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专题总结1有上机反应的分类
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专题总结I——有机反应的分类
取代
根据反应历程可分为:自由基取代、亲电取代、亲核取代。
自由基取代 【特点】有自由基参与,在光照、加热或过氧化物存在下进行。
【举例】
①烷烃的卤代-氯代选择性差,溴代选择性好。
②烯烃或芳烃的α-卤代-选择性较好。
亲电取代 芳环上的“四化”反应——卤化、硝化、磺化、烷基化或酰基化。
【特点】亲电试剂(E+)首先进攻。
【讨论】
定位规律
苯环上已有一个取代基之后,新引入的取代基的位置取向受原有取代基的性质的影响。
原有基团分为以下两类。
第一类:致活基,新引入基团在它的邻、对位。
属于这类基团的有-O-、-NR2、-NHR、 -OH、-OCH、-NHCOCH3、-OCOR、-C6H5、-R(CH3、-C2H5、(CH3)2CH)、-H、-X。 【特点】负电荷,孤对电子,饱和键。
第二类:致钝基,新引入的基团上间位。属于这类基团的有-N+R3、-NO2、 -CN、-COOH、-SO3H、-CHO、-COR等。 【特点】正电荷,不饱和键。
上述两类定位基定位能力的强弱是不同的,其大致次序如上所述。
②取代苯的定位规则
当苯环上已有两个取代基时,第三个基团进入苯环位置主要由原来的两个取代基的性质决定。
(a)原有基团是同类时,以强者为主。
(b)原有基团不同类时,以第一类为主(不管Ⅱ类有多强,I类有多弱),因为反应类型是亲电取代反应。
③磺化反应可逆 有机合成中常利用磺化反应可逆性,来进行占位。例:
④芳环上有吸电子基取代时(如PhNO2、PhCN、PhCOOH、PhSO3H等)不发生付氏反应。
解:
⑤酚的付氏反应特殊,一般用质子酸催化。原因:
例:
⑥偶联反应的本质也是亲电取代反应。
例:
3.亲核取代SNl和SN2
【讨论】 SN1和SN2是一对相互竞争的反应,究竟以何种历程进行取决于RX的结构、试剂的亲核性、溶剂的极性、离去基团的性质等因素。
①3°RX易进行单分子反应(3°C+稳定);1°RX易进行双分子反应(1°RX空间障碍小);烯丙型卤代烃既易于SNl,又易于SN2。
②亲核性强的试剂有利于SN2,SNl基本不受试剂亲核性的影响。
③极性大的溶剂有利于SN1;极性小的溶剂有利于SN2。
④易于离去的基团有利于SNl和SN2。
例1:SN2速率:
例2:SN2速率:
例3:SNl速率:
例4:与AgNO3-醇的反应速率
预测下列反应的主要产物。
2.写出下列反应的产物及其构型。 (1)
(2)
(3)
(4)
选择有利的反应条件。
SNl:不受试剂亲核性的影响。SN2:试剂亲核性增加,SN2速率增加。
亲核加成-消除 反应这类反应主要是指羧酸及其衍生物的水解、醇解和氨解。
【讨论】羰基碳越正,反应速率越快;L越容易离去,反应速率越快。所以,水解、醇解、氨解速率:
重氮盐放氮 重氮化反应:
重氮基被羟基取代:
被氢取代:
或
被卤素取代:
被氰基取代:
【特点】低温下,强酸性介质中进行。【用途】制备一系列芳香族化合物。
二、加成反应 类型:催化加氢、自由基加成、亲电加成、亲核加成。
1.催化加氢
吸附速率:
所以
例:
2.自由基加成
【特点】①加成方向违反马氏规则;②只有HBr与烯烃反马式加成。
(苯环具有特殊的稳定性)
3.亲电加成【特点】由E+首先进攻,在重键或小环上进行,遵循马氏规则。
【举例】烯烃的亲电加成。
4.硼氢化反应 相当于在双键上间接、顺式加成一分子水。
【特点】顺式加成、反马式加成、不重排。【用途】制伯醇的好办法。
5.羟汞化一脱汞反应及烷氧汞化——脱汞反应
相当于在双键上间接、按马氏规则加成一分子水或醇。
【特点】反应速率快、条件温和、不重排、产率高(90%)。
6.共轭加成 亲电加成:
亲核加成:
自由基加成:
7.亲核加成 由Nu首先进攻,在小环上进行。
例1:
例2:
例3:
8.安息香缩合——极翻转的概念 芳香醛在氰离子催化作用下发生双分子缩合,生成α-羟基酮的反应。
反应历程如下所示。
该反应只能在氰离子的催化下进行。其中CN-的作用有3点:①与C=O亲核加成;②加成后吸引电子,使原来醛基中的质子离去,转移到氧原子上;③最后作为离去基团离去。
在反应中(I)中羰基碳呈正电性,具有亲电的特性,而(I)与CN-加成后经质子
转移形成的(Ⅲ)呈负电性,具有亲核性。这种现象称为极翻转。
三、消除反应 1.卤代烃的消除及E1、E2
例1:反应速率:(1)(2)(t-But代表叔丁基)
例2:下列反应的机理为E2
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