卤化技术基本理论习题

过程三：原料药合成控制过程三：原料药合成控制 卤化技术基本理论知识习题及答案卤化技术基本理论知识习题及答案 1.卤化反应在有机合成中的应用？ 2.根据反应历程的不同，讨论一下卤化反应的类型，反应机理。 ①烯烃与卤素的加成 ②芳香环上的取代 ③芳香化合物侧链上的取代 ④卤化氢对醇羟基的置换 3.在醇羟基的置换反应中各种卤化剂各有何特点？他们的应用范围如何？ 4.在 Br H C H C CH3 H Br2/CCl 4 CC Br CH3 H H CC Br H Br CH3 （88%*）（12%*） 表示产物中各组分的百分比中，写出反应机理。 5.完成下列反应，写出其主要生成物。 ① CH3 NH2 NaNO 2/HCl 0℃ ? CuCl/HCl ? ② CH3 NH2 NaNO2/HCl Cu2Cl2 NH2 ? NBS/H 2O CHCH2 25℃, 35 min ? ③ ④ CH Ac2O/AcOK Br2/CCl4 HCl/H2O 3(CH2)4CH2CHO ? ? MeOH ⑤ NaI/BF 3 Et2O/CH 3CN ? O O r.t. 24 h ⑥ MgBr 2/Ac2O/CH3CN ? O rt. 24 h 习题答案习题答案 1.卤化反应在有机合成中的应用？ ①制备不同生理活性的含卤素药物。 ②在官能团转化中，卤化物常常是一类重要的中间体。 ③为了提高反应的选择性，卤原子可作为保护基、阻断基等。 2.根据反应历程的不同，讨论一下卤化反应的类型，反应机理。 ①烯烃与卤素的加成 ? 类型：亲电加成 反应机理：被极化的卤素作为亲电试剂向烯烃的双键进行加成 R1 C R2 R1 C R2 X-X R2 C R4 R1 C X C X R4R1 R3 R2 X CC X R4 R3 R3 X X C R4 R2 R3R1 X CC X R4 R3 ②芳香环上的取代 类型：亲电取代 反应机理：被极化了的卤化试剂向芳环作亲电进攻，形成σ -络合物，然后 很快失去一个质子得到卤代芳烃 或其他卤化剂 σ -络合物 ③芳香化合物侧链上的取代 类型：自由基 反应机理： 在自由基引发剂的作用下， 产生的中间体自由基得到芳环及双键 的共轭作用而稳定。以在光照下，甲苯与氯气的反应为例。 Cl22 Cl δδ XX H X HX CH3Cl HCl CH2 Cl2 Cl CH2Cl ④卤化氢对醇羟基的置换 类型：亲核取代 反应机理：卤素负离子对醇羟基的亲合取代机理。 3.在醇羟基的置换反应中各种卤化剂各有何特点？他们的应用范围如何？ ①卤化氢或氢卤酸 特点：醇和 HX 的反应是可逆的平衡反应 ②卤化亚砜 特点：反应活性较高；反应除生成卤代烃，以及氯化氢、二氧化碳气体外， 没有其他残留物，产物容易分离纯化，且异构化等副反应少，收率较高；选用不 同溶剂，可得到指定构型的产物；可以与其他试剂合用增强其选择性等。 应用范围：醇羟基，羧羟基的氯置换反应。 ③含磷卤化物 无机磷卤化物 特点：重排副反应少，收率高 应用范围：主要用于对酚羟基、羧羟基的置换。 有机磷卤化物 特点：活性大，反应条件温和，不易发生由卤化氢引起的副反应 应用范围：很广泛，常以 DMF 或 HMPTA 为溶剂，可在较温和的条件下将光 学活性的仲醇转化成反型的卤代烃， 或对某些在酸性条件下不稳定的化合物进行 卤化。 4.在 C H C CH3 H H Br2/CCl 4 Br CC Br CH3 H H CC Br H Br CH3 X- δ δ ROH RXOH- 2-5℃ 表示产物中各组分的百分比中，写出反应机理。 H 5.完成下列反应，写出其主要生成物。 ① CH3 ② CH3 NH2 ③ ④ CH 3(CH2)4CH2CHO Ac 2O/AcOK CH 3(CH2)4CH=CHOCOCH3 Br 2/CCl4 MeOH CH 3(CH2)4CHCH(OCH3)2 Br Br-Br H H CC CH3 C Br C Br H H Br CH3 CC Br H CH3 H Br C Br C CH3 H H Br CC Br CH3 H CH3 NH2 NaNO2/HCl 0℃ N2Cl CuCl/HCl CH3 Cl CH3 NH2 NaNO2/HCl Cu2Cl2 Cl Cl CHCH2 NBS/H2O 25 ℃, 35 min CH OH CH2Br HCl/H 2O CH 3(CH2)4CHCHO Br ⑤ NaI/BF 3 Et 2O/CH3CN O O r.t. 24 h ⑥ MgBr 2/Ac2O/CH3CN O rt.24 h CH 2I AcOCH 2CH2CH2CH2Br