第一章 卤化反应
2013-11-20
定义：有机化合物分子中引入卤素原子(X)的反应称卤化 反应。
用途：制备特定活性化合物 制备官能团转化的中间体 引入卤素原子作为保护基、阻断基等
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O HN O N H
Et HN N F O
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F
5-氟尿嘧啶
N COOH
诺氟沙星
Br CHCH2CH2NMe2 N
3. 与N-卤代酰胺的加成
OH R C NH Nu C C X X
C C Nu C C X
Nu=H2O, ROH, DMSO, DMF
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NBS/H2O Ph CH CH2 25 , 35min Ph CH CH2Br OH
NBS 英文名称：N-Bromosuccinimide 中文名：N-溴代丁二酰亚胺。
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动画演示
Cl HCl CH3-CH=CH2 CH2-CHCH3 只 有 HBr有反 马 氏 规 则
Ph-CH=CH2
HBr
Ph--C-CH3 Br Ph-CH2CH2 Br 反 马 氏 规 则
HBr H2 O2 或 光 照
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5. 与硼烷的加成及卤解
BH3 CH3-CH=CH2 (CH3-CH2-CH2)3B Br2/CH3ONa 反马氏产物 CH3CH2CH2Br
Cl
97%
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CH3 NO2 Br N O COOH
O N Br N H O Br
CH3
浓 H2SO4
O NO2 H N
+
+
N Br N H O
O COOH
二溴异氰尿酸
Br2/H2SO4 △
Br N
N
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N H
CO2CH3 Br
Br2/HOAc r.t(黑暗)
Br
Cl
52%* 69%*
+ CH3CH CH C2H5 + CH3CH CH C2H5 Cl OCOCH3
33%* 21%*
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13%* 8%*
I2/AcOAg/Et2O
H OAc I H 80%
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Ar H
H C C CH3
Br2
Ar C H C
H Br CH3
Ar C H Br C Br
H O O
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H C C CO2H Br H
H Ph Br2/CHCl3 。 0 r.t.20min
H
Br CH CH Ph Br CO2H
少量
Ph + O O
69%
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第二节 烃类的卤取代反应


饱和烃卤取代 苄位、烯丙位的卤取代 芳烃卤代反应
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H CH3
比较下面六个化合物的活性 CH2=CH2 (CH3)2C=CH2 CH3CH=CH2 HOOCCHCHCOOH CH2=CHCN
(CH3)2C=C(CH3)2
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卤素对炔加成-得反式二卤烯烃
Br Br2 ph C C-CH3 LiBr Cl2 ph Br ph C Cl I C H
1.饱和烃卤取代：自由基历程
R H
X2 高温/ h/过氧化物
R X
反应活性：叔C-H>仲C-H>伯C-H(C.稳定性)
Cl2/CH2Cl2
h
降冰片烷
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Cl
外向型(exo) 70~95%
2. 苄位、烯丙位的卤取代
X2
h 或其他 引发剂
X O N +X O
O h N X 或自由基 引发剂 O
NCS NBA
NCA（N：氮，B:溴，C：氯，S：丁二酰，A：乙酰
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Dalton反应
R1 H
C
C
R2 H
NBS/DMSO
Br R1 R2 C C H H Me O S Me
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Br R1 H
R2 C
H
C
O SMe2
Br H2O R1 C H
R2 C H OH
Br -消除 (在干燥D MSO中)
O BH O
C6H 13 C C H
H
O B O
C6H 13C CH 70℃,2h
H 2O 25℃,2h
C6H13 C H C
H I2/NaOH/H 2O
B(OH)2
C6H13 C H C
H 90%
Et2O/0℃
I
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CH3(CH2)5CH CH2 。 1. BH3.THF/ 0℃ 2. Br2/MeONa/MeOH 。 0℃
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机 理 :
R1 R3 R1
① 反向
ｘ
R3 R4 R3
R1 R2 R1
ｘ c c
R3 R4 ｘ R3
c
R2
δ+
c
R4
δ-
c
R2 R1
ｘｘ
② 正向
c + ｘ
+
c R2 ｘ ｘ R4
c
c
R2
c
R4 ｘｘ
讨论：碳正的稳定性
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立体化学问题
H H CH3 + CH3 Br2 Br H H CH3
反应类型:

亲电加成 亲电取代 亲核取代 自由基反应

不饱和烃的卤加成反应 卤取代反应 卤置换反应 卤化反应中的重排
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第一节 不饱和烃的卤加成反应

和卤素的加成反应
和次卤酸(酯)的加成反应
和N-卤代酰胺的加成反应 和卤化氢的加成反应 和硼烷的加成反应及卤解
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加卤素
C C
X2
C X
C X
X2=Cl2, Br2


卤内酯化 加卤化氢
无过氧化物 CH3CHBrCH3 Markovnikov加 成 反Markovnikov加 成
CH3CH=CH2
过氧化物
CH3CH2CH2Br

加次卤酸
C C X2 +H2 O C C + HX X2=Cl2 , Br2
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C
C-CH3
Cl C CH3 CH2OH C I
C
C-CH2OH
I2
2. 和次卤酸(酯)的加成
R1 R2 X
R3 X R4 OH H2O R1 R2 OH R3 X R4 OH R1 R2
OH Байду номын сангаас3 X R4
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Ar-CH CH2
HClO水 中
收率较低 OH -
+
E π-络 合 物
慢 σ-络 合 物
E
快
E + H+
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ArH + 2 Br2 ArH + Br2 + I2
ArBr + H + Br3 ArBr + H + I2Br
(Lewis酸催化：AlCl3, FeCl3, ZnCl2等)
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OH Br2 H2O Br
OH Br
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CH3(CH2)7Br
BH3.THF 。 25
( H
)3B
I2/MeONa 。 MeOH/ 0 I
78% (endo/exo=80/20)
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6. 不饱和羧酸的卤内酯化反应
I2/KI/NaHCO3 CH2CO2H O C H2C H O I H H H2O/r.t.4h I
+
HO Cl2 HO
Cl
Cl
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多个亲核基团共存体系：
H 3C
H
C
H
C
C 2H 5
AcOH/ Cl2 H C 3 LiCl H
Cl C
Cl C H C2 H5
Cl
OAc H C C2H 5
+
H
H3C H
C
OAc I2 /AcOAg I H
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H3C
C2H5 Cl2/CH3CO2H C C CH3CH CH C2H5 。 25 H H Cl 添加 LiCl OCOCH3 Cl
OH X

加硼烷
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1. 与卤素的加成
1 X2对烯烃的加成
C C X2 C X C X
F＞ CI＞ Br＞ I
F与不饱和烃反应太剧烈
CH2=CH2 + Br2 → BrCH2CH2Br + CI2 → CICH2CH2CI + I2 → ICH2CH2I (I2太贵，需用I2时,，用NaI发生置换反应) 机理：亲电加成 溶媒：CH2CI2 CHCI3 CCI4 CS2
Br
CH3 CH3
H3C H3C
Br2/I2(Fe) 。 -5~ 0 Br
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NH2 NBS/DMF r.t.24h
OH NBS/DMF r.t.24h CH3 Br
2013-11-20
NH2
93%
Br
OH
89%
CH3
NO2 Cl2O/(CF3SO2)2O 。 0 /POCl3
NO2
溴苯那敏
I CO I O C 4H9