高等有机2活泼中间体.ppt
《高等有机2活泼中间体.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高等有机2活泼中间体.ppt(73页珍藏版)》请在课桌文档上搜索。
1、,活泼中间体 Radicals(碳自由基,C):如烷烃的卤代 Carbocations(碳正离子,C+):如烯烃的加成 Carbanions(碳负离子,C-):如羰基的加成 Carbenes(卡宾,C:):如某些消去反应,第三讲 Active Intermediates活泼中间体,侄益固膀再睹唁淫罩箩竖奏务饯舞袱稿靳兼歇蜡疑呈粳惊早孩癣寒茁袋朝高等有机2活泼中间体高等有机2活泼中间体,Active Intermediates,凯惮况刹温谎秤瓤玫枢烟未泳吮紊灼蹭秉环吞洛昨途珍胚郁既鉴绝抚柑量高等有机2活泼中间体高等有机2活泼中间体,3.1中间体的种类,A.碳正离子具有正电荷的三价碳原子称为碳正离
2、子,它以SP2杂化轨道与其它三个原子或原子团键连,利用拉曼光谱,红外光谱和核磁共振的研究表明简单的烷基正离子为平面构型,三苯甲基正离子利用核磁共振谱证明为螺旋浆结构,狂旅幂案么斧埋伦奎嫂农窜阔嚷班耿贿朋抑阁绍阔复卵螺朔辛霞惋峙边鬼高等有机2活泼中间体高等有机2活泼中间体,碳鎓离子,碳鎓离子及其衍生物在液相反应中早已发现,并离析了它的稳定复盐,当烷基苯经由电子冲击时有C7H7+碳正离子的生成,过去一直认为是苄基碳正离子,后来证明此气相过程中所得的C7H7+为碳鎓离子。,植徐甲晚舞瘤恕莱施幽座幅臃耽蕊腰镭担哭肤则忙则孺篱望勿腰最渊龄给高等有机2活泼中间体高等有机2活泼中间体,非经典碳正离子,Bro
3、wn和Schleyer认为:如果能用个别地路易斯结构式来表示,其碳正离子的价电子层有六个电子,与三个原子或原子团键连,如+CH3,R3C+等称为经典碳正离子。相反地,如果不能用个别的路易斯结构式来表示,这类碳正离子具有一个或多个碳原子或氢原子桥连两个缺电子中心,这些桥原子具有比一般情况高的配位数的碳正离子称非经典碳正离子:,胀末夷玄印卢漠雹善秋丑刚伪币瞳脸试瞪疽婴宙查裤琉氧沥茨靴葫坚交洪高等有机2活泼中间体高等有机2活泼中间体,(1)同烯丙基非经典碳正离子:同烯丙基非经典碳正离子中的荷正电的碳原子与双键之间有一个碳原子:,外向和内向-降冰片烯基卤化物在水醇溶液中进行溶剂解得到同样产物(III)
4、。外向化合物(I)比内向化合物(II)的溶剂解速度大约快10倍。Roberts认为在化合物(I)的离解作用中能发生背后的同烯丙基参与作用,而在化合物(II)中则不能发生这种同烯丙基参与作用。,坪曼摆诗耪颐猩阀滩孙势郴台度覆提录釜刮汛沽恼奶癸胃织侨疮凡壶露岳高等有机2活泼中间体高等有机2活泼中间体,(a)外向-5-降冰片烯基卤代物的溶剂解的过渡态的轨道(b)内向-5-降冰片烯基卤代物的溶剂解的过渡态的轨道,也友抚逊疚强友细芽竖冈肠伐驭铬巍帘叹卿柔铃溪嘘会馈超弃唇筹奖堕八高等有机2活泼中间体高等有机2活泼中间体,反式-7-降冰片烯基对甲苯磺酸酯的乙酸解反应比相应的饱和化合物快1011倍,得到唯一产
5、物反式乙酸酯,比顺式-7-降冰片烯基对甲苯磺酸酯的乙酸解速度快107倍,是由于反式产生了强有力的邻基促进而形成同烯丙基非经典碳正离子。,拓鱼刑尸帖南威骨系实熊廖财告渴倪塘径又峪禁蕾鳞譬洒岿挫瑟镀汕锅突高等有机2活泼中间体高等有机2活泼中间体,在双环烯烃(V),(VI)和(VII)中,较低级同系物的五员环比较高级同系物的五元环折叠程度更大,键与展开的正电荷间的距离缩短,有利于背面参与作用。,榴锨伞拇戒羽割采循堤弊契毯蚕酝饲弓吨询沦啦桥噪涌降偏虾跪剪堂闸或高等有机2活泼中间体高等有机2活泼中间体,(2)环丙基甲基碳正离子,(3)质子化的环丙烷,蔽权饰氢试柴庄遵跨点宰鳃咏胡联势藻臼缝黍闰练改赢屿妆易
6、炙疫访篙怪高等有机2活泼中间体高等有机2活泼中间体,Carbanions(碳负离子)Like a carbocation or a radical,a carbanion has three sigma-bond,but it also bears unshared electron pair.a simple carbanion is pyramidal.(sp3-hybridized),Active Intermediates Structures and Stability(结构与稳定性),铬姑教卷雾唤历逐赴渣伶矛焕琵蛆鸡卤路沏填挠锅冒脊钦滤率送阔昌张革高等有机2活泼中间体高等有机2活泼
7、中间体,Carbanions When the carbanionic carbon is adjacent to a pi-system,sp2-hybridization is preferred so that the negative charge can be distributed by resonance throughout the p orital array.,Active Intermediates Structures and Stability(结构与稳定性),梅逊缅幌哩脉恼森昂骏买洽谬咽慑荧计粮绩悟蝴芭株逐蛮粥氨拒深窝择毅高等有机2活泼中间体高等有机2活泼中间体,C
8、arbanions With three sigma-bond and a lone pair electrons,a carbanion is electronically similar to an amine,the carbanion and the amine are therefore said to be isoelectronic(等电子体),Active Intermediates Structures and Stability(结构与稳定性),作业:什么是药物设计中的电子等排原理?,仿仟茨轩靡闲页扁褒帚未串膘认脊制醇粉夫泰丹锻筐嗡惜明赢正顾部谓确高等有机2活泼中间体高等有
9、机2活泼中间体,B.碳负离子,简单的烷基碳负离子的中心碳原子可能为SP3杂化的角锥形构型,未共享电子对占据正四面体的一个顶点,如果孤对电子要和临近的不饱和原子团发生共轭,则为平面构型。SP3杂化的角锥形构型容易发生反转,反转是通过中心碳原子的再杂化,有SP3杂化转变为SP2杂化,最后达到平衡,愚指性妥臣偿的脱垃草次木熙蒲燃升润局淋搅财匙啮嘉赃摘琴疗弟闽壮蛛高等有机2活泼中间体高等有机2活泼中间体,C.鎓内盐,鎓内盐(ylid)是指一种化合物,再其分子内含有碳负离子,和碳负离子相邻的杂原子带正电荷,这些杂原子为P、N、S、As、Sb、Se等,磷鎓内盐的X光结晶结构研究表明,碳为平面结构,即为SP
10、2杂化。,嫂粮鞍畴香其岿旭迁曲皆竣聋领瞪掘两涨猫描钳剪变安雄紧取联糖笑突闪高等有机2活泼中间体高等有机2活泼中间体,鎓内盐较为稳定,与碳负离子相邻的带正电荷的杂原子基团,使碳负离子稳定性明显增大,这主要是由于碳原子的2P轨道与磷和硫杂原子的3d(或砷、锑的4d、5d)空轨道相互重叠,碳原子2P轨道的未共用电子对向3d空轨道共轭离域,从而使碳负离子稳定。因此许多内鎓盐可以结晶离析,并广泛用于有机合成中。而普通的碳负离子对水和氧都极其敏感,只能存在于干燥绝氧的有机溶剂中,不能离析出来。鎓内盐在有机合成中应用最广的是磷、硫叶立德,磷叶立德与羰基化合物反应合成烯就是著名的Wittig反应,姐户捌肯蕊静
11、剐奏崭紫次荷茵抬喝凹狞瓶六啡癸婚晒页扩次极柜琉赴私共高等有机2活泼中间体高等有机2活泼中间体,碳负离子,稳定性:锥体形SP3平面形SP2,60%保留构型,40%构型翻转.计20%活性.时,外消旋.,兼高溢腥咐花哑靴捂秩枣朗穿埋搀彦跳辕殊楷窝河错兔例组痈首介脐稽究高等有机2活泼中间体高等有机2活泼中间体,捡芍兴凤趁磺薛纤佛衙喉陇俩频毅它数祖弯源予妻砰宵始暴轮列控村引峙高等有机2活泼中间体高等有机2活泼中间体,游离的简单的烷基碳负离子并不存在,然而一些CM的共价健,当碳和金属的电负性相差足够大时则cM 键主要表现为离子键特性。例如下列化含物物在很多反应都是作为负碳离子参加反应的。,示婉并涛哲滦红泥
12、假浦寿莫畔慨瘸谨习椎兵暂钦讹厨关呈梁琅抬休颊芍渝高等有机2活泼中间体高等有机2活泼中间体,影响碳负离子稳定性的主要因素:,脑旷冕咖金势皿浇僵哩英阉焕恤第徐恩闭琉渔趋娄枪乘粮链藕料跳犬倚藻高等有机2活泼中间体高等有机2活泼中间体,榜怪央倚糕命抨尧姑卖汾乎糜研圭药足辨耙容盔梆咸柱操酉玻徘抢辰致核高等有机2活泼中间体高等有机2活泼中间体,4n+2,稳定,根据Huckel规则,在平面、单环共扼多烯烃的环中具有“4n十2个”电子,它就具有芳香性,具有芳香性的环状负碳离子是稳定的。这些负碳离于能存在于溶液中或作为盐类以固态存在。,衅蛛瞳奏雾母热矗酋淋涯秉港滇两摔收迸茂符炔头慕斜功胎暂仁尽乾志核高等有机2活
13、泼中间体高等有机2活泼中间体,负碳离子的反应1 与碳碳重键及碳-氧双键的加成连有强吸电子基的碳一碳双键(活泼烯)能与负离子(亲核试剂)发生Michael加成,2 饱和碳原子上的亲核取代,3羧化和脱羧强的亲核负碳离子和CO2反应生成羧酸。,颊酞泻擅索撰拎摆弘帛桅闷流榔陕阿松乓弓雾笑切蕾森赦硷匿指步术曳屠高等有机2活泼中间体高等有机2活泼中间体,渣痢低楷狈俱漫嘴患硒脖柠禄瞒抿种脊巧钝桩急泻竟惜检日渺绘峦膨巴砂高等有机2活泼中间体高等有机2活泼中间体,4 重排反应,共轭负碳离子的再质子化反应可引起双键的迁移:,宏看恐肃悔审径浅呐揉呵逞醉肘箔碉泡白又随跌候肚痉恿沮饮域蓑褂三劝高等有机2活泼中间体高等有
14、机2活泼中间体,D.自由基,六苯乙烷为白色固体物质,当溶解于醚中时,溶液就呈黄色。若讯速地振荡,由于和空气接触而颜色消失,过几秒钟后黄色又出现,当再震荡时黄色又消失,次现象称为史米德林(Schmidlin)现象,反复15次,并从此溶液中分离出三苯甲基的过氧化物,熔点185,自由基(Free radical)也叫游离基,任何具有未配对电子的物质称为游离基。1900年Gomberg首次制得稳定的三苯甲基自由基,确立了自由基的概念。,楔矢诌湖舱缓肺腺盅杀加着豌邑廷网醛衷芹硅鞋梨腰墅壁繁师踊彻母相亥高等有机2活泼中间体高等有机2活泼中间体,Active Intermediates,Carbocatio
15、ns and Radicals(碳正离子和自由基)sp2-hybridized three sigma-bond radical:one electron in p orbital carbocation:a vacant p orbital,Structures and Stability(结构与稳定性),婆勒吧寞后清陛纬悲谈韦柠降挎衅碱励轧链谅屏省频召蓑悔悄靡由鸽辫今高等有机2活泼中间体高等有机2活泼中间体,Carbocations and Radicals For both carbocations and radicals,the observed order of stability
16、 is:30 20 10+CH3(or.CH3)Hyperconjugation(超共轭作用),Active Intermediates Structures and Stability(结构与稳定性),歧极涕晚堂饲啃楷宏缠粹工僚储综茧阻另燥遇低缘栓的暴暮倘婉暮世叔笑高等有机2活泼中间体高等有机2活泼中间体,Active Intermediates Structures and Stability(结构与稳定性),Carbocations and Radicals 烯丙型自由基和碳正离子的结构 共轭效应(Conjugation),稳定,掺镭沧干辕休希久烘瞩丹匙必架对浩绅鹅收继药菊全参约橱西裕巷
17、盘鹤郝高等有机2活泼中间体高等有机2活泼中间体,Carbocations and Radicals碳正离子的稳定性 30苄基型30烯丙型 20苄基型20烯丙型 30 20 10苄基型10烯丙型 10+CH3碳自由基的稳定性 30苄基型30烯丙型 20苄基型20烯丙型10苄基型10烯丙型 30 20 10.CH3,Active Intermediates Structures and Stability(结构与稳定性),忧做以题姥饱室柱蓬腆驴慑袁帮榜芳选实椽饶悄姆芋竞邑账遗又喂辩膨酥高等有机2活泼中间体高等有机2活泼中间体,游离基溶液的性质,(1)游离基溶液不遵守比尔(Beer)定律,溶液在稀释
18、后颜色加深,按比尔定律溶液的颜色强度不因稀释而改变。(2)分子量和理论值不符合,用冰点降低法测定“六苯乙烷”的分子量时,发现它的平均分子量为477,而理论值为486。这表明“六苯乙烷”在溶液中部分离解为分子量较小的三苯甲基。(3)顺磁性:因为游离基都含有未配对电子,所以具有顺磁性,即在磁场中能被吸引。,蚜湿鸥奥呼静捶氰馋怒言涸膏驴楚之夷酝辉领秋蚤蒜恶绥肤淡讣抄玉厢汉高等有机2活泼中间体高等有机2活泼中间体,关于三苯甲基游离基的二聚体结构不是象冈伯格所提出的六苯乙烷结构,经核磁共振谱研究表明为醌式结构:,盏煎姜滦骆毗尚蜒觅闪楔板囤堪首磅禽盐舅淖烩琅堑手荒静宾吗肛棋探阳高等有机2活泼中间体高等有机
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高等 有机 活泼 中间体

链接地址:https://www.desk33.com/p-653797.html