高选择性有机合成试剂
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选择性差。
• 改进：以氮氧化物、稀硝酸或硝酸盐替代浓硝酸，或 者以催化剂来替代浓硫酸。
可编辑ppt
20
OH 60mg/g HNO3, TBAB
OH
X
X
NO2
CH3 NO2, O2
HZSM-5 沸石
CH3
+
NO 2 100 :
CH3 NO2
8
Cl NO2, O3
沸石, -10oC O2N
Cl +
NO2
高选择性有机合成试剂
可编辑ppt
1
反应选择性的种类
• 化学选择性
不同官能团或不同化学环境中的相同官能团
• 区域选择性
不对称的官能团
• 立体选择性
对映选择性、非对映选择性
举例：羟基丙酮的可编al辑dopplt反应
2
化学反应中的选择性
1
2
8
化学选择性（1+1、1+2）、区域选择性（2->7或8）、 非对映选择性（8）、对映选择性（7、syn和anti-8）
HO
H2SO4, H2O
+
N Cl
hv
HO
Cl
选择性好、操作简单
可编辑ppt
15
溴化试剂
1. N-溴代丁二酰亚胺（NBS）
NBS, CH3CN
CH3
Br
O CH 3
CH3 O CH 3
NBS, CH3CN hv
CH2 Br O CH 3
OO
NBS
O Br O
R
R'' Mg(ClO4)2
R
R''
R'
可编辑ppt
3
几类重要试剂
• 取代试剂 • 氧化试剂 • 还原试剂 • 偶联试剂、烷基化试剂 • 元素有机试剂
可编辑ppt
4
一、高选择性取代试剂
• 卤化 • 硝化 • 磺化 • 胺化 • 其他
可编辑ppt
5
氯化试剂
1. N-氯代丁二酰亚胺（NCS）
H
NCS
Cl
hv
烯丙基或苄基
N
NCS
R
S
CH3CN R
O
H
R
Cl
80-95% ee
可编辑pJp.tAm. Chem. Soc. 2004, 126, 4108-411309
7. 三聚氯氰（TCT）
Cl
R OH +
NN
R'
Cl N Cl
DMF CH2Cl2, rt
R Cl
R'
伯、仲、叔醇均可反应
加入KBr，可得到溴化产物
可编辑ppt
14
8. N-氯代二异丙胺
O TBABr3,CH2Cl2, MeOH rt, 1h
O Br
78%
O
O
NH2 BTMABr3
NH Br
NaOH
Cl
Cl
86%
TBABr3 三溴化四丁基铵 PTMABr3 三溴化苯基三甲基铵
可编辑ppt
BTMABr3 三溴化苄基三甲基铵 PTPBBr3 三溴化苄基三苯基鏻
18
6. 四溴环酮（TBCO）
R'
L-Proline
O
R'' R'
Pd-C / H2
N RO2C NHCO2R
O
R'
R''
NH2
4. 氯胺-T、溴胺-T
溴胺-T, 超声波
MeCN, Rh2(OAc)4, 20min
氯胺-T, I2
PTC, H2O, rt, 1h
OH TBCO
BrFra Baidu bibliotek
CCl4 CHCl3 AcOH CH3CN
芳胺、酚
OH +
87% 86% 11%
4%
OH
Br 13% 14% 89% 96%
O
Br
Br
Br Br
可编辑ppt
19
硝化试剂
• 常用硝化剂：浓硝酸和浓硫酸或三氟甲磺酸等强酸的 混酸。
• 优点：普适性强。 • 缺点：酸性太强、腐蚀性强、操作危险、后处理困难、
• 胺化试剂：氨基钠、羟胺、偶氮二甲酸酯、氯（溴） 胺-T
1. 氨基钠
NaNH2
N
105~110oC
N NH2
NaNH2, KNH2, Ca(NH2)2
可编辑ppt
23
2. 羟胺
碱性条件下，羟胺可作为喹啉、吡啶、硝基苯等的氨基化试剂。 其衍生物酰羟胺、磷酰羟胺、磺酰羟胺、烷（酚）氧基胺、N-氯 代胺等可作为氨基化试剂取代羰基或腈类化合物的活性a-氢。
48
:
NO 2 Cl
NO2 1
NO, CCl4
沸石, 75oC
可编辑ppt
NO2
21
磺化试剂
• 硫酸、浓硫酸、发烟硫酸、硫酸钠（钾）、三 氧化硫及其复合物、氯磺酸等
• 反应的选择性不强 • 反应温度、稀释剂等调节
可编辑ppt
22
胺化试剂
• 氨基化合物活动途径：硝基化合物、重氮化合物、腈、 酰胺的还原，卤代烃胺解，不饱和烃的氨基加成，烃 的氨基取代
JOC 1995, 60, 2638 8
反应机理
可编辑ppt
9
HSiMe2Cl / benzil / cat.InCl3
OH
Cl
90%
C7H15 OH
C7H15 Cl 0%
benzil = 1,2-二苯基乙二酮
可编辑ppt
10
4. 四氯化碳 / 三苯基膦（CCl4 / PPh3）
OH (C8H17)3P CCl4, rt
NO2 N N 3-nitrocinnoline
H2NOH KOH, MeOH
NO2 NO2
N N 3,4-dinitrocinnoline
EtO2C
CH3
CO2Et N H
H2NCl NaH or t -BuOK
可编辑ppt
EtO2C
CH3
CO2Et N NH2
24
3. 偶氮二甲酸酯
O
R''
RO2CN=NCO2R
可编辑ppt
R'
16
4. 溴 / 三苯基膦（Br2 / PPh3）
OH Br2, PPh3
Br
HO
Br
92%
OH Br2, PPh3 CH3CN
Br 70-78%
可编辑ppt
17
5. 过溴型季铵盐（R4 N+ Br3-）
NEt3 TBABr3,CHCl3 20oC, 2 min Br
NEt3 99%
N
Cl
S
羰基化合物(醛、酮、酰氯、酯)的a-氢，仲胺催化
O
Ph
H N
NCS
+
O Cl
*
Ph可编辑NHppt CH2Cl2
6
97% ee
2. 氯化亚砜（SOCl2）
R-OH SOCl2 CH2Cl2
R-Cl
O R OH
SOCl2
O R Cl
可编辑ppt
7
3. 氯硅烷
TMSCl / DMSO
可编辑ppt
OMs
LiCl MOM = CH2OCH3
可编辑ppt
12
6. 2,3,4,5,6,6-六氯-5,6-二氢苯醌
O R
R' +
O
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
仲胺
O R'
R Cl
O
H
R+
1.0eq
O
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
1.2 eq
5 mol% Cat*
acetone, -30oC
O Me N Me
N Me Ph H . TFA
(C8H17)3P
OH
CBr4, rt
可编辑ppt
Cl 100%
Br 97%
11
5. 甲磺酰氯 / 氯化锂（MsCl / LiCl）
适用于对酸敏感的底物
OH OMOM OMOM
OH
MsCl, LiCl Et3N, DMF, toluene
Cl OMOM OMOM
Cl
M sC l
OMs OMOM OMOM
• 改进：以氮氧化物、稀硝酸或硝酸盐替代浓硝酸，或 者以催化剂来替代浓硫酸。
可编辑ppt
20
OH 60mg/g HNO3, TBAB
OH
X
X
NO2
CH3 NO2, O2
HZSM-5 沸石
CH3
+
NO 2 100 :
CH3 NO2
8
Cl NO2, O3
沸石, -10oC O2N
Cl +
NO2
高选择性有机合成试剂
可编辑ppt
1
反应选择性的种类
• 化学选择性
不同官能团或不同化学环境中的相同官能团
• 区域选择性
不对称的官能团
• 立体选择性
对映选择性、非对映选择性
举例：羟基丙酮的可编al辑dopplt反应
2
化学反应中的选择性
1
2
8
化学选择性（1+1、1+2）、区域选择性（2->7或8）、 非对映选择性（8）、对映选择性（7、syn和anti-8）
HO
H2SO4, H2O
+
N Cl
hv
HO
Cl
选择性好、操作简单
可编辑ppt
15
溴化试剂
1. N-溴代丁二酰亚胺（NBS）
NBS, CH3CN
CH3
Br
O CH 3
CH3 O CH 3
NBS, CH3CN hv
CH2 Br O CH 3
OO
NBS
O Br O
R
R'' Mg(ClO4)2
R
R''
R'
可编辑ppt
3
几类重要试剂
• 取代试剂 • 氧化试剂 • 还原试剂 • 偶联试剂、烷基化试剂 • 元素有机试剂
可编辑ppt
4
一、高选择性取代试剂
• 卤化 • 硝化 • 磺化 • 胺化 • 其他
可编辑ppt
5
氯化试剂
1. N-氯代丁二酰亚胺（NCS）
H
NCS
Cl
hv
烯丙基或苄基
N
NCS
R
S
CH3CN R
O
H
R
Cl
80-95% ee
可编辑pJp.tAm. Chem. Soc. 2004, 126, 4108-411309
7. 三聚氯氰（TCT）
Cl
R OH +
NN
R'
Cl N Cl
DMF CH2Cl2, rt
R Cl
R'
伯、仲、叔醇均可反应
加入KBr，可得到溴化产物
可编辑ppt
14
8. N-氯代二异丙胺
O TBABr3,CH2Cl2, MeOH rt, 1h
O Br
78%
O
O
NH2 BTMABr3
NH Br
NaOH
Cl
Cl
86%
TBABr3 三溴化四丁基铵 PTMABr3 三溴化苯基三甲基铵
可编辑ppt
BTMABr3 三溴化苄基三甲基铵 PTPBBr3 三溴化苄基三苯基鏻
18
6. 四溴环酮（TBCO）
R'
L-Proline
O
R'' R'
Pd-C / H2
N RO2C NHCO2R
O
R'
R''
NH2
4. 氯胺-T、溴胺-T
溴胺-T, 超声波
MeCN, Rh2(OAc)4, 20min
氯胺-T, I2
PTC, H2O, rt, 1h
OH TBCO
BrFra Baidu bibliotek
CCl4 CHCl3 AcOH CH3CN
芳胺、酚
OH +
87% 86% 11%
4%
OH
Br 13% 14% 89% 96%
O
Br
Br
Br Br
可编辑ppt
19
硝化试剂
• 常用硝化剂：浓硝酸和浓硫酸或三氟甲磺酸等强酸的 混酸。
• 优点：普适性强。 • 缺点：酸性太强、腐蚀性强、操作危险、后处理困难、
• 胺化试剂：氨基钠、羟胺、偶氮二甲酸酯、氯（溴） 胺-T
1. 氨基钠
NaNH2
N
105~110oC
N NH2
NaNH2, KNH2, Ca(NH2)2
可编辑ppt
23
2. 羟胺
碱性条件下，羟胺可作为喹啉、吡啶、硝基苯等的氨基化试剂。 其衍生物酰羟胺、磷酰羟胺、磺酰羟胺、烷（酚）氧基胺、N-氯 代胺等可作为氨基化试剂取代羰基或腈类化合物的活性a-氢。
48
:
NO 2 Cl
NO2 1
NO, CCl4
沸石, 75oC
可编辑ppt
NO2
21
磺化试剂
• 硫酸、浓硫酸、发烟硫酸、硫酸钠（钾）、三 氧化硫及其复合物、氯磺酸等
• 反应的选择性不强 • 反应温度、稀释剂等调节
可编辑ppt
22
胺化试剂
• 氨基化合物活动途径：硝基化合物、重氮化合物、腈、 酰胺的还原，卤代烃胺解，不饱和烃的氨基加成，烃 的氨基取代
JOC 1995, 60, 2638 8
反应机理
可编辑ppt
9
HSiMe2Cl / benzil / cat.InCl3
OH
Cl
90%
C7H15 OH
C7H15 Cl 0%
benzil = 1,2-二苯基乙二酮
可编辑ppt
10
4. 四氯化碳 / 三苯基膦（CCl4 / PPh3）
OH (C8H17)3P CCl4, rt
NO2 N N 3-nitrocinnoline
H2NOH KOH, MeOH
NO2 NO2
N N 3,4-dinitrocinnoline
EtO2C
CH3
CO2Et N H
H2NCl NaH or t -BuOK
可编辑ppt
EtO2C
CH3
CO2Et N NH2
24
3. 偶氮二甲酸酯
O
R''
RO2CN=NCO2R
可编辑ppt
R'
16
4. 溴 / 三苯基膦（Br2 / PPh3）
OH Br2, PPh3
Br
HO
Br
92%
OH Br2, PPh3 CH3CN
Br 70-78%
可编辑ppt
17
5. 过溴型季铵盐（R4 N+ Br3-）
NEt3 TBABr3,CHCl3 20oC, 2 min Br
NEt3 99%
N
Cl
S
羰基化合物(醛、酮、酰氯、酯)的a-氢，仲胺催化
O
Ph
H N
NCS
+
O Cl
*
Ph可编辑NHppt CH2Cl2
6
97% ee
2. 氯化亚砜（SOCl2）
R-OH SOCl2 CH2Cl2
R-Cl
O R OH
SOCl2
O R Cl
可编辑ppt
7
3. 氯硅烷
TMSCl / DMSO
可编辑ppt
OMs
LiCl MOM = CH2OCH3
可编辑ppt
12
6. 2,3,4,5,6,6-六氯-5,6-二氢苯醌
O R
R' +
O
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
仲胺
O R'
R Cl
O
H
R+
1.0eq
O
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
1.2 eq
5 mol% Cat*
acetone, -30oC
O Me N Me
N Me Ph H . TFA
(C8H17)3P
OH
CBr4, rt
可编辑ppt
Cl 100%
Br 97%
11
5. 甲磺酰氯 / 氯化锂（MsCl / LiCl）
适用于对酸敏感的底物
OH OMOM OMOM
OH
MsCl, LiCl Et3N, DMF, toluene
Cl OMOM OMOM
Cl
M sC l
OMs OMOM OMOM