第四章烷基化反应

第四章烷基化反应

烷基化反应:指把饱和、不饱和、脂肪、芳香、等各种取代基团的烷基引入化合物分子中的氧、氮、碳原子上的反应常用烷基化试剂：卤代烃、硫酸酯、芳磺酸酯和其他酯、醇、醚、烯烃类、甲醛、甲酸等。

第一节常用的烷基化试剂—卤烷烃 一、羟基氧原子上的烷基化反应 1、二烷基混合醚（Williamson Reaction）

在SN２反应中,反应速度与卤烷烃中R的结构 和卤素的性质有关。 1°＞２°＞3° X影响C－X极化度，活性次序：RI＞RBr＞RCl； R’－O-活性远大于R－OH，所以要设法先生成R’－O-

卤代烷中随R增加，逐渐按SN１机理进行： RX结构不同，反应速度:３°＞２°＞１°

３°反应中要形成C＋，所以常伴有一定要用特殊条件，才能合成３°醚: 一般来说，1°卤代烃与醇钠反应，可以得到良好产率醚。２°、３°卤代烃反应时由于发生脱卤化氢副反应，因此，生成醚的产率不高

2、烷基—芳基混合醚 由于酚具有一定酸性，因此一般用NaOH形成芳烃氧阴离子，甚至用 K２CO３即可

除草剂2，4-滴丁酯中间体的合成：

3、芳基—芳基醚（Ullmann Reaction） 草枯醚（CNP）的合成 :

二、氮原子的烷基化 1、氨基化反应可以通过改变原料的配比、选择不同溶剂和添加不同的盐类等方法，来影响烷基化反应的速度和产物结构的组成。

在氨基化反应中，卤代烷的活性次序为： RI>RBr>RCl>RF R的结构：伯卤代烷>仲卤代烷>叔卤代烷。叔卤代烷常常发生消除反应，生成大量的烯烃。二卤代烷的氨基化反应：

2、制备纯伯胺几种方法： （1）盖布瑞尔（Gabriel）合成法

（2）德来潘（Delepine）合成法 该反应分两步进行：第一步生成环六亚甲基四胺复盐，再将复盐溶于EtOH，高温用盐酸水介，去除溶剂和生成的甲醛缩二乙醇后，即得到1°胺的盐酸盐。

三、碳原子上的烷基化 1、芳环上碳原子的烷基化（Friedel—Cralfs反应）烯烃是好的烷基化试剂，可看成芳烃对烯烃的加成：

Friedel—Cralfs反应最常用的催化剂：无水三氯化铝 当芳环上存在间位纯化基，使芳香烃活性降低，甚至不发生Friedel—Cralfs反应。如硝基苯不发生Friedel—Cralfs反应。

Friedel—Cralfs反应在合成上最大限制： 发生烷基试剂异构化作用

Friedel—Cralfs反应最重要用途之一： 合成环状化合物

2、活性亚甲基碳原子的烷基化 常见具有活泼亚甲基化合物：丙二酸酯、氰乙酸酯、乙酰乙酸乙酯、丙二腈、β—双酮。

影响活性亚甲基碳原子烷基化的因素： （1）碱和溶剂的选择：醇钠最常用。（2）一烷基化和二烷基化反应：一取代还是二取代，由亚甲基化合物与卤代烃活性和反应条件来定。（3）烷基化反应中的副反应：

例1：α—甲基环己酮的合成：

3、烯胺的烷基化和酰基化反应

第二节硫酸酯和磺酸酯用作烷基化试剂 一、硫酸酯烷基化试剂硫酸二酯是中性化合物，在水中溶解度小，易水介。因此，使用硫酸二酯一般在碱液或无水条件下直接加热进行烷基化反应。

由于酚羟基容易生成钠盐，因此用硫酸二甲酯烷基化时，酚羟基优先甲基化。

二、磺酸酯作烷基化试剂 磺酸酯的制备都是从磺酰氯开始:

第三节其它烷基化试剂 一、醇类烷基化试剂

二、环氧乙烷类化合物的羟乙基化 1、在氧原子上引入羟乙基在酸催化下：酸催化下是SN１反应由于R基的性质可有两种方式断裂，得两种羟乙基化合物: 若R为给电子基，反应按（１）进行，产物主要为伯醇；若R为吸电子基，反应按（２）进行，主要产物为仲醇。

在碱催化下： 碱催化的烷基化反应为SN2反应，主要产物为仲醇。

2、在氮原子上引入羟乙基 例如：杀菌剂十三吗啉（Tridemorph）的合成：

三、重氮化合物作为烷基化试剂 重氮甲烷（CH2N2）是重要的甲基化试剂，反应一般在乙醚、甲醇或氯仿中进行，在室温或低温条件下进行。能够定量地将甲基引入酚、酸、烯醇的羟基，形成碳氧键。

由于该反应过程只有N２放出，并无其他副产物生成，产品很纯，收率较高，在实验里适用。重氮甲烷是剧毒、易燃的气体，因此不适于大规模工业上的应用。

第四章 烷基化反应