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相转移催化有机合成中的应用

2022.5.19

1、亲核取代反应

利用卤代物和氰化钾作用,制备腈化物是应用相转移催化技术最早的一类反应。目前,这些反应不但用季铵盐(或季磷盐)、冠醚可以得到良好的结果,而且用三相催化剂也可得到很高的产率。例如在三相催化剂C一2催化下,1—溴辛烷(溶解在苯中) 与KCN的水溶液反应,壬睛的产率为95 %。在一般条件下,1—溴辛烷与C6H5SK、KSCN不反应。但在固一液两相中,用新近合成的相转移催化剂进行催化,反应很易进行,产率很高。

2、亲核烃基化反应

亲核烃基化反应是应用相转移催化最广的一类反应。在相转移催化条件下,可以很容易把烃基引到C、O、S、N原子上去。C—烃基化:在O、S—二乙基、嗅代甲基—甲基硫代丙二酸的合成中需要多步反应,在相转移催化剂(C4H9)4NHSO4(以下简称Bu4NHSO4)的作用下,仅二步就可以完成,产率为60一70%。

3、烯烃与氢卤酸的加成

在经典的加成反应中,烯烃与气体的卤化氢必须在极性溶剂中,在没有光照,没有自由基引发剂的存在下进行反应,才能得到符合马氏规律的加成产物。在相转移条件下,烯烃与氢卤酸水溶液很易按马氏规律进行:

甚至在有催化剂量的过氧化物存在下也能得到符合马氏规律的产物,加成反应速度也比较快。  

4、消去反应

连位或同位二卤代物脱去两分子卤化氢生成炔烃的反应,一般分两步进行。在第二步脱去卤化氢的过程中,要用强碱NaNH2才行。在催化剂(C8H17)4NBr或“Aliquat336”存在下,用固体的KOH在石油醚溶液中进行消除,反应一步完成,条件温和、炔烃的收率很高。例如在(C8H17)4NBr催化下对下述邻二溴代物消去,二苯乙炔的产率可达96 %。


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