精细有机合成基础 1.1反应试剂的分类 极性试剂:亲电试剂、亲核试剂 自由基试剂:引发剂产生自由基 12取代反应 12.1亲电取代反应 反应通式:R:三H+z R-z+ H+ R:H+Z::Y一→R-Z+HY 式中R(烃基)可表示Ar(芳基)和A1k(烷基)。反应既包括芳 香族亲电取代也可包括脂肪族亲电取代,但应用较多是 芳香族亲电取代反应(此处以芳香族为例)
精细有机合成基础 1.1 反应试剂的分类 极性试剂:亲电试剂、亲核试剂 自由基试剂:引发剂产生自由基 1.2 取代反应 1.2.1 亲电取代反应 反应通式: 式中R(烃基)可表示A r(芳基)和A1k(烷基)。反应既包括芳 香族亲电取代也可包括脂肪族亲电取代,但应用较多是 芳香族亲电取代反应(此处以芳香族为例)
反映历程:第一步Ar-H+E Ar一 k E 络合物(或芳阳离子 第二步Ar k ArE+h 两类定位基:第一类定位基,亦称邻对、位定位基,可 使苯环活化 0,-N(CH3)3、-NH2、-0:1、-0C13、- NHCOCH2、-0C0CH3、-F C!、一Br、-1、-CH3、-CH2Cl、-CH:CO0H、-CH2F等。 第二类定位基,亦称间位定位基,可使苯 环钝化 N+(CH CF NO2、-C=N、-SO2H、-COOH、-CH0, C)CH3,-COCH3、-CONH2、一NH3、-CCs等
反映历程: 两类定位基:第一类定位基,亦称邻对、位定位基,可 使苯环活化; 第二类定位基,亦称间位定位基,可使苯 环钝化
122亲核取代反应 反应通式: R H+Z->--R—Z+H R.---H+Z Y R-Z+H-Y 既包括芳香族亲核取代也包括脂肪族的亲核取代,但 应用较多的为脂肪族的亲核取代(以脂肪族为例)。 反应历程:在饱和碳原子上的亲核取代反应,最典 型的反应是卤代烷与多种亲核试剂发生的亲核取代反应, 其反应历程表示为S2和SN两种形式
1.2.2 亲核取代反应 反应通式: 既包括芳香族亲核取代也包括脂肪族的亲核取代,但 应用较多的为脂肪族的亲核取代(以脂肪族为例)。 反应历程:在饱和碳原子上的亲核取代反应,最典 型的反应是卤代烷与多种亲核试剂发生的亲核取代反应, 其反应历程表示为SN2和SNl两种形式
双分子亲核取代历程(S2):这个历程中旧的化学 键断裂和新的化学键形成是同时的,没有中间产物生 成,反应同步进行 Nu:+R一X→(Nu…R……X)-→Nn-R+X 过渡态 单分子亲核取代历程(SN):这个反应历程中分两 步进行取代反应。第一步是离去基与中心碳原子之间 的键发生异裂,生成一个不稳定的碳正离子,第二步 是这个高能量的碳正离子中间体,迅速与亲核试剂结 合构成新键,整个反应速度决定于第一步的慢过程。 由于该步骤中只有一个作用物分子参加,所以叫作单 分子亲核取代 慢 快 R一XyR+XR+十Nn-:->-R-Nu
• 双分子亲核取代历程( SN2 ):这个历程中旧的化学 键断裂和新的化学键形成是同时的,没有中间产物生 成,反应同步进行。 • 单分子亲核取代历程( SN1 ):这个反应历程中分两 步进行取代反应。第一步是离去基与中心碳原子之间 的键发生异裂,生成一个不稳定的碳正离子,第二步 是这个高能量的碳正离子中间体,迅速与亲核试剂结 合构成新键,整个反应速度决定于第一步的慢过程。 由于该步骤中只有一个作用物分子参加,所以叫作单 分子亲核取代
1.3自由基反应 自由基是具有不成对电子的化学物种,它可以是原子、 基团或分子。大多数自由基很活泼,在反应过程中只能 瞬时存在。产生自由基的方法有三种:热离解法和光离 解法是使分子中共价键的一对电子发生均裂而产生自由 基;电子转移法是可变价金属离子得电子或失电子使中 性分子离解为自由基和正离子或负离子;电解法是中性 分子在电极表面得电子或失电子而生成正离子基或负离 子基 自由基反应大都是链反应,其反应历程包括三个阶段, 即链引发、连增长和链终止
1.3 自由基反应 自由基是具有不成对电子的化学物种,它可以是原子、 基团或分子。大多数自由基很活泼,在反应过程中只能 瞬时存在。产生自由基的方法有三种:热离解法和光离 解法是使分子中共价键的一对电子发生均裂而产生自由 基;电子转移法是可变价金属离子得电子或失电子使中 性分子离解为自由基和正离子或负离子;电解法是中性 分子在电极表面得电子或失电子而生成正离子基或负离 子基。 自由基反应大都是链反应,其反应历程包括三个阶段, 即链引发、连增长和链终止