1、第一章 卤化反应,1.不饱和烃的卤加成反应2.烃类的取代反应3.羰基化合物的卤取代反应4.醇、酚和醚的卤置换反应5.羧酸的卤置换反应6.其他官能团化合物的卤置换反应,烯丙位或苄位上碳原子上卤取代反应,反应的目的:制备烯丙基或苄基中间体,向药物分子中引入烯丙基或苄基。反应条件:在较高温度或存在自由基引发剂(如光照、过氧化物、偶氮二异丁腈等)的条件下,卤化剂:N-卤代酰胺(NBS,NCS)(选择性最好)、次卤酸酯(ROX)、卤素、硫酰卤(SO2X2)、次氯酸酐(Cl2O)(强卤化剂)。惰性溶剂如CCl4。反应机理:自由基的取代历程影响因素,第一步:链的引发,烯丙位或苄位上碳原子上卤取代反应机理,第
2、二步:碳自由基的生成,碳自由基:其稳定性决定了反应的难易与区域选择性,卤代丁二酰亚胺如NBS or NCS,丁二酰亚胺自由基,也称琥珀酰亚胺自由基,烯丙位或苄位上碳原子上卤取代反应机理,第三步:生成烯丙位取代产物,第四步:反应的终止,烯丙位或苄位上碳原子上卤取代反应影响因素,结构的影响:当烯丙位或苄位上碳原子有推电子基团时,有助于提高了碳自由基的稳定性,反应易进行。 (例子)当烯丙位或苄位上碳原子有吸电子基团时,降低了碳自由基的稳定性,反应难易进行。(例子)。,过氧化苯甲酸酐,例1:推电子基有利于反应进行,邻二甲苯上的单溴代反应容易进行,对二甲苯上的双溴代反应的反应条件比上面更苛刻,因为在卤素
3、原子位吸电子取代基团,再看一例,例2:吸电子基不有利于反应进行,对于对硝基甲苯 ,则需用强卤化剂Cl2O(次卤酸酐)来进行反应,这时因为硝基的强吸电子性影响到对位碳自由基的稳定性。,例3:吸电子基不有利于反应进行,烯丙位或苄位上碳原子上卤取代反应影响因素,反应条件的影响卤化剂的选择(卤代酰胺中以NBS和NCS最好,选择性高、副反应少;NBA和NBP因易和双键发生加成反应,很少采用)溶剂的选择:一般采用惰性非机性溶剂如CCl4 、CHCl3、PhH 、石油醚。选用的原则为有利于提高反应速度和转化率、易于分离。如NBS和NCS溶于四氯化碳,反应容易进行,而NBS 和NCS的生成物丁二酰亚胺不溶,通
4、过过滤易除去。,烯丙位或苄位上碳原子上卤取代反应影响因素,反应条件的影响催化剂及杂质因为许多催化剂(如金属卤化物)对烯烃的加成卤化或芳环上的亲电卤化有利,所以金属卤化物存在对自由基反应不利。因此,该类反应不能用普通钢设备,需要用衬玻璃、搪瓷或石墨反应器,而且,原料中也不能含杂质铁。其它杂质,如氧气,水分也不利于自由基反应,所以,要用干燥的、不含氧的卤化试剂,并在有机溶剂中进行。,烯丙位或苄位上碳原子上卤取代反应影响因素,反应条件的影响引发条件:光照、较高温度或引发剂引发光照以紫外光(10400nm)最有利,因为紫外光的能量较高,有利于引发自由基。单波长小于300nm时紫外光不能透过普通玻璃。生
5、产中,常采用富于紫外光的日光灯光源来照射。如果是高温引发,具体的反应温度根据反应活性而定。提高温度有利于卤化试剂均裂成自由基。如自由基型的氯化在100以上。液相氯化在100150 之间,气相氯化多在250 以上。,烯丙位或苄位上碳原子上卤取代反应影响因素,反应条件的影响引发条件常用的自由基引发剂有:一、过氧化物如过氧化本甲酰(Bz2O2),二、叔丁基过氧化物如叔丁基过氧酸t-BuOOH;二、对称的偶氮化合物如偶氮二异丁腈AIBN.用量510,注:查找化合物结构的网站:,好例子,7-去氢胆甾乙酸酯的合成研究 上溴(立体选择性和区域选择性)、脱溴,,厦门金达威集团股份有限公司,维生素D3,维生素D
6、3,又名胆骨化醇。维生素D3具有促进肠道钙吸收、调节钙与磷的代谢、诱导骨质钙磷沉着的生理功能,可促进骨骼生长、防止佝偻病。目前已知的维生素D至少有10种,但最重要的是维生素D2(麦角骨化醇)和维生素D3 (胆钙化醛)。 以胆固醇为原料合成。,胆固醇,又名胆甾醇,胆甾乙酸酯,7-去氢胆甾乙酸酯,7-溴胆甾乙酸酯,7-去氢胆甾醇,或脱溴剂,合成维生素D3的中间体,胆甾乙酸酯,胆甾乙酸酯,胆甾乙酸酯,该工艺存在的问题,4-溴胆甾乙酸酯,7-8%,7-溴胆甾乙酸酯,5054%,7-溴胆甾乙酸酯,3035%,胆甾乙酸酯,区域选择性和立体选择性问题,4-溴胆甾乙酸酯,7-8%,7-溴胆甾乙酸酯,5054%,7-溴胆甾乙酸酯,3035%,4-溴胆甾乙酸酯,7-8%,7-溴胆甾乙酸酯,5054%,7-溴胆甾乙酸酯,4,6-二烯胆甾乙酸酯,7-去氢胆甾乙酸酯,目标化合物,