第九章烷基化

第九章 烷基化 第一节 概述 一、烷基化反应及其重要性 1．定义：烷基化反应是指向有机化合物分子中的碳、氮，氧等原子上引入烃基增长碳链（包括烷基、烯基、炔基、芳基等）的反应，其中以引入烷基最为重要。 2．可发生烷基化反应的有机物：芳烃、活泼亚甲基化合物、胺类等。 3．烷基化试剂种类：卤烷、烯烃、醇及醚类、硫酸酯、醛和酮，环氧化物等。 4．催化剂种类 等、质子酸等、、路易斯酸42323SOHHFBFZn ClFeCl 5．研究作用：可以合成塑料、医药、溶剂、合成洗涤剂、药物、染料、香料、催化剂、表面活性剂等功能产品。如通过 O－烷基化可制得聚乙二醇型非离子表面活性剂。通过N－烷基化合成的季铵盐是重要的阳离子表面活性剂、相转移催化剂、杀菌剂等。 二、烷基化反应的类型 生成醚类化合中的氧原子上引入烷烷基化反应：向醇、酚生成伯、仲、中的氮原子上引入烷烷基化反应：向氨或胺烷基生成烷基作用下向芳环碳上引烷基化反应：在催化剂ONC 1 ．C－烷基化反应 如烷基苯的制备反应： +RC l A lC l3R+ HCl 2 ．N－烷基化反应 如 N,N－二甲基苯胺的制备反应： NH2+ CH3OH2H2SO4210℃/3MPaN (CH3)2+2 OH2 3 ．O－烷基化反应 如壬基酚聚氧乙烯醚的制备反应： OHC9H19+OCH2CH2N aOHOCH2CH2OHC9H19OCH2CH2nO (CH2CH2)C9H19nCH2CH2OH 第二节 烷基化反应的基本原理 一、芳环上的 C－烷基化反应 芳环上的C－烷基化是在催化剂作用下直接向芳环碳原子上引入烷基的反应，也称为Friedel－Cartfts 反应。利用这类烷基化反应可以合成一系列烷基取代芳烃。 1 ．烷化剂 主要有卤烷、烯烃和醇类，以及醛、酮类。 （1） 卤烷 卤烷（R－X）是常用的活性较强的烷化剂。 CH3C lA lC l3CH3H -C l++ 不能用卤代芳烃（氯苯或溴苯）来代替卤烷作烷基化试剂实验。 原因：连在芳环上的卤素受到共轭效应的稳定作用，其反应活性较低，不能进行烷基化反应。 （2） 烯烃 烯烃是另一类常用的活性较强的烷基化剂。 CH3CH=CH2H2SO4CH3CH (CH3)2CH3+ （3） 醇、醛和酮 它们都是较弱的烷化剂。 醛、酮用于合成二芳基或三芳基甲烷衍生物。 醇类和卤烷烷化剂除活性上有差别外，均特别适合于小吨位的精细化学品，在引入较复杂的烷基时使用。 2 ．催化剂 （1）路易斯酸 主要是金属卤化物，其中常用的是AlCl3。催化活性如下： AlCl3＞ FeCl3＞SbCl5 ＞SnCl4＞ BF3＞ TiCl4 ＞ZnCl2 ...