，缩合是指两个或两个以上分子失去某一简单分子(如H20,HX,ROH,NH3,N2等)形成较大的单一分子的反应。酸催化缩合反应包括芳煌、烯嫌、醛、酮和醇等在催化剂无机酸或Lewis酸催化下，生成正离子并与亲核试剂作用，从而生成碳碳或碳氮等键的反应。反应1）F-C烷基化反应芳煌的烷基化可以用卤代烧、烯煌、醇、酸、醛和酮等作烷基化试剂，常用的催化剂是无机酸（如硫酸，盐酸等）和Lewis酸（如无水A IC l3、BF3、FeC l3、ZnCl2 SnC I4等

3、），该反应为芳环上的亲电取代反应。用甲醛和氯化氢作试剂在酸催化下进行烷基化反应，可以在芳环上引入氯甲基。Friedel-C arfts烷基化反应易生成多取代物。当所用的烷基化试剂的碳原子数为3个以上时，烷基往往发生异构化，其原因是碳正离子发生重排的结果。此外，当芳环上连有吸电子基团（如一N02、一C N、一C 0C H3等）时，烷基化反应很难发生甚至不发生。分子内F-C煌基化反应可用于芳环稠合62）F-C酰基化反应a.用Friedel-C rafts反应合成酮b.Freidel-C rafts反应合成醛7一氧化碳和氯化氢的等摩尔混合物可由甲酸和氯磺酸作用制得：甲氟酸在常温下是稳定的，可以用作酰

4、基化试剂：可以用氧氢酸（可用氟化锌代替）与氯化氢或由甲基二氯甲基酸与四氯化钛作用制得的正离子作酰化剂，与酚.酚醛或活泼的芳环反应制得芳酸:2.醛或酮及其衍生物的反应醛或酮用无机酸催化时，可以发生自身缩合或交叉缩合，酸的作用：一、提高埃基对亲核试剂的加成活性。二、促使城基化合物的烯醇化。1）自身缩合82）交叉缩合3）酮与酰卤或酸酎的缩合3 曼尼希反应 Mannich reaction含有活泼氢的化合物或有烯醇式或潜在烯醇式结构的化合物（如某些快类化合物）与醛（通常为甲醛），在酸催化下，与第一、第二胺反应，产物用碱中和后得到一个胺甲基化衍生9物，即一个活泼氢被胺甲基所取代，常称为胺甲基化或Mann

5、ich反应。或曼氏反应。该反应广泛用于有机合成。当用不对称酮进行反应时，氨甲基化反应总是发生在取代程度较高的a-C 上。因为在酸性条件下，含取代基较多的烯醇化比取代基较少的烯醇稳定。Mannich R eaction在合成上的应用（1）制备a,B 不饱和镖基化合物(2)曼尼希碱或季钱盐的转换 合成生物碱104.烯胺1.烯胺的生成烯胺(enamines)是分子中氨基直接与双键碳原子相连的化合物。烯胺也叫a,不饱和胺，烯胺分子中氮原子上有氢原子时容易转变为亚胺,与烯醇容易转变为堤基化合物相似。2.烯胺在有机合成中的应用烯胺在有机合成中的应用在于它的B-碳原子(即初始皴基化合物的a一碳原子)上带有部

6、分负电荷。因此，可作为亲核试剂与卤代烷、酰卤或亲电性的烯煌反应。11醛和酮的烯胺也能与亲电性的烯嫌发生亲核取代反应。烯胺也容易与酰氯或酸醉反应，5.a-皮考咻反应(P icoline)a-甲基毗碇在Lewis酸ZnC I2存在下，形成一个类似烯醇的化合物,与醛作用失水生成a-取代乙烯毗咤。6.普林斯反应(Prins reaction)12酸催化的烯与醛(常是甲醛)缩合,经羟甲基中间体得到1,3-二醇、取代烯丙醇或1,3-二氧六环。二、酸催化分子重排分子重排反应(molecular rearrangement reaction)是分子中的一个基团或原子从一个原子转移到另一个原子上，形成一个新的分

7、子的反应。分子重排可分为分子间重排和分子内重排。在重排中，迁移原子或基团完全游离并脱离原来的分子，然后再与其它部分相连接，这种重排称为分子间重排。分子内重排则与其它分子无关，迁移基团自始至终没能脱离原来的分子，仅从分子的一部分迁移至分子的另一部分。1.频哪醇(邻二叔醇)一频哪酮重排频哪醇在酸存在条件下，频哪醇脱水不是生成预期的烯烧产物，而是生成叔烷基酮，机理如下：重排的动力是新形成的碳正离子更为稳定。当两个煌基不同时，一般是亲核性更强的基团或原子发生迁移：13具有环状结构的频哪醇，重排后可得环扩大产物：2贝克曼重排(Beckmann)酮月亏在多磷酸、五氧化二磷酸性条件下重排为酰胺的反应称为贝克

8、曼重排。中间体为缺电子氮中心，称为氮宾离子。邻近的芳基或烷基转移到这个正电中心，造成邻碳的正电中心，然后发生水合、质子化而变成N-取代的酰胺，反应过程如下：酮月亏的炫基和羟基处于几何异构两种构型中，R 和羟基在一边的称为Z式，转移的总是在双键另一侧的炫基R。如果转移基团含有不对称碳原子，则该碳原子的构型始终保持不变:重排反应是一级反应，所以溶剂极性越强，重排反应越快；酸性越强越易使月亏酯中离去负离子，重排反应越快；供电子基团使重排反应加快。贝克曼重排在合成上的应用：143.烯丙基重排烯丙基正离子的稳定性高，它的正电荷分布在L3-位上，亲核试剂进攻烯丙基正离子的C 1和C 3机会是均等的，因而产

9、物的双键发生位移，双键 从1,2-位移至2,3-位称为烯丙基重排。烯丙醇质子化和3-氯丙烯离解均可得到烯丙基正离子：4.联苯胺重排联 苯 胺(Benzidine)重排是指氢化偶氮苯化合物重排成4,4,-二氨基联苯的反应。15两种不同的氢化偶氮苯在同一体系中发生重排时，反应不发生交叉重排，这说明联苯胺重排是分子内重排过程：重排产物叫做对半联苯胺，如果两个对位都被封闭，产物叫做邻半联苯胺。5.Schmidt 重排在强酸存在下，竣酸、酮、醛等与叠氮酸作用，生成伯胺、酰胺或月青反应称为施密特(S chmidt)重排反应。Schmidt重排反应历程为:16R COOHNH2SO4R NHCON酮发生Sc

10、hmidt重排反应得到取代酰胺：0重排反应速率为：二烷基酮>烷基芳基酮>二芳基酮芳基烷基酮重排，一般是芳基移位至氮原子上：醛发生Schmidt重排反应生成月青;若HN3过量（2个物质的量以上），则生成一四喋II产物176.氢过氧化物重排煌类化合物用空气或H2O2氧化得到氢过氧化物。氢过氧化物在酸或Lewis酸作用下，发生00键断裂的同时.，煌基从碳原子转移到氧原子上的重排反应，称为氢过氧化物的重排反应.其反应历程为：烷基之间移位的次序为：叔R>仲R>PrH>；Et>；>；M e当烷基和芳基同时存在，则芳基优先移位。伯氢过氧化物发生重排可能是氢原子发生移位生成

11、醛，也可能是R移位得到甲醛和低一级的醇，这 与R的具体结构有关。7.Fries 重排酚酯类(包括脂肪和芳香酸的酯类)，在Lewis酸的催化下受热，酰基从酚氧上重排到芳环碳RCO一般情况下产物为邻对位的羟基酮，但适当条件下可使其中某种产物为主；RR2C ORR弗瑞斯(Fries)重排实际上是F-C酰基化的一个特例，酰化剂含在起始物中。酚酯结构对重排影响很大。不同酯发生重排的活性为：R CO>PhC H2CO>PhCH2C H2CO>PhC O,即脂肪竣酸的酯较芳香酯容易重排，芳环上的间位定位基阻碍重排发生，邻对位定位基则有利于重排,若芳环上仅有一个烷基时，烷基位置直接影响产物结

12、构：邻烷基主要得对羟基酮，对、间烷基则主要得邻羟基酮。18第4章 碱催化缩合和燃基化反应碱催化缩合反应或碱催化煌基化反应是指含活泼氢的化合物在碱催化下摘去质子形成碳负离子并与亲电试剂的反应。它们是用来增长碳链和合成环状化合物的一类反应。.默基化合物的缩合反应1.羟醛缩合反应含有a-H 的醛或酮在稀碱催化下生成B-羟基醛或酮，或经脱水生成a,8-不饱和醛或酮的反应称为羟醛缩合反应，反应通式如下；乙醛和丙酮分别用NaOH处理的自身缩合产物分别为8-羟基丁醛和二丙酮醇。芳香醛和R'R R'R 脂肪醛（酮）用碱处理混合缩合，生成a,6-不饱和醛或酮的反应称为克莱森反应：RC H2COR

13、'B:R C H2CC CR HOHOH20RC H2C=CC OR'该反应可以推广为不含a-H 的醛与含有a-H 的极性化合物在碱存在下发生的缩合反应：H0+CH3C OC H3NaOH 固体0+H20羟醛缩合在有机合成上事增长碳链的有效方法：假紫罗兰酮0HC6H592.87%C6H5NaOC2H5C HCH65HC HO+C HC HC N65652C 2H5OHC HC N-H20CNC=CHC6H583%91%2.酯缩合反应酯和R C H2C 0R 型（含活性甲基或亚甲基）的锻基化合物在强碱作用下，生 成 琉 基化合物的反应称为C laisen酯缩合反应。反应通式如下；

14、192CH3CHOH-C H3C H=C HC H0H2NiC H3CH2CH2CH2OHOCC OR''CHR'3H53 20Et22H2CO2H2EtCO2H25R CHO+C H2(COOEt)2PyRCH=C(COOEt)2 KOH HQ150200R C H=CHC OOH+CO221CN+离子交换树脂NH3OCOCH3O+CH2COOC 2H5或 C H3COONH4CNCCOOC2H5100%一般来说，上述缩合反应的产物是体积大的基团彼此处于反位的烯酸。用 Babier合成法合成女王物质-蜜蜂信息素：-C 6H13C HO+CH2(C OOEt)2pylO

15、OH3O+-CO2n-C 6H13C H=CHC OOH75%85%6.达参反应(Darzen)Darzen缩合反应亦称缩水甘油酸酯缩合，它是醛或酮与a-卤代酸酯类化合物缩合生成a,B-环氧酸酯的反应。产物a,环氧酸酯经水解、脱竣可得到比原来的醛酮增加至少一个碳原子的醛酮。CHOZn若用a-氯代酸酯与醛或酮反应，经水解、脱竣可得到比原来的醛酮只增加一个碳原子的醛酮：C O2HC H2(CO2H)2OOMeMe强碱OR''C HC OOC 2H5+CHMgBrOHKHSO4O'3O3RR H30+XR''RC CC OOC HR'2OPy机理如下：

16、CO2H,-C02CO2HR R'0CR''H0-,H2OR+缩水甘油酯有顺反两种，在本反应中，一般得到酯基与邻位碳原子上体积较大的基团处于反式的产物。C OOC 2H5 H,/CO2R'C=CROHRR'CHCR07.迪克曼缩合(Dieckmann)该缩合可视为分子内的Claisen酯缩合，它可用于五元、六元、七元环的脂环酮类化合物的合成，亦用于某些天然产物和笛体类化合物的合成。-H+BH+ICHt-CCHCICOOC,H52O2COOC4H9OK2H5+BCHCOOCA2H50H02+CICH2COOC2H5RRCO+CHCICOOC2H5RR

17、9;CIOO-H+-C02CHOCCHCOOC2H5RR'CO83%95%CHCOOC2H5+CI-22对称二酯缩合后只有一种产物，而不对称二酯缩合后，理论上有两种产物，例如：0COC2H5C2H5ONaH3链较短的二元酸二乙酯不发生Dieckm ann缩合，易发生分子间的成环缩合。O+CH2)2H2C-C2H5OOCH2CCHCOOC2H5H2cCNaH 2 1.单官能团化合物的煌基化C2H5OOCH2CO二.碳原子上的炫基化反应 COOC2H574%81%酮、酯、等单官能团化合物的燃基化要用比E tO-更强的碱才能使其顺利进行。这是由于它们的a-H酸性较弱，它们的烯醇盐又容易与未作

18、用的原料发生缩合反应。C2H5OOCH2CCH2)3C2H500CH2co NaOC2H5 H30+CO2C2H52.双官能团化合物的燃基化(1)丙二酸二乙酯的炫基化该反应常用乙醇钠作碱性试剂，在无水乙醇溶液中进行。利用烧化丙二酸酯易水解，脱竣的特性，可以制备一取代或二取代乙酸:23丙二酸酯与a,3 一 二 溟化物作用，可得脂环型较酸：在碱的作用下，丙二酸酯与I作用发生双分子偶联反应：合成氨基酸和酮：合成催眠药物-二乙基丙二酰胭（巴比妥）：（2）.乙酰乙酸乙酯的燃化机理与丙二酸酯类似，三乙在乙醇溶液中与乙醇钠作用生成烯醇盐,再与卤代燃反应生成单燃基化产物：成 酮 水 解（产物较原来卤代煌多三个

19、碳原子）：24成酸水解：一取代三乙继续燃化，生成二取代三乙（若两煌基不同，先引入大的煌基）：三乙及其衍生物与I在碱性条件下双分子偶联：三乙与a,3 一 二 漠化物作用不生成环丁烷衍生物，而是进行氧上的二次煌化，形成六元环衍生物：（3）6-二酮的煌化8-二 酮 的酸性较强，在乙醇加水或丙酮溶液中，用碱金属的氢氧化物或碳酸盐就可以使其变成烯醇盐进行燃化：25强碱可以使其转变为二烯醇盐，与卤化烧作用时、煌化常在甲基上发生:3.共轨加成反应活泼亚甲基化合物的碳负离子对a,8-不饱和化合物的亲核加成(即1,4-加成)，是活泼亚甲基化合物煌化的一种重要的方法，该方法称为迈克尔(Michael)反应.该反应

20、常用的活泼亚甲基化合物为丙二酸酯类、乙酰乙酸酯类和8-二酮类。常用的a,B-不饱和化合物为丙烯酸酯类、(R C H=C HC OOR)、煌基乙烯基类(R C OC H=C HR)及丙烯鼠类(R C H=C HC N)。反应所用的催化剂可以是有机碱(如乙醇钠、毗咤、派碇、季钱盐等)或无机碱如NaOH、KOH 等)。OKNH2液氨 O-O-C 6H5C H2CIH2O/H+OOPh加成产物在过量的催化剂、时间、温度下再发生缩合，形成环状化合物，称为缩环反应。26C C2H527第5章 有机合成试剂有机合成试剂包括元素有机试剂、金属有机试剂、过渡金属有机试剂以及稀土金属有机试剂等。它们具有许多特殊的

21、反应性能，对它们的研究、开发和利用是当代有机合成的一个重要特征。这里只介绍镁、锂、铜、硼、磷、硅等几种元素的原子和碳原子直接相连所形成的有机化合物，其中以有机镁化合物应用较为普遍。一.有机镁试剂有机镁化合物是金属有机化合物中最重要的一类化合物，在有机合成上是非常重要的一类试剂。在Grignard(格林尼亚)试剂分子中，镁原子以共价键同碳原子相连。由于成键电子对移向电负性较大的碳原子，所以Grignard试剂中的炫基是一种高活性的亲核试剂，能发生加成、偶合和取代等反应。1.Grignard试剂的制备和结构1）用卤代烧制Grignard试剂当 R 为烷基、卤代活泼芳煌时，用无水乙醛作溶剂。当 R

22、为 C H2=C H-,C H2=C H-C H2-和卤代不活泼芳煌时，则用四氢吠喃作溶剂，因为用四氢吠喃作溶剂可避免歧化反应和偶联反应的发生，因为四氢吠喃可与生成的Grignard试剂结无水Et20合使得过渡状态的生成受到抑制2）用金属化法制Grignard试 剂 X或四氢吠喃当采用链状单取代末端快烧或含有活泼氢的其他化合物时，用金属化法制备Grignard试剂。这里R 的电负性大于R'时，才能向生成物的方向进行。例如：+MgRMgXBrl+MgEt20BrMgC IH+R'MgXEt2OR MgX+R'H3）关于Grignard试剂的结构，一直有许多争论。目前认为在

23、乙醛溶液中，可能以几种组分的某种平衡体系而存在。R C H+C 2H5MgXEt2O28 R C CMgX+C2H62.Grignard试剂的反应1)Grignard试剂与线基化合物的加成反应在合成上，Grignard试剂主要用于同锻基化合物反应以制备醇。Grignard试剂同醛或酮的反应称为格氏反应。反应结果，甲醛得伯醇，其他醛得仲醇，酮得叔醇。Grignard试剂与a,B-不饱和醛作用一般主要生成1,2-加成产物。gCla4-加成产物。Et2OH3O+HC H0,8-不饱和酮的结构不同可能生成1,2-加成和1,4-加成的混合物，也可能主要生成1,0C H20MgeIC H20HC H3)2

24、C HMgBr2H5MgBr+CH3CHOMgBr干醛 Et+C H3CH=C HC HO2O3OHHO 3(C H3)2C HC HC H30H(CH3)2CHC HC H3C H3C H=CHCHC2H554%HO70%Grignard试剂与a,8-不饱和酸酯作用主要生成1,4-加成产物。6H5MgBr2H5MgBr+(C6H5)2COOEt20(C6H5)3C OMgBrOC2H5H3O(C6H5)3COHC2H5OH干醛91%C H3cHeH2C C H3+C H3cH=C HC C H3 3 0在催化量的铜盐存在下，Grignard试剂与a H,6-不饱和酮或酯反应，以良好的收率生成

25、1,C CH3CH3CH2=C H4-加成产物。6H5MgBr1,4-力 口 成 38%1,2-力 口 成 41%+C 6H5C H=CHCOC2H5O干醴 H200(C 6H5)2CHCH2C OC 2H5Grignard试剂与较酸衍生物作用生成醇。0C 6H5C H=CHC(CH3)30+C 2H5MgBr干醴 H30C 6H5C HC H2CC(C H3)3C2H51,4-加成 100%290MgClC uC l,(C H3)2S与酰卤作用可使反应停留在生成酮的一步Grignard试剂与二氧化碳作用生成竣酸OMgXCCIH2OR'ORCR'C OCl+R'MgXR

26、Grignard试剂与月青作用也生成酮亚胺水解生成线基化合物具有普遍意义0C H3)3CMgCI+0C0(CH3)3CC OMgC lH200(CH3)3CCOH干冰69%70%2)Grignard试剂与环氧化合物的反应Grignard试剂与环氧乙烷作用生成伯醇，碳链增加两个碳原子NCH3MgXC 0C H3+H20HX52%59%Grignard试剂与环氧丙烷作用生成仲醇，碳链增加三个碳原子HOGrignardC N试剂与杂氧环丁烷作用生成伯醇，碳链增加三个碳原子RCNMgX 干酸 RCNH 2HOR6H5MgBrR'MgXR'H20R'OCR'NHX+H2C

27、CH2o3Mg(OH)XC 6H5CH2CH2OMgBrHX酰亚胺+0H4C 6H5CH2CH23)Grignard试剂与卤代睡的偶联反应Grignard试剂与卤代燃作用是合成煌的重要方法，也是增长碳链的方法。Grignard 试剂与饱和一卤代燃作用制得的煌产率较低，但与烯丙基卤化物偶联在室温下即可得到较高产率的末端烯燃。C H3C HC H2R MgX+CH2HCC H2C H3CHC H2RGrignard试剂与乙烯基卤化物虽然也可以发生偶联反应，但产率较低,在 有FeC I3存在可OHOMgXO顺利进行：Grignard试剂与卤仿偶联合成末端烯煌：gBr+CH2=CHC H2BrEt2O

28、室温C H2C H=CH270.5%30MgX+干避FeCl3RC HC HC HOMgXH3ORCHCHCHOHGrignard试剂与四卤化碳偶联生成含有奇数碳原子的非末端烯煌：Grignard试剂与乙基原甲酸酯和原甲酸酯反应：二.有机锂试剂Et20有机锂试剂广泛应用于有机合成，多用作碱和亲核试剂。有机锂试剂能和大多数亲电试剂3C H3(C H2)3MgBr+F2Br2C H3(C H2)2C H=C H(C H2)3C H3o-70C 反应，反应是发生夺氢反应还是对亲电试剂亲核进攻取决于有机锂试剂本身、亲电试剂及74%反应条件。由于有机锂试剂非常容易作为碱参与反应，所以在有机合成中的应用受

29、到限制。有机锂试剂通常写为R-Lio1.有机锂化合物的制备1)卤代烷与金属锂反应(在无水乙醛中)MgX+EtOHcEtOOEtRCH(OEt)2H2O/H-2EtOHRCHO2)卤化物和正丁基锂交换反应芳基卤、乙烯基卤化物与金属锂反应较难，因此，通常采用卤化物交换法来制备相应的锂gX有机化合物，产率很好。4H9CICHO+C H(OEt)3+无水乙醛或己烷2LiC4H9LiN2+3)金属化反应(夺氢反应)由煌和n-C 4H9Li作用，也可以制备有机锂化合物，煌中的氢原子被金属锂取代，这叫金属化反应2.有机锂化合物的特征反应有机锂试剂常以聚集体形式存在，有明显的碳-锂共价键特征。有机锂化合物中C

30、 s Li 8+,碳上具有部分负电荷，作为亲核试剂与Grignard试剂类似，可以与极性双键、卤代煌及活泼金属化合物进行反应。许多有机锂试剂参与的反应在乙醛溶液中进行。为避免碱N2,无水Et20PhX-C4H9LiPhLi+n-C4H9X性的有机锂试剂夺取溶剂乙醴中的氢，反应通常在低温(-78 0下进行。+1)有机锂化合物与城基化合物反应CH3)3CCCH与Grignard试剂相比，有机锂化合物与堤基化合物反应不易受空间位阻影响n-C4H9LiX:Br,l,不包括Cl(CH3)3CCCLi31无水Et200e2cHMgBr+(Me2cH)2C=O(Me2CH)2CHOH+Me2cHecHMe2

31、65%35%位阻(Me2CH)3COH2)有机锂化合物和C02、较酸的反应无水E t2 0有机锂化合物和C02反应得到酮，而不是酸:e2cHLi+(Me2C H)2c=O(Me2C H)3C OLiH/H2O(MeC H)C OH23OLi有机锂化合物和较酸的反应得到酮，而不是醇：Li+OCOR CRLiOLiR2COEtLiH/H2OO稳定的竣基阴离子2H5LihMgXR 2C=O+2LiOHOHP hC H=C HC OPhl,4-PhLiPh2CHCH2C OPhO3)有机锂化合物和金属卤化物的反应R：饱和睡基或不饱和煌基R：脂肪基、脂环基、芳香基、a,B-不饱和炫基OH 83%l,2-

32、P hC H=C HC Ph2OHC 2H5MgX由于锂是电正性很高的金属，因此，有机锂试剂可同某些电正性较低的金属卤化物在无水惰性溶剂里反应，以制备该金属的有机金属化合物。0'Li+R COH-R'HOLiR C OR'LiR C OLiH2O/HRCR'04)有机锂化合物与毗咤和三级酰胺的反应R'OLi5).快基锂和烯基锂的反应PhLi(RLi)Et2O,R Li+0oCNSnC ILi4PhO2 或硝基苯 HN2N4LiCIPhR 4Sn+80%-C 4H9C CHn-C4H9LiHMPT/C6H14n-C 4H9CC Li32 n-C HC C

33、C Hll-n495oHMP T,0C n-C 5HHC lH3(C H2)9Li+C H3coNMe2cH3(C H2)9C OC H3烯基锂化合物与亲电试剂反应构型保持CCLi H2NCH2C H2NH2+n-C4H9BrDMSOn-C 4H9C CH88%三.有机铜试剂铜的有机化合物作为有机合成中的重要试剂是上世纪60年代后期发展起来的。它包括有机铜及锂的有机铜两类化合物。有机铜锂试剂一般表示为R 2C uLi,这些试剂比著名的有(C H3)2C HC H23Bn-C 4H9Li机 铜(I)试剂更稳定,而且更活泼。R2CuLi是一种双金属络合物，由于它的溶解性好，C H3)3C C C

34、H(C H3)3C C C C H2cH(C H3)2(C H3)3C C C Lil2活性高，选择性好是有机铜试剂中在有机合成上最常用的有机合成试剂。93%1.有机铜试剂的制备仲和叔烷基铜用相应的锂化合物和碘化亚铜衍生物制备2,Et2ONLi+Meen-BuLiMeC ulMeLiR C u2.有机铜试剂的反应 BrE+LilMe MeEN2,Et2OR C uLi+LilR Li+C ul21)与a,6-不饱和酮的共辄加成反应有机铜锂试剂最有用的反应之一是它们对a,B-不饱和酮进行共轨加成，生成对应的饱和酮R:芳基、烯基、伯烷基等的B-衍生物，而在这些条件下，非共初酮的线基并不发生反应。它

35、提供了在有机合成中向a,8 一 不饱和酮化合物的位导入烷基、芳基、烯基、烯丙基、节基的重要方法,并已成为标准的、专一性的、收率高的合成方法。其反应可能经过烯醇负离子中间体过程，表示如下(CH3)3CLi+Cul(C4H9)3PEt2OLi(CH3)3C2CuP(C4H9)3对于多环体系的化合物，有机铜锂试剂的1,4-加成反应是立体定向的，利用这一性质可进行许多天然产物的立体选择合成。332)与酰卤的作用二煌基铜锂与酰卤反应生成酮。但它不是一种加成-消去反应历程，而直接与酰卤的活泼卤素发生置换反应，酰卤分子中含有氧基、竣基、烷氧基、卤素等基团均无影响，这是铜试剂的又一特点。0(CH2)4COCH

36、3(CH2)4COCH3CH=CH 2+(CH2=CH)2CuLi3)与环氧化合物反应HOMe5Cu3Li2乙醛C00CH3COOCH34)与卤代烽反应0HCH0-C0CH3有机铜试剂多数情况下进攻环氧化合OHCOOCH3Me2CHCH2CH2CCOOCH3物空间位阻小的碳原子,得到相应的醇+Me2.CHCH22CuLi(l,4-加成)偕二甲基环己基与有机镁化合物类似，有机铜化合物亦可与卤代煌反应，且具有以下优点：其一，有机铜化合物与烯丙基卤化物、乙烯基卤化物均能顺利反应；其二，无论是顺反异构的乙烯基卤MeOHMe2C uLiO+化物与有机铜试剂反应，还是顺反异构的有机铜试剂与卤代燃反应，均可

37、优先得到双键构-78oC MeOHC H3（C H2）4C O（C H2）4C OC H3H3（C H2）4C O（CHCuLi 型保持不变的产物。2）4C OC I+Me285%15%OHOH15min95%5）有机铜试剂的偶联反应065c656（C 6H5）2CuLiO）以及二煌基铜锂试剂暴露在氧化剂当有机铜试剂被加热（有时甚至是室温（包括在空气中）6H5cH=C HBr+C C C C+C 6H5HHH时,发生偶联反应。C HHC HC H5顺式反式<l%90%73%<2%34 H3c U/Et20,N2H3cHC uLin-C 8H17IH3CH四.瞬叶立德1.麟叶立德的结

38、构和制备1）结构2）制备最常用的方法是将三价磷化物与卤代烷作用生成的季鳞盐用适当的碱处理，脱去a-H 而得到：R 通常是苯基也可是吸电子基团或烷基。碱为丁基锂、苯基锂的酸溶液，氨基钠的浓氨溶R23PCR IRR3PCR液，氢化钠的四氢吠喃溶液等。卡宾或苯快与瞬作用，或二氯三苯基瞬在三乙胺存在条件下与活性亚甲基化合物反应也可制的：R1R2HBr+R3PR1C HPR3BrR2碱 R1R2CPR32.瞬叶立德的反应瞬叶立德的结构特征表明它是一类强亲核试剂，但它与一般的碳负离子不同，极大多H2CI2Ph3P:CHCI数都稳定存在。瞬叶立德具有特殊的化学活性，能发生多种有机反应,是有机合成的重要中间体

39、，广泛用于碳-碳键的形成。n-C4H9LiPh3PCHCI1）与锻基化合物的反应瞬叶立德与醛、酮反应生成烯烧，该反应称为Witting（维梯希）反应或线基烯化反应，PPh2P h3P 是合成烯煌的极有价值的重要方法h2PCH3CH3+CH2第一个特点是高度的位置专一性XH3PCI2+2HCEt3NY35Ph3PX,Y=C N,COR,COO第二个特点是与a,不饱和线基化合物作用，不发生1,4-加成，因此双键位置比较固定。这就十分适合于多烯类化合物和菇类化合物的合成。第三个特点是反应具有很好的立体选择性。一般来说，在非极性溶剂中，共轨稳定的瞬叶立德与醛（酮）反应优先生成反式烯烧，而不稳定叶立德则

40、优先生成顺式烯烧。这一特点特别适合于许多产物中双键的立体选择性合成。AC H3C HMe290%与堤基化合物的反应机理h3PCHC O2C H2+CH3COCHMe2C H3O2CHCCC H3C HMe2R I2Ph3PR2R30R4R IPh3POCCR4R2R3Ph3POR1CC4R2R3Ro Witting试剂价格比较昂贵，一种改进的方法是用价格便宜的亚磷酸酯(R O)3P 代替PPh3亚磷酸酯与卤代燃反应,经阿尔布佐夫(A rbuzov)重排生成烷基瞬酸酯,烷基瞬酸酯在强碱存在下，与黑基化合物反应，高产率地生成烯燃及磷酸根，该方法又称为沃兹沃斯(Wadswosrth)合成法。1R 2

41、RCCR 3R 4+36h3P00CI3+3ROH-3HCIP(OR)3R'C H2cl-RCI(R 0)2PC H2R'CH3ONa(R O)2PHCR'O2)酰化反应瞬叶立德与酰卤在苯溶液中制备酰基瞬叶立德3Ph3PC HR C Ih3PC HR+R'COC lPh3PC R+Ph3PCH2R C lOC R'瞬叶立德与酰卤制备酰基瞬叶立德缺点是一分子瞬叶立德转变为鳞盐，改用竣酸酯或硫代OCR'PhPCHR竣酸酯做酰化剂可避免这一缺点：50%93%用氯甲酸甲酯对瞬叶立德进行C-酰化：RCCR'h3P 0CCRR'H20或 Zn

42、/C H3COOHR C H2COR'74%93%PPh3CHR+h3PC HR+R'C OSEtPPh3+Ph3PCH2RCIPh3PC OOR'C R+75%96%H2OR'OCEtSHR C H2C OOR'+Ph3PO76%93%3）偶联反应具有a-H 的瞬叶立德与氧气作用发生偶联反应，可合成对称烯煌:RhPC+R'C H2COCI3 制备环烯：COOEtPh3Rh3PCPh3PCC OC H2R'C IPh3PC RCOOEtCOOEtRCHRoc+02RCHCHR+P h3P 060%72%RCCCOOEtC HR'R

43、'C HCOOEt51%80%CH(CH2)nCHPPh3PPh3CH(n=3,4,5)37(CH2)nH0252%68%CHCH（CH五.有机硼试剂1.硼氢化反应煌基硼烷是由硼烷BH3（通常以气态二聚体二硼烷B2H6存在）对烯煌或焕煌的加成得到的，这个反应叫硼氢化反应。该反应几乎在任何情况下室温就能迅速地进行，只有对位阻特别大的烯煌才不反应。对单取代或双取代的乙烯加成时，生成三烷基硼化物；对于三取代的烯煌通常只生成二烷基硼化物；四取代的乙烯只形成一烷基硼化物。CC+Br.t.HCCBC H2C C HBC+硼烷对不对称烯煌的加成，硼原子可以加到双键的任何一个碳原子上，生成两种不同产物

44、。BH然而，实际上在没有强活性邻位取代基的情况下，反应是高立体选择性的，生成的产物主要是硼原子连接在取代基较少的碳原子上（这种加成反应的选择性还和电子效应有关）n-C 4H9CH=CH2r.t.HBcB-C4H9C H=C H2+B2H6n-C 4H9C H2CH2BH2(n-C 4H9CH2CH2)2BHn-C 4H9CH=CH2n-C 4H9CH2C H2)3BCH3人们普遍认为，硼氢化反应是一个协同过程，是通过四员环过渡态进行的。该过渡态是由C H3)2C=C HC H3+B2H6(C H3)2C HC H)2BH极性硼氢键对碳碳双键加成形成的，在硼氢键中，硼原子显正电性，反应的立体化学

45、(B和H的顺式加成)和极性取代基有间接效应都支持了这种机理。C H3)2C=C(CH3)2+B2H6(C H3)2CHC(C H3)2BH21%CCC99%CC7%Ccc93%2.硼烷的反应1）氧化反应43%CCCC57%C50%CH50%HCHCB38CCCC通常用OH-/H2O2,总的结果等于水对双键或三键反马加成HCHB+CBHHO末端快烧和乙硼烷反应为双硼烷,碱性条件下氧化成醇.与位阻大的硼烷作用得单烷基硼烷，氧化得醛.链中三键得单烷基硼烷，氧化得酮.2)质子分解反应C C HR C H2cH20H H2O2Q H硼氢化-质子分解反应通常是在质子酸中回流进行的。当烯煌或焕分子中存在某些

46、对催化氢化敏感的基团时、该方法可用于实现双键或叁键的选择性反应，还原烯烧成为相应的饱和烧。还原焕煌生成相应的烯烧。二取代焕煌生成顺式烯煌。B2H6R C H2cH(B)2 NaOHH3(C H2)5C C H(C 5Hll)2BHC H3(C H2)5C H=C HB(C 5Hll)2H2O2,NaOHC H(C H)C HCHO325270%(C5H11)2BH质子分解反应机理2H5CC C2H5C 2H5C=C HC2H5B(C5H11)2 HH2O2,NaOHC HCOC253768%n-C 4H9CH=CH2BH3.THF2B(C4H9C H2CH2)3B 不分离R酸C 4H9cH2c

47、H3回流91%3)城基化反应HR 2BOC OC 2H5+R HOC煌基硼烷和一氧化碳的反应称为线基化反应。该反应被乙二醇或某些金属氢化物如硼C2H5氢化锂所促进。这可能是因为一氧化碳容易同煌基硼负离子作用的缘故。生成的初始产物，连续经过三次重排，生成硼酸酯衍生物，后者同溶剂乙二醇生成类似环状缩醛的中间体，03R H最后经碱性过氧化氢氧化得三燃基甲醇。EtCEt(C5Hll)2BHEtHEtCH3COOHEt25oCEtHB(C5Hll)2H当有金属氢化物,发生一次转移，氧化得醛,还原得伯醇；当体系有水，硼杂环氧化物水解成邻二醇，氧化后得酮.RRCORBRCO 乙二醇或 UBH4RB+CO3B

48、RR 迁移 RBRCOR200239 02CBRR3CB=OOHOOHH2RCHOO2R3CNaOHBR3COH当硼原子上的三个煌基不同时，基团迁移的能力为：伯>仲>叔。因此选择适当的三煌基硼进行线基化，可优先生成伯煌基酮。0H204)共挽加成反应oCBR-1002C0H0HH2O2R2CBRNaOHR2CO有机硼烷在氧存在下很容易与许多a,0-不饱和黑基化合物发生1,4-加成反应，在B-位发生烷基化。位即使有取代基产率也好。机理：0(C H3)2CHC(C H3)2C(C H2)3CO2C 2H5CO(C H3)2C HC(C H3)22B(C H2)3C O2c2H5 H2O2

49、Q H84%与环硼烷反应在B 位引入环硼烷的碳链，脱硼得染基化合物，氧化得羟基取代的城基化合物.5)偶联反应末端快烧与位阻较大的硼烷加成，然后在12-NaOH作用下发生亲核重排和偶联反应得到顺式烯煌.RCO2HC H3(C H2)5COC H3C H2(C H2)5COC H3H+C H2=C HC OCH3ROH机理：(CH2)6COCH3ROBHH2O2OHOHC4H9CH(C5H11)2BHC4H912-NaOHC 4H9C5H11B(C5H11)2(Z)-99%40C4H912-NaOHIC4H9BC 5H11C 5H11(C5H11)2氯化硼烷与末端快燃反应再偶联得顺反共轨二烯位阻大

50、的硼烷与快卤化物和末端快燃反应再偶联得反反共辄二烯HH2CI+RCCH(RCH=CH)2BCI12NaOHRCCCCHRHH6)异构化反应在较高温度下，有机硼烷会发生异构化，硼原子倾向于迁移到分子中空间阻碍较小的位置。提供了从链内烯烧合成一级醇的方法.HCH3)2CHC(C H3)2BH2 CIC HCC(C H2)3C H3(C H3)2C HC(CH3)2BC(C H2)2C H3CCCC(CH2)2CH3HH(CH2)3CH3HH(CH2)3CH3Cl+可能的机理BOHH2O2+50%50%NaOHoC 3ONal00-200CHCOOH 3C H3(CH2)2HCHBCCH2O2NaO