导向基-钝化导向的主要手段
钝化导向的主要手段
摘要
本文介绍在有机合成中，采取钝化的手段进行导向，从而获得主要的目的产物。文章第一部分介绍了钝化导向基的基本含义，第二部分介绍了几种常见钝化的手段，第三部分是总结。
关键词：有机合成钝化手段
`一、导向基
1.1实验实例
先看一个实例
→
我们想通过这个反应合成4-丙酸环己烯，那么从目标产物来看我们需要从β位切断然后与乙酸进行亲核取代反应，但是通过实验和理论我们会发现乙酸的α-H不够活泼，当反应进行时如果使用乙酸直接进行反应，那么反应将很难进行，所以我们必须增加断键部位的活性才能保证反应的正常进行。
于是，我们就想到了乙酯基，乙酯基能够使α-H活化，这个实验中选择的是丙二酸二乙酯为原料，活化后的中间产物为4-丙二酸二乙酯，而在完成任务后，将酯基水解成羧酸，再利用两个羧基连在同一碳上受热容易失去CO2的特征将导向基去掉。
这样我们就能够较容易的获得目标产物4-丙酸环己烯。
下面是实验反应方程式：
1.2导向基的介绍[1]
像上面的例子一样，当反应难以进行，为了使新进入原子或基团更容易的进入原分子的某一定位置，我们需要引入一个基团来抑制或者提高反应基团活性而引入的另一个基团参与反应，在结束后，将该引入基团去掉从而得到目标产物，则该引入基团称为导向基。（导向基不一定是目标分子本身所必需的组成部分，它是在合成过程中因其定位作用而引入,完成后又被去掉的基团。）
在有机合成中，由于有机物分子在一定的反应条件下，活性中心不一定是合成所需部位，而当引入导向基后能使反应分子的活性中心变成合成所需部位时，就需要引入导向基，即引入导向基能改变分子反应的活性中心，以适应有机合成的需要。
导向基通过电子效应和空间效应对反应中心产生影响。
1.2.1电子效应[2]
电子效应通过影响分子中电子云的分布而影响有机物的性质.根据电子效应传递的方式,可分为诱导效应(包括场效应”和共扼效应‘包括超共扼效应):根据取代基对电子的约束能力大小,电子效应分为供电子效应(+I、+C)和吸电子效应(-I,-C);根据分子是否存在于试剂电场中,电子效应分为静态电子效应(I S、C s和动态电子效应(I d、C d)。一般来说.共扼效应只存在于共扼体系中,诱导效应存在于一切键中。
我们在进行加入导向基反应时，通过利用电子云的空间排布，改变电子云的密度来增加或降低基团的活性。
1.2.2空间效应[3-4]
自由基是游离基反应过程中生成的活性中间体,它不稳定,一旦形成,马上就要反应.但是,如果在自由基碳原子周围有大的取代基,阻碍它与其它物种的反应,则此自由基的稳定性就增大.因此,空间效应对自由基的稳定性有显著的影响。
1.3 导向基应具备的条件
①便于引入——通过一两步反应，即可把导向基引入原料分子内预定的部位
②有利于合成的顺利进行——引入反应分子后，能明显的改变反应活性中心的位置，以适应合成的需要；
③便于去掉——完成预定的合成任务后，用化学方法略加处理，即可去掉导向基，以得到设计的目标分子的真实面目。
只有完全具备这三项条件的原子或基团，才可作为导向基，三者缺一不可。
1.4钝化导向基[5]
导向基分为活化导向基、钝化导向基和封闭导向基。为了使多官能团化合物的某一反应中心突出来而将其他部位“钝化”，或降低非反应中心的活泼程度而便于控制反应中心的基团，称为钝化导向基。其作用就是降低非反应中心的活性，以便合成目标分子。
二、钝化的合成导向
目前钝化导向的导向基应用较少，钝化导向技术的使用不如活化导向技术和封闭导向技术运用广泛，大多数的介绍围绕于活化导向方面，但钝化手段仍然是有机合成化学中必不可少的一部分，在合成化学产品时，我们通过引入钝化基团，降低基团的活性，能够有效的减少副反应的发生，促进目标实验的进行，最后将钝化基团通过化学手段消除，得到目标产物。这样不仅能够降低原料成本，同时还能够提高目标产物的纯度。
下面介绍几种最常见的钝化导向的手段。
2.1设计对-溴苯胺和邻-溴苯胺的合成路线。[6]
2.1.1分析
对-溴苯胺和临-溴苯胺在合成的过程中需要用苯胺做为底物来进行合成，但是我们知道苯胺的溴代可同时引入三个溴原子，且全都定位在氨基的邻对位，如果我们只使用原始的苯胺与溴进行亲电反应，那么将不能得到目标产物。因此就需要引入钝化基团，降低氨基的供电子效应。
一般钝化氨基常用方法是在氨基上引入酰基降低其供电子性。和氨基相比,乙酰胺基是一个中等强度的邻对位定位基。由于乙酰基的吸电子效应,氮原子上的孤电子对向苯环的离域减少,降低了苯环的活性。因此乙酰胺基上的乙酰基起了导向作用。当乙酸苯胺与溴反应时,只发生一元取代,并且由于空间阻碍几乎仅有对位取代物生成。
2.2 设计N-乙基苯胺的合成路线[7] 2.2.1分析
合成N-乙基苯胺时，拆分目标分子拆分时,可以将氨基位与乙基位切断，但是由于N-乙基苯胺属于仲胺，如果用常规方法由苯胺直接丙基化时即可得到N-乙基苯胺，这样切断不能防止多烷化反应的发生,因为产物比原料的亲核性更强，同时得到多烷基化副产物（如图），所以想要得到唯一产物，必须在氨基上引入钝化基团降低活性。
因此,考虑到降低产物的亲核性，可以采取的方法是将胺酰基化,然后再将生成的酰胺还原成所需的胺。所以目标分子应由苯酰胺还原制得，而苯酰胺则由乙酰氯和苯胺进行亲核取代:
HN
C 2H 5
HN
CCH 3
NH 2
O
H 3C
C
Cl
O
2.2.2合成路线
NH 2
NH
CH 3CH 2
NH
CH 3C O CH 3COOH CH 3COCl
SOCl 2
LiAlH 4
2.3. 设计间硝基苯胺的合成路线[8]
2.3.1分析
合成间硝基苯胺时，直接的反应应该是苯胺与硝酸的反应。但是硝酸具有强氧化性，如果直接进行反应硝酸会将氨基氧化。那么为了防止硝酸将氨基氧化，我们可以先用浓硫酸将氨基钝化，合成硫酸苯胺，来降低氨基的降低活性，之后在与硝酸进行反应这样就可以避免硝酸与氨基发生反应，之后再用碱性水溶液将硫酸中和即可得到目标产物。
2.4 设计杀虫脒的合成路线
2.4.1分析
在合成2-甲基-4-氯苯胺时，由于氨基的活性较强，那么如果与氯化氢进行亲点取代时会将氨基一旁的临位同时接上氯原子，因此必须先降低2-甲基苯胺中胺基的活性，进行钝化，否则胺基的邻位也会接上氯原子。文献中选择的是乙酸酐进行钝化反应将氨基变成酰胺。
2.4.2合成路线
2.4.3工业生产杀虫脒
当然，由于钝化的步骤比较繁琐，在工业生产中一般不采取此方法合成杀虫脒。
工业生产杀虫脒中使用的方法：
这样能够避免邻苯甲氨在氯化时需要钝化的步骤。
2.5设计5-甲基-5-羟基-2-已酮的合成路线。
2.5.1分析
由于目标分子含有羰基和羟基，且为叔醇，可用酯与格氏试剂合成叔醇，但由于羰基的或许能够强于酯基，所以格氏试剂优先会与与羰基反应，因此为了得到目标分子需要先用乙二醇将羰基钝化，避免其与格氏试剂发生反应，最后加酸将羰基恢复即可。
2.5.2 合成路线
2.6设计对甲基苯酚合成对羟基苯甲酸的合成路线
2.6.1 分析
合成对羟基苯甲酸只需要把对甲基苯酚中的甲基氧化成羧基即可。但是，由于酚羟基的活性较高，极易被氧化成醌类物质，因此必须把羟基保护起来，再进行氧化。因此我们选择乙酸与酚羟基进行酯化反应，来钝化其活性，之后在进行氧化，反应完成后再用酸将其水解。
2.6.2 合成路线
CH3
OH CH3COOH
CH 3
OCOEt
H3O+
KMnO4
COOH
OCOEt
OH-
COO-
OH
CH3
OH
H3O+
2.7设计2-羟基环己烯合成2-羟基己二醇路线
2.7.1分析
设计反应时，发现反应只是由环变成了开链羧酸，则只需要把双键氧化断链即可得到二元羧酸，但是由于反应底物中的的羟基活性较高，在氧化断链的同时羟基也会被氧化成酮羰基，因此必须先将羰基钝化，然后再进行氧化。因此，选择氯甲苯将羟基变成醚，降低了活性，反应结束后用氢气将醚还原成羟基，即可得到目标产物2-羟基己二醇。
2.7.2 合成路线
CH3
OH CH3COOH
CH 3
OCOEt
H3O+
KMnO4
COOH
OCOEt
OH-
COO
-
OH
CH3
OH
H3O+
三、总结
综上所述，钝化导向手段的目的就是在反应过程中，先将反应中可能对反应产生影响的基团进行钝化，使用一些原料将其进行反应降低这些基团的活性，从而达到这些基团不参加目标反应的目的，降低副反应发生，以提高反应的产率。
当然目前广泛介绍的钝化手段只有上述几种，但是钝化手段作为与活化手段的机理相反但是最终目标相同的一种合成原理，仍是一种相当重要的化学技巧。
参考文献
[1]文瑞明.选择性的控制在有机合成中的应用.[j]益阳师专学报，1996年6月第13卷第5期.82
[2]孙东成.电子效应对有机物性质的影响.[j]成人教育学报，1998年第2期.34.
[3]李改枝.空间效应对有机物性质的影响.[j]内蒙古师范大学学报（自然科学版），1997年第2期.45.
[4]李改枝,李桂枝.空间效应对有机反应的影响.[j].内蒙古师范大学学报（自然科学版），1999年3月第28卷第1期.39.
[5]邢孔强.有机合成中导向基的应用.[j].陕西：师范大学学报(自然科学版),2001年5月.74.
[6]冯有义.有机合成中的导向作用.[j].辽宁：辽宁师范大学学报(自然科学版),1989年4月.47.
[7]嵇耀武.有机物合成路线与设计技巧.[m].北京：科学出版社，1984年.146.
[8]巨勇、赵国辉、席婵娟.有机合成化学与路线设计.[m].北京：清华大学出版社，2002年.
官能团定位及保护
官能团的保护与定位 有机合成中有时会遇到这样的情况，本意只想对某个官能团进行处理，结果却影响了其它官能团。“投鼠忌器”，防止对其它官能的影响，常常采用先保护后恢复的方法。有时官能取代的位置有多种可能性，但要求必须上到规定的位置上，那就要进行官能团的定位措施。 一、防官能团受还原影响的保护与恢复 例1. 试以丙烯及其它必要的有机试剂为原料来合成CH 3COCH 20H ，无机试剂任选，写出有关反应的化学方程式。 已知：（1）R C R' O R C R' O C H 2CH 2O R C R' O HOCH 2CH 2OH H 2 （2） R C OC 2H O RCH 2OH C 2H 5OH [简析]解有机合成题可以根据所要合成的物质，采用顺推、逆推齐推的思维方法。依题给的有关信息反应的规律并结合所学的知识，可由顺推法初步形成以下的合成路线； CH 3CH=CH CH 3CHBrCH 2Br CH 3CHOH-CH 23COCOOH Br 2 若将-COOH 转化-CH 2OH 就“OK ”了。再结合信息反应(2)可知，先将-COOH 转化为-COOC 2H 5，然后在LiALH 4作催化剂时与H 2成即可。但要注意在这一转化过程中，CH 3-CO-中的 O 也可与H 2加成，故必须考虑将该官能团 加以掩蔽和保护，最后重新将其 “复原”，这可以利用信息反应(2)的方法而达到目的。从而易写出合成 CH 3-CO-CH 20H 的有关反应方程式如下 CH 3CH=CH 2+Br 2 CH 3CHBr-CH 2Br CH 3CHBr-CH 2Br CH 3CHOH-CH 2 CH 3CHOH-CH 2 3 COCOOH CH 3COCOOH C 2H 5 OH CH 3COCOOC 2H 5+H 2O CH 3COCOOC 2H 5+HOCH 2CH 2OH CH 3CCOOC 2H 5 O O 其他略。 二、防官能团受氧化的保护 例2.工业上用甲苯生产对羟基苯甲酸乙酯 COOC 2H 5O H ，其生产过各如下图，请据此回答： OH CH 3 CH 3I CH 3 O CH 3 O CH 3 COOH COOC 2H 5OH C 2H 5OH IH B ④⑤⑥ H 3 OH CH 3 CH 3I CH 3 O CH 3 O CH 3 COOH COOC 2H 5 OH C 2H 5OH IH Cl 2 催化剂 ①A 一定条件 ②③ (1)有机物A 的结构简式为____________。 (2)反应⑤的化学方程式(有机物写结构简式，要注明反应条件)： (3)反应②的反应类型是 __________(填编号，下同)，反应④的反应类型属_________。 A.取代反应 B.加成反应 C.氧化反应 D.酯化反应 (4)反应③的化学方程式(不用写反应条件，但要配平)：____________。 (5)在合成线路中，设计第③和⑥这两步反应的目的是：____________________________。
基础有机化学科学有机合成习题参考答案.doc
RE RM G X 亲电中心 亲核中心 第20章有机合成习题参考答案 1. 名词解释 （1）逆合成分析：也称反合成分析，是一种解决合成设计的思考方法和技巧。以合成 子 概念和切断法为基础，从目标化合物出发，通过官能团的转换或键的切断，推出前体分子 （合成子），直至前体分子为最简单易得的原料。逆合成分析中，常用的方法有以下几种： 官能团的转化（FGI ）,官能团的除去（FGR ）,官能团的增加（FGA ）,碳链的切断（DIS ）、 碳链的连接（CON ），碳链的重排（REAEE ）等。 （2）合成了：通过切断而产生的一种想象中的结构碎片称为合成了。合成了可以是碳正 离 了、碳负离子或自由基。通常为正离了和负离了，它们可以是相应反应中的中间体，也可 不是。 （3）极性翻转：在有机分子中，某个原子或基团的反应性（亲电性或亲核性）发生改 变 的过程。应用极性反转策略，可以根据合成设计的需要改变结构单元的反应性从而使合成 设计更具灵活性。例如卤代炷的燃基一般用作亲电试剂，如果需要相应的炷基以亲核试剂引 入可将其转变成格氏试剂此时即实现炷基的极性反转： RNu Nu' I Mg R-X 一 （4） 导向基团：对有机合成来说，反应发生的部位有其木身的结构或连接的基 团所决定。 有时反应如在常规方法下直接进行，在儿个位置都可能发生反应而导致副产物的生 成，给以 后的分离带来麻烦。因此若希望反应在指定的位置上进行，则需在该反应进行之前，在反应 物中先引入一?基团来控制反应进行的方向，这一-策略称为导1可基团的使用。具有引导反应按 所盼望位置发生的基团叫导向基。在大多数情况下，当导向基完成任务后即将其除掉，显然， 一个好的导向基必须具备“来去自由”的条件，即具有引入时容易，除去时亦容易的特点。 （5） 反应选择性：是指一个反应可能在底物的不同部位和方向进行，从而形成儿种产物 时的选择程度。反应的选择性主要是通过控制反应条件，或根据官能团的或许差异及试剂活 性差异，使反应主要在某一部位发生。其主要分为以下三种： ——化学选择性：反应发生在何种官能团上 反应的选择性 --------- 区域选择性：反应发生在该官能团上的什么位置以及反应的取向 ——立体选择性：发生在该官能团上的反应立体化学如何 2. 设计合成下列化合物
官能团定位及保护
官能团的保护与定位 有机合成中有时会遇到这样的情况，本意只想对某个官能团进行处理，结果却影响了其它官能团。“投鼠忌器”，防止对其它官能的影响，常常采用先保护后恢复的方法。有时官能取代的位置有多种可能性，但要求必须上到规定的位置上，那就要进行官能团的定位措施。 一、防官能团受还原影响的保护与恢复 例1. 试以丙烯及其它必要的有机试剂为原料来合成CH 3COCH 20H ，无机试剂任选，写出有关反应的化学方程式。 已知：（1）R C R' O R C R' O C H 2CH 2O R C R' O HOCH 2CH 2OH H 2 （2） R C OC 2H O RCH 2OH C 2H 5OH [简析]解有机合成题可以根据所要合成的物质，采用顺推、逆推齐推的思维方法。依题给的有关信息反应的规律并结合所学的知识，可由顺推法初步形成以下的合成路线； CH 3CH=CH CH 3CHBrCH 2Br CH 3CHOH-CH 23COCOOH Br 2 若将-COOH 转化-CH 2OH 就“OK ”了。再结合信息反应(2)可知，先将-COOH 转化为-COOC 2H 5，然后在LiALH 4作催化剂时与H 2成即可。但要注意在这一转化过程中，CH 3-CO-中的 O 也可 与H 2加成，故必须考虑将该官能团加以掩蔽和保护，最后重新将其 “复原”，这可以利用信息反应(2)的方法而达到目的。从而易写出合成 CH 3-CO-CH 20H 的有关反应方程式如下 CH 3CH=CH 2+Br 2CH 3CHBr-CH 2Br CH 3CHBr-CH 2Br CH 3CHOH-CH 2 CH 3CHOH-CH 2 3 COCOOH CH 3COCOOH C 2H 5 OH CH 3COCOOC 2H 5+H 2O CH 3COCOOC 2H 5+HOCH 2CH 2OH CH 3CCOOC 2H 5 O O 其他略 二、防官能团受氧化的保护
高中化学 第17讲 有机化合物的合成奥赛辅导讲义
的合成奥赛辅导讲义 【竞赛要求】 有机合成的一般原则。引进各种官能团（包括复合官能团）的方法。有机合成中的基团保护。导向基。碳链增长与缩短的基本反应。有机合成中的选择性。 【知识梳理】 一、有机合成的一般原则 有机合成是有机化学的重要组成部分，是建立有机化学工业的基础，有机合成一般都应遵循下列原则： 1、反应步骤较少，总产率高。一个每步产率为80%的十步合成的全过程产率仅为10.7%，而每步产率为40%的二步合成的全过程产率可达16%。因此要尽可能压缩反应步骤，以免合成周期过长和产率过低。 2、每步的主要产物易于分离提纯。要力求采用只生成一种或主要生成一种的可靠反应，避免生成各种产物的混合物。 3、原料易得价格便宜。通常选择含四个或少于四个碳原子的单官能团化合物以及单取代苯等作为原料。 在实际合成中，若欲合成芳香族化合物时，一般不需要合成芳香环，尽量采用芳香族化合物作为起始物，再引入官能团；若欲合成脂肪族化合物时，关键的步骤是合成碳骨架并同时考虑官能团的引入，引入的官能团可能并非为所需产物中的官能团，但可以通过官能团的转变，形成所需产物中的官能团。 二、有机物的合成方法（包括碳架的建立、各种官能团引进等） （一）芳香族化合物的合成 1、合成苯环上仅连有一个基团的化合物 一般以苯为原料，通过芳香烃的亲电取代反应引入基团，如表17-1；通过芳香重氮盐的亲核取代反应引入基团，如表17-2；也可以通过活化的芳香卤烃的亲核取代引入基团，如表17-3。 2、合成苯环上仅连有两个基团的化合物 如果所需合成的化合物两个基团相互处于邻位或对位，则其中至少有一个基团属于邻、对位定位基；如果所需合成的化合物两个基团相互处于间位，则其中至少有一个基团属于间位定位基。例如： （1）对于亲电取代反应，在合成顺序中，若会形成邻、对位定位基中间体，则进行亲电取代反应，例如由苯合成对硝基苯甲酮。
有关官能团的保护
有机合成中得基团保护、导向基(高考必备) (一)基团保护 在有机合成中,些不希望起反应得官能团,在反应试剂或反应条件得影响下而产生副反应，这样就不能达到预计得合成目标,因此,必须采取对这些基团进行保护,完成合成后再除去保护基,使其复原。 对保护措施一定要符合下列要求：①只对要保护得基团发生反应，而对其她基团不反应；②反应较容易进行,精制容易;③保护基易脱除,在除去保护基时,不影响其她基团。 下面只简略介绍要保护得基团得方法。 1、羟基得保护 在进行氧化反应或某些在碱性条件进行得反应，往往要对羟基进行保护。如防止羟基受碱得影响,可用成醚反应。 防止羟基氧化可用酯化反应。 ２、对氨基得保护 氨基就是个很活泼得基团,在进行氧化、烷基化、磺化、硝化、卤化等反应时往往要对氨基进行保护。 (１）乙酰化 (2)对NR ２可以加H + 质子化形成季铵盐，– NH ２也可加H + 成 – NH 而保护。 3、对羰基得保护 羰基,特别就是醛基,在进行氧化反应或遇碱时,往往要进行保护。对羰基得保护一般采用缩醛或缩酮反应。 4、对羧基得保护 羧基在高温或遇碱性试剂时,有时也需要保护,对羧基得保护最常用得就是酯化反应。 5、对不饱与碳碳键得保护 碳碳重键易被氧化,对它们得保护主要要加成使之达到饱与。 （二)导向基 在有机合成中，往往要“借”某个基团得作用使其达到预定得目得,预定目 – OH –OR – NH 2 CH 3COCl 或酸酐 –NH 2－C －CH 3 O –COOH + R –OH – COOR H + –CHO + 2ROH – CH(OR)2 H + －O －C －R O – OH
有关官能团的保护
有机合成中的基团保护、导向基(高考必备） （一）基团保护 在有机合成中，些不希望起反应的官能团,在反应试剂或反应条件的影响下而产生副反应，这样就不能达到预计的合成目标，因此，必须采取对这些基团进行保护，完成合成后再除去保护基，使其复原。 对保护措施一定要符合下列要求：①只对要保护的基团发生反应，而对其他基团不反应；②反应较容易进行，精制容易；③保护基易脱除，在除去保护基时，不影响其他基团。 下面只简略介绍要保护的基团的方法。 1、羟基的保护 在进行氧化反应或某些在碱性条件进行的反应，往往要对羟基进行保护。如防止羟基受碱的影响，可用成醚反应。 防止羟基氧化可用酯化反应。 2、对氨基的保护 氨基是个很活泼的基团，在进行氧化、烷基化、磺化、硝化、卤化等反应时往往要对氨基进行保护。 （1）乙酰化 （2）对NR 2可以加H + 质子化形成季铵盐，– NH 2也可加H + 成 – NH 3而 保护。 3、对羰基的保护 羰基，特别是醛基，在进行氧化反应或遇碱时，往往要进行保护。对羰基的保护一般采用缩醛或缩酮反应。 4、对羧基的保护 羧基在高温或遇碱性试剂时，有时也需要保护，对羧基的保护最常用的是酯 – OH –OR – NH 2 CH 3 COCl 或酸酐 –NH 2－C －CH 3 O –COOH + R –OH – COOR H + –CHO + 2ROH – CH(OR)2 H + －O －C －R O – OH
化反应。 5、对不饱和碳碳键的保护 碳碳重键易被氧化，对它们的保护主要要加成使之达到饱和。 （二）导向基 在有机合成中，往往要“借”某个基团的作用使其达到预定的目的，预定目的达到后，再把借来的基团去掉，恢复本来面貌，这个“借”用基团 我们叫“导向基”。当然这样的基团，要符合易“借”和易去掉的原则，如由苯合成1,3,5 – 三溴苯,在苯的亲电取代反应中，溴是邻、对位取代基，而1,3,5 – 三溴苯互居间位，显然不是由溴的定位效应能引起的。但如苯上有一个强的邻、对位定位基存在，它的定位效应比溴的定位效应强，使溴进入它的邻、对位，这样溴就会呈间位，而苯环上原来并无此类基团，显然要在合成时首先引入，完成任务后，再把它去掉，恰好氨基能完成这样的任务，因为它是一个强的邻、对位定位基，它可如下引入: – H → – NO 2 → – NH 2 ，同时氨基也容易去掉：– NH 2 → – N 2 → – H 因此，它的合成路线是： 根据导向基团的目的不同，可分为下列几种情况： 1、致活导向 假如要合成 可以用 但这种方法产率低，因为丙酮两个甲基活性一样，会有副反应发生： 但在丙酮的一个甲基上导入一个致活基团，使两个甲基上的氢的活性有显著 O C 6H 5 O + C 6H 5 Br O C 6H 5 C 6H 5 Br O C 2H 5ONa O O COOC 2H 5 1）H 3O O O C 6H 5 C 6H 5 Br 碱 C 6H 5 Br 碱 O C 6H 5 C 6H 5 O
导向基-钝化导向的主要手段
钝化导向的主要手段 摘要 本文介绍在有机合成中，采取钝化的手段进行导向，从而获得主要的目的产物。文章第一部分介绍了钝化导向基的基本含义，第二部分介绍了几种常见钝化的手段，第三部分是总结。 关键词：有机合成钝化手段 `一、导向基 1.1实验实例 先看一个实例 → 我们想通过这个反应合成4-丙酸环己烯，那么从目标产物来看我们需要从β位切断然后与乙酸进行亲核取代反应，但是通过实验和理论我们会发现乙酸的α-H不够活泼，当反应进行时如果使用乙酸直接进行反应，那么反应将很难进行，所以我们必须增加断键部位的活性才能保证反应的正常进行。 于是，我们就想到了乙酯基，乙酯基能够使α-H活化，这个实验中选择的是丙二酸二乙酯为原料，活化后的中间产物为4-丙二酸二乙酯，而在完成任务后，将酯基水解成羧酸，再利用两个羧基连在同一碳上受热容易失去CO2的特征将导向基去掉。 这样我们就能够较容易的获得目标产物4-丙酸环己烯。 下面是实验反应方程式： 1.2导向基的介绍[1] 像上面的例子一样，当反应难以进行，为了使新进入原子或基团更容易的进入原分子的某一定位置，我们需要引入一个基团来抑制或者提高反应基团活性而引入的另一个基团参与反应，在结束后，将该引入基团去掉从而得到目标产物，则该引入基团称为导向基。（导向基不一定是目标分子本身所必需的组成部分，它是在合成过程中因其定位作用而引入,完成后又被去掉的基团。）
在有机合成中，由于有机物分子在一定的反应条件下，活性中心不一定是合成所需部位，而当引入导向基后能使反应分子的活性中心变成合成所需部位时，就需要引入导向基，即引入导向基能改变分子反应的活性中心，以适应有机合成的需要。 导向基通过电子效应和空间效应对反应中心产生影响。 1.2.1电子效应[2] 电子效应通过影响分子中电子云的分布而影响有机物的性质.根据电子效应传递的方式,可分为诱导效应(包括场效应”和共扼效应‘包括超共扼效应):根据取代基对电子的约束能力大小,电子效应分为供电子效应(+I、+C)和吸电子效应(-I,-C);根据分子是否存在于试剂电场中,电子效应分为静态电子效应(I S、C s和动态电子效应(I d、C d)。一般来说.共扼效应只存在于共扼体系中,诱导效应存在于一切键中。 我们在进行加入导向基反应时，通过利用电子云的空间排布，改变电子云的密度来增加或降低基团的活性。 1.2.2空间效应[3-4] 自由基是游离基反应过程中生成的活性中间体,它不稳定,一旦形成,马上就要反应.但是,如果在自由基碳原子周围有大的取代基,阻碍它与其它物种的反应,则此自由基的稳定性就增大.因此,空间效应对自由基的稳定性有显著的影响。 1.3 导向基应具备的条件 ①便于引入——通过一两步反应，即可把导向基引入原料分子内预定的部位 ②有利于合成的顺利进行——引入反应分子后，能明显的改变反应活性中心的位置，以适应合成的需要； ③便于去掉——完成预定的合成任务后，用化学方法略加处理，即可去掉导向基，以得到设计的目标分子的真实面目。 只有完全具备这三项条件的原子或基团，才可作为导向基，三者缺一不可。 1.4钝化导向基[5] 导向基分为活化导向基、钝化导向基和封闭导向基。为了使多官能团化合物的某一反应中心突出来而将其他部位“钝化”，或降低非反应中心的活泼程度而便于控制反应中心的基团，称为钝化导向基。其作用就是降低非反应中心的活性，以便合成目标分子。 二、钝化的合成导向 目前钝化导向的导向基应用较少，钝化导向技术的使用不如活化导向技术和封闭导向技术运用广泛，大多数的介绍围绕于活化导向方面，但钝化手段仍然是有机合成化学中必不可少的一部分，在合成化学产品时，我们通过引入钝化基团，降低基团的活性，能够有效的减少副反应的发生，促进目标实验的进行，最后将钝化基团通过化学手段消除，得到目标产物。这样不仅能够降低原料成本，同时还能够提高目标产物的纯度。 下面介绍几种最常见的钝化导向的手段。 2.1设计对-溴苯胺和邻-溴苯胺的合成路线。[6] 2.1.1分析 对-溴苯胺和临-溴苯胺在合成的过程中需要用苯胺做为底物来进行合成，但是我们知道苯胺的溴代可同时引入三个溴原子，且全都定位在氨基的邻对位，如果我们只使用原始的苯胺与溴进行亲电反应，那么将不能得到目标产物。因此就需要引入钝化基团，降低氨基的供电子效应。 一般钝化氨基常用方法是在氨基上引入酰基降低其供电子性。和氨基相比,乙酰胺基是一个中等强度的邻对位定位基。由于乙酰基的吸电子效应,氮原子上的孤电子对向苯环的离域减少,降低了苯环的活性。因此乙酰胺基上的乙酰基起了导向作用。当乙酸苯胺与溴反应时,只发生一元取代,并且由于空间阻碍几乎仅有对位取代物生成。
有关官能团的保护
有机合成中的基团保护、导向基(咼考必备) (一)基团保护 在有机合成中，些不希望起反应的官能团，在反应试剂或反应条件的影响下 而产生副反应，这样就不能达到预计的合成目标， 因此，必须采取对这些基团进 行保护，完成合成后再除去保护基，使其复原。 对保护措施一定要符合下列要求：①只对要保护的基团发生反应，而对其他 基团不反应；②反应较容易进行，精制容易；③保护基易脱除，在除去保护基时， 不影响其他基团。 下面只简略介绍要保护的基团的方法。 1、羟基的保护 在进行氧化反应或某些在碱性条件进行的反应， 往往要对羟基进行保护。女口 防止羟基受碱的影响，可用成醚反应。 -OH A - OR 2、对氨基的保护 氨基是个很活泼的基团，在进行氧化、烷基化、磺化、硝化、卤化等反应时 往往要对氨基进行保护。 防止羟基氧化可用酯化反应。 -OH -------- - O OC (1)乙酰化 -NH 2C 或酸OC 1 O -NH 2— C — CH 3 (2)对NR 可以加H +质子化形成季铵盐，-NH 也可加H +成-NHr 而保护。 3、对羰基的保护 羰基，特别是醛基，在进行氧化反应或遇碱时，往往要进行保护。对羰基的 保护一般采用缩醛或缩酮反应。+ _ H -CHO + 2ROH -CH(OR )2 o CHjOH II + I R —0—R CH 2CH f 化反应 4、对羧基的保护 羧基在高温或遇碱性试剂时，有时也需要保护，对羧基的保护最常用的是酯 -COOR -COOH + R -OH c\ o O
5、对不饱和碳碳键的保护 碳碳重键易被氧化，对它们的保护主要要加成使之达到饱和 （二）导向基 在有机合成中，往往要“借”某个基团的作用使其达到预定的目的，预定目 的达到后，再把借来的基团去掉，恢复本来面貌，这个“借”用基团 我们叫“导 向基”。当然这样的基团，要符合易“借”和易去掉的原则，如由苯合成 1,3,5 - 三溴苯,在苯的亲电取代反应中，溴是邻、对位取代基，而 1,3,5 -三溴苯互居 间位，显然不是由溴的定位效应能引起的。 但如苯上有一个强的邻、对位定位基 存在，它的定位效应比溴的定位效应强，使溴进入它的邻、对位，这样溴就会呈 间位，而苯环上原来并无此类基团，显然要在合成时首先引入，完成任务后，再 把它去掉，恰好氨基能完成这样的任务，因为它是一个强的邻、对位定位基，它 可如下引入： -H — -NO 2 f -NH 2，同时氨基也容易去掉：-NH 2 f -N 2 f -H 因此，它的合成路线是: 根据导向基团的目的不同，可分为下列几种情况： 1、致活导向 （ 办 / 假如要合成 C 6H5 可以用 C 6H 5 /\ + C 6H 5 Br -------- 扌 C 6H 5 + H^O ———- C — b — OH H N6 NHa NHa N 2OSO 3H
官能团定位及保护
-------------精选文档----------------- 官能团的保护与定位 有机合成中有时会遇到这样的情况，本意只想对某个官能团进行处理，结果却影响了其它官能团。“投鼠忌器”，防止对其它官能的影响，常常采用先保护后恢复的方法。有时官能取代的位置有多种可能性，但要求必须上到规定的位置上，那就要进行官能团的定位措施。 一、防官能团受还原影响的保护与恢复 例1. 试以丙烯及其它必要的有机试剂为原料来合成CH 3COCH 20H ，无机试剂任选，写出有关反应的化学方程式。 已知：（1）R C R' O R C R' O C H 2CH 2O R C R' O HOCH 2CH 2OH H 2 （2） R C OC 2H O RCH 2OH C 2H 5OH [简析]解有机合成题可以根据所要合成的物质，采用顺推、逆推齐推的思维方法。依题给的有关信息反应的规律并结合所学的知识，可由顺推法初步形成以下的合成路线； CH 3CH=CH CH 3CHBrCH 2CH 3CHOH-CH 23COCOOH Br 2 若将-COOH 转化-CH 2OH 就“OK ”了。再结合信息反应(2)可知，先将-COOH 转化为-COOC 2H 5，然后在LiALH 4作催化剂时与H 2成即可。但要注意在这一转化过程中，CH 3-CO-中的 O 也可与H 2加成，故必须 考虑将该官能团加以掩蔽和保护，最后重新将其 “复原”，这可以利用信息反应(2)的方法而达到目的。从而易写出合成 CH 3-CO-CH 20H 的有关反应方程式如下 CH 3CH=CH 2+Br 2 CH 3CHBr-CH 2Br CH 3CHBr-CH 2Br CH 3CHOH-CH 2 CH 3CHOH-CH 2 3 COCOOH CH 3COCOOH C 2H 5 OH CH 3COCOOC 2H 5+H 2O CH 3COCOOC 2H 5+HOCH 2CH 2OH CH 3CCOOC 2H 5 O O 其他略。 二、防官能团受氧化的保护
官能团的保护
§官能团的保护 1.易于被保护基团反应,且除被保护基团外不影响其他基团. 2.保护基团必须经受得起在保护阶段的各种反应条件. 3.保护基团易于除去. 化学合成中常用的保护基 碳氢键的保护 羟基的保护 氨基的保护 羰基的保护 羧基的保护 1. 碳氢键的保护 乙炔及末端炔烃中的炔氢较活泼,它可以与活泼金属`强碱`强氧化剂及有机金属化合物反应. 常用的炔氢保护基为三甲硅基.将炔烃转变为格氏试剂后同三甲基氯硅烷作用.即可引入三甲硅基.该保护基对于金属有机试剂`氧化剂很稳定.可在使用这类试剂的场合保护炔基. 2.羟基的保护 醚类 缩醛和缩酮类 酯类 羟基是一个活性基团,它能够分解格氏试剂和其他有机金属化合物,本身易被氧化,叔醇还容易脱水,并可以发生烃基化和酰基化反应.所以在进行某些反应时,若要保留烃基,就必须将它保护起来. 醇羟基常用的保护方法有3类: 2.1 转变成醚 甲醚 用生成甲醚的方法保护羟基是一个经典方法.通常使用硫酸二甲酯,在氢氧化钠或氢氧化钡存在下,在DMF或DMSO溶剂中反应得到. 优点:该保护基很容易引入,且对酸,碱,氧化剂和还原剂都很稳定. 缺点:难于脱保护,用氢卤酸回流脱保护基条件比较剧烈,常使分子遭到破坏,只有当分子中其他部位没有敏感基团时才适用. 2.1 转变成醚 叔丁醚 将醇的二氯甲烷溶液或悬浮液在硫酸复合物存在下,在室温与过量的异丁烯作用,可得到叔丁醚. 优点:对碱及催化氢化是稳定的. 缺点:对酸敏感,其稳定性低于甲醚.由于脱保护基所用的酸性条件剧烈,当分子中
存在对酸敏感的基团时不适用 2.1 转变成醚 三甲硅醚 三甲硅醚广泛用于保护糖类,甾类及其他醇羟基.通常引入三甲基硅基保护基所用的试剂有三甲基氯化硅和碱;六甲基二硅氨烷.在含水醇溶液中加热回流即可除去保护基. 优点:醇的三甲硅醚对催化氢化,氧化还原反应是稳定的,该保护基可在非常温和的条件下引入和去除. 缺点:对酸和碱敏感,只能在中性条件下使用. 2.2 转变成缩醛或缩酮 2,3-二氢-4H-吡喃在酸的催化作用下,与醇类起加成反应,生成四氢吡喃醚衍生物.这是最常用的醇羟基的保护方法之一.此保护基广泛用于炔醇,甾类及核苷酸的合成中. 2.3 转变成酯 醇与酰卤,酸酐作用生成羧酸酯;与氯甲酸作用生成碳酸酯. 所生成的酯在中性和酸性条件下比较稳定,因此可在硝化`氧化和形成酰氯时用成酯的方法保护羟基.保护基团可通过碱性水解除去,或在锌-铜的乙酸溶液中除去. 3.氨基的保护 伯胺和仲胺很容易被氧化,且易发生烃 基化,酰基化以及与醛酮羰基的亲核加成反 应.在合成中常采用: (1)氨基质子化 (2)变为酰基衍生物 (3)变为烃基衍生物等方法将氨基保护起来 3.1 质子化 此方法仅用于防止氨基的氧化,因为理论上说 采用氨基质子化,即占据氮尚未共用电子对,以阻 止取代反应的放生.这是对氨基保护最简单的法. 3.2 转变为酰基衍生物 将氨基酰化转变成酰胺是保护氨常用的方法.通常伯胺酰基化已足以保护基,防止其被氧化和烃化反应的发生.常用的酰基化试剂为酰卤和酸酐. 保护基可在酸性和碱性条件下水解出去. 3.2 转变为酰基衍生物 邻苯二甲酸酐与伯胺所生成的邻苯二甲酰亚胺非常稳定,不受催化氢化碱性还原,醇解以及氯化氢,溴化氢,乙酸溶液的影响,也适用于保护伯胺.在酸性或碱性条件下水解或用肼解法脱去保护. 3.3 转变为烃基衍生物
有关官能团的保护
有机合成中的基团保护、导向基 (高考必备) (一)基团保护 在有机合成中，些不希望起反应的官能团，在反应试剂或反应条件的影响下而产生副反应，这样就不能达到预计的合成目标，因此，必须采取对这些基团进行保护，完成合成后再除去保护基，使其复原。 对保护措施一定要符合下列要求：①只对要保护的基团发生反应，而对其他基团不反应；②反应较容易进行，精制容易；③保护基易脱除，在除去保护基时，不影响其他基团。 下面只简略介绍要保护的基团的方法。 1、羟基的保护 在进行氧化反应或某些在碱性条件进行的反应，防止羟基受碱的影响，可用成醚反应。 -0H - 0R 防止羟基氧化可用酯化反应。0 -0H - 0 - C - R 2、对氨基的保护 氨基是个很活泼的基团，在进行氧化、烷基化、往往要对氨基进行保护。 (1)乙酰化 ' 0 -NH2C或酸OC1氐—C-CH3 往往要对羟基进行保护。如磺化、硝化、卤化等反应时 (2)对NR2可以加H+质子化形成季铵盐, -NH2也可力卩H+成-NH3而保护。 3、对羰基的保护 羰基，特别是醛基，在进行氧化反应或遇碱时, 保护一般采用缩醛或缩酮反应。 -CHO + 2R0H 往往要进行保护。对羰基的 -CH(OR)2 II R—C—R CHaOH 才 十I --------- > CHQH 4、对羧基的保护 羧基在高温或遇碱性试剂时，有时也需要保护，对羧基的保护最常用的是酯-COOH + R -0H -COOR
2 C 2H 5ONa, 0 * /\ 0 ---- Br 入 /COOC 2H 5 1) H 30 * 化反应。 5、对不饱和碳碳键的保护 碳碳重键易被氧化，对它们的保护主要要加成使之达到饱和。 >-< 4民0 - 亠4 t 1 J OH H >-< + 0応- ----- > -C —t — 1 J Dr Dr 某个基团的作用使其达到预定的目的，预定目 恢复本来面貌，这个“借”用基团我们叫“导 向基”。当然这样的基团，要符合易“借”和易去掉的原则，如由苯合成1,3,5 -三 溴苯，在苯的亲电取代反应中，溴是邻、对位取代基，而1,3,5 -三溴苯互居间位， 显然不是由溴的定位效应能引起的。但如苯上有一个强的邻、对位定位基存在， 它的定位效应比溴的定位效应强，使溴进入它的邻、对位，这样溴就会呈间位， 而苯环上原来并无此类基团，显然要在合成时首先引入，完成任务后，再把它去 掉，恰好氨基能完成这样的任务， 引入： 同时氨基也容易去掉： -NH 2 T -N 2 T -H 根据导向基团的目的不同，可分为下列几种情况： 1、致活导向 假如要合成 但这种方法产率低，因为丙酮两个甲基活性一样，会有副反应发生: Z\ C 6H 5 Rr 、 / C 6H 5 \ A C 6H 5 / 碱 但在丙酮的一个甲基上导入一个致活基团， 使两个甲基上的氢的活性有显著 （二）导向基 在有机合成中，往往要“借” 的达到后，再把借来的基 团去掉， 因为它是一个强的邻、对位定位基，它可如下 -H T -N02 — -NH 2 , 因此，它的合成路线是： N5 NHj 0—uQn Dr Br Br Br /\ C 6H 5 可以￡ + C6H5 Rr f ,0、C6H <\ , ” 八碱 ' C 6H 5
4.2 导向基-钝化导向的主要手段
钝化导向的主要手段 一、钝化导向基[1-5] 导向基分为活化导向基、钝化导向基和封闭导向基。为了使多官能团化合物的某一反应中心突出来而将其他部位“钝化”，或降低非反应中心的活泼程度而便于控制反应中心的基团，称为钝化导向基。其作用就是降低非反应中心的活性，以便合成目标分子。 二、钝化的合成导向 目前钝化导向的导向基应用较少，钝化导向技术的使用不如活化导向技术和封闭导向技术运用广泛，大多数的介绍围绕于活化导向方面，但钝化手段仍然是有机合成化学中必不可少的一部分，在合成化学产品时，我们通过引入钝化基团，降低基团的活性，能够有效的减少副反应的发生，促进目标实验的进行，最后将钝化基团通过化学手段消除，得到目标产物。这样不仅能够降低原料成本，同时还能够提高目标产物的纯度。 下面介绍几种最常见的钝化导向的手段。 2.1设计对-溴苯胺和邻-溴苯胺的合成路线。[6] 2.1.1分析 对-溴苯胺和临-溴苯胺在合成的过程中需要用苯胺做为底物来进行合成，但是我们知道苯胺的溴代可同时引入三个溴原子，且全都定位在氨基的邻对位，如果我们只使用原始的苯胺与溴进行亲电反应，那么将不能得到目标产物。因此就需要引入钝化基团，降低氨基的供电子效应。 一般钝化氨基常用方法是在氨基上引入酰基降低其供电子性。和氨基相比,乙酰氨基是一个中等强度的邻对位定位基。由于乙酰基的吸电子效应,氮原子上的孤电子对向苯环的离域减少,降低了苯环的活性。因此乙酰胺基上的乙酰基起了导向作用。当乙酰苯胺与溴反应时,只发生一元取代,并且由于空间阻碍几乎仅有对位取代物生成。 2.1.2合成路线 2.2 设计N-乙基苯胺的合成路线[7] 2.2.1分析
官能团保护知识详解
高考有机预测有机合成中的防官能团的保护与恢复方法 有机合成中有时会遇到这样的情况，本意只想对某个官能团进行处理，结果却影响了其它官能团。“投鼠忌器”，防止对其它官能的影响，常常采用先保护后恢复的方法。 1．酚羟基的保护 酚甲醚对碱稳定，对酸不稳定。 2．醛、铜羰基的保护 缩醛（酮）或环状缩醛（酮）对碱Grignard试剂，金属氢化物等稳定，但对酸不稳定。 3．羧基的保护 4。氨基的保护
一、防官能团受还原影响的保护与恢复 试以丙烯及其它必要的有机试剂为原料来合成CH 3COCH 20H ，无机试剂任选，写出有关反应的化学方程式。 已知：（1）R C R' O R C R' O C H 2CH 2O R C R' O HOCH 2CH 2OH H 2 （2） R C OC 2H O RCH 2OH C 2H 5OH [简析]解有机合成题可以根据所要合成的物质，采用顺推、逆推齐推的思维方法。依题给的有关信息反应的规律并结合所学的知识，可由顺推法初步形成以下的合成路线； CH 3CH=CH 2 CH 3CHBrCH 2CH 3CHOH-CH 23COCOOH Br 2 若将-COOH 转化-CH 2OH 就“OK ”了。再结合信息反应(2)可知，先将-COOH 转化为-COOC 2H 5，然后在LiALH 4作催化剂时与H 2成即可。但要注意在这一转化过程中，CH 3-CO-中的 O 也可与H 2加成，故 必须考虑将该官能团加以掩蔽和保护，最后重新将其 “复原”，这可以利用信息反应(2)的方法而达到目的。从而易写出合成 CH 3-CO-CH 20H 的有关反应方程式如下 CH 3CH=CH 2+Br 2CH 3CHBr-CH 2Br CH 3CHBr-CH 2Br CH 3CHOH-CH 2 CH 3 CHOH-CH 2 3COCOOH CH 3COCOOH C 2H 5 OH CH 3 COCOOC 2H 5+H 2O CH 3COCOOC 2H 5+HOCH 2CH 2OH CH 3CCOOC 2H 5 O O 其他略 二、防官能团受氧化影响的保护与恢复 工业上用甲苯生产对羟基苯甲酸乙酯COOC 2H 5 O H ，其生产过各如下图根据上图
研究生有机小论文关于碳氢活化中含氮原子的导向基的综述
关于碳氢活化中含氮原子的导向基的综述 作者姓名：任常久 课程名称：专业英语 专业名称：有机化学 作者学号:201512151799
关于碳氢活化中含氮原子的导向基的综述 摘要碳氢键活化反应因其具有原子经济性和环境友好的优点，引起了合成化学家的浓厚兴趣，已被广泛应用于药物分子、天然产物及功能材料的合成中。其中，过渡金属催化的辅助基团导向的C-H键官能化由于区域选择性好，反应活性高而成为目前有机合成的热点研究领域，为高效和立体选择性地构筑药物分子和生物活性分子提供了新途径。 1前言 现代化学的宗旨是绿色可持续，但是在可预见的未来，化石资源等不可再生资源将逐渐枯竭，大自然对现代化学工业赖以存在的基本化学原料的供应也将会终止[1-3]。所以碳氢键活化反应应运而生。现在已成为现代有机合成化学最重要的合成工具，被广泛应用于药物、天然产物以及新型功能材料的合成中[4-8]。 一方面，石油、天然气以及煤的主要成分是含有惰性碳氢键的烷烃类化合物[9-11]，而对这些宝贵的化石资源的利用，至今仍主要局限于将其燃烧而提供能源。因此，对碳氢键进行有效的活化研究，可以大幅度提高资源的利用效率。 另一方面，目前为数不多的、已实现工业化的惰性烷烃碳氢键的转化存在着以下几个问题：（1）绝大多数需要在高温、高压以及强酸性的条件下进行，反应条件比较苛刻；（2）需要通过多步过程才能完
成，反应步骤复杂；（3）转化效率不高，且通常存在选择性差的问题，得到人们所需产物的同时也会产生不必要的副产物[12-14]。 由于存在以上缺陷，目前化学化工领域对环境的污染已经成为严重影响人类生活质量及身体健康的社会问题。因此，实现温和条件下惰性碳氢键的活化，可以减少能源消耗、降低污染物排放，使化学反应趋于“绿色化”[15-19]。 因而，从基础科学研究的角度讲，如何有效的对惰性碳氢键进行活化，如何发展新型高效，环境友好的构筑碳氢键方法一直是有机化学中研究的热点，研究具有极大的挑战性和重要的理论意义。 本文将从含氮原子导向基入手，从酰胺，吡啶，亚胺等[20-22]几个方面对碳氢键活化反应的发展进程进行综述。 2含氮原子导向的碳氢键活化反应 2.1酰胺导向的碳氢键活化反应 酰胺是自然界中广泛存在的化合物，作为导向基团时，由于其氮上Free的氢，以及酰胺键可能断裂，会有一些意想不到的结果。2010年，Dong课题组报道了钯催化下温和、高效的芳胺邻位芳基化[23]。此反应中发生双氧活化，富电子或电中性的芳烃可以与胺发生氧化芳基化;对于特殊结构的底物，可以分子内双氢活化，得到内酰胺一一菲啶酮类化合物。底物与当量的催化刻反应可以高收率得到二聚钯中间体，为反应机理提供了证据。
关于碳氢活化中含氮原子的导向基的综述
关于碳氢活化中含氮原子的导向基的综述 摘要碳氢键活化反应因其具有原子经济性和环境友好的优点，引起了合成化学家的浓厚兴趣，已被广泛应用于药物分子、天然产物及功能材料的合成中。其中，过渡金属催化的辅助基团导向的C-H键官能化由于区域选择性好，反应活性高而成为目前有机合成的热点研究领域，为高效和立体选择性地构筑药物分子和生物活性分子提供了新途径。 1 前言 现代化学的宗旨是绿色可持续，但是在可预见的未来，化石资源等不可再生资源将逐渐枯竭，大自然对现代化学工业赖以存在的基本化学原料的供应也将会终止[1-3]。所以碳氢键活化反应应运而生。现在已成为现代有机合成化学最重要的合成工具，被广泛应用于药物、天然产物以及新型功能材料的合成中[4-8]。 一方面，石油、天然气以及煤的主要成分是含有惰性碳氢键的烷烃类化合物[9-11]，而对这些宝贵的化石资源的利用，至今仍主要局限于将其燃烧而提供能源。因此，对碳氢键进行有效的活化研究，可以大幅度提高资源的利用效率。
另一方面，目前为数不多的、已实现工业化的惰性烷烃碳氢键的转化存在着以下几个问题：（1）绝大多数需要在高温、高压以及强酸性的条件下进行，反应条件比较苛刻；（2）需要通过多步过程才能完成，反应步骤复杂；（3）转化效率不高，且通常存在选择性差的问题，得到人们所需产物的同时也会产生不必要的副产物[12-14]。 由于存在以上缺陷，目前化学化工领域对环境的污染已经成为严重影响人类生活质量及身体健康的社会问题。因此，实现温和条件下惰性碳氢键的活化，可以减少能源消耗、降低污染物排放，使化学反应趋于“绿色化”[15-19]。 因而，从基础科学研究的角度讲，如何有效的对惰性碳氢键进行活化，如何发展新型高效，环境友好的构筑碳氢键方法一直是有机化学中研究的热点，研究具有极大的挑战性和重要的理论意义。 本文将从含氮原子导向基入手，从酰胺，吡啶，亚胺等[20-22]几个方面对碳氢键活化反应的发展进程进行综述。 2 含氮原子导向的碳氢键活化反应 2.1 酰胺导向的碳氢键活化反应 酰胺是自然界中广泛存在的化合物，作为导向基团时，由于其氮上Free的氢，以及酰胺键可能断裂，会有一些意想不到的结果。2010年，Dong课题组报道了钯催化下温和、高效的芳胺邻位芳基化[23]。此反应中发生双氧活化，富电子或电中性的芳烃可以与胺发生氧化芳基化;对于特殊结构的底物，可以分子内双氢活化，得到内酰胺一一菲啶酮类化合物。底物与当量的催化刻反应可以高收率得到二聚钯中
高考化学(3-1)：官能团的保护与定位
编审意见： 吕老师是网站的化学编辑，两年前曾有一个关于“苏丹红”的化学试题与高考试题几乎相同。这次他又精心考虑了以下题目，说不定也有和高考相近的题目呢。 网站总编 官能团的保护与定位 江苏 吕寅 有机合成中有时会遇到这样的情况，本意只想对某个官能团进行处理，结果却影响了其它官能团。“投鼠忌器”，防止对其它官能的影响，常常采用先保护后恢复的方法。有时官能取代的位置有多种可能性，但要求必须上到规定的位置上，那就要进行官能团的定位措施。 一、防官能团受还原影响的保护与恢复 例1. 试以丙烯及其它必要的有机试剂为原料来合成CH 3COCH 20H ，无机试剂任选，写出有关反应的化学方程式。 已知：（1）R C R' O R C R' O C H 2CH 2O R C R' O HOCH 2CH 2OH H 2O/H + （2） R OC 2H 5O H RCH 2OH C 2H 5OH +2+ LiAlH 4 2 [简析]解有机合成题可以根据所要合成的物质，采用顺推、逆推齐推的思维方法。依题给的有关信息反应的规律并结合所学的知识，可由顺推法初步形成以下的合成路线； CH 3CH=CH 2 CH 3CHBrCH 2CH 3CHOH-CH 2OH CH 3COCOOH Br 2 [o] 若将-COOH 转化-CH 2OH 就“OK ”了。再结合信息反应(2)可知，先将-COOH 转化为-COOC 2H 5，然后在LiALH 4作催化剂时与H 2成即可。但要注意在这一转化过程中，CH 3-CO-中的 O 也可与 H 2加成，故必须考虑将该官能团加以掩蔽和保护，最后重新将其 “复原”，这可以利用信息反应(2)的方法而达到目的。从而易写出合成 CH 3-CO-CH 20H 的有关反应方程式如下 英才苑高考预测系列稿件选编—化学（3-1）