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脱羧反应及应用-有机合成单元反应

时间:2023-10-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:无氧自由基发生脱羧反应,通常基团随后生成产物和可继续进行链反应的另一个基团。第一个例子是与三正丁基锡烷反应的还原脱溴化;第二个例子是芳烃羧酸与溴代三氯甲烷反应合成芳基溴。一般使用高浓度的羧酸钠盐,在中性或弱酸性溶液中进行电解,电极以铂制成,于较高的分解电压和较低的温度下进行反应。

脱羧反应及应用-有机合成单元反应

自由基在硫的作用下发生分解,产生无氧自由基。无氧自由基发生脱羧反应,通常基团随后生成产物和可继续进行链反应的另一个基团。该方法可以通过与三正丁基锡烷和溴形式的反应为例来说明。第一个例子是与三正丁基锡烷反应的还原脱溴化;第二个例子是芳烃羧酸与溴代三氯甲烷反应合成芳基溴。

Kolbe法通过电解羧酸盐的方法制备烷烃。

一般使用高浓度的羧酸钠盐,在中性或弱酸性溶液中进行电解,电极以铂制成,于较高的分解电压和较低的温度下进行反应。阳极处产生烷烃和二氧化碳;阴极处生成氢氧化钠和氢气。

整个电解反应是通过自由基机理进行的,即羧酸根负离子移向阳极,失去一个电子,生成自由基(i);(i)很快失去二氧化碳,生成新的烷基自由基(ii);两个自由基(ii)彼此结合,生成烷烃。例如:

随着反应条件的不同,除了上一反应外,可以生成下列几种副产物:

交叉的Kolbe反应在合成上非常有价值,因其产物是其他方法无法代替的。例如,家蝇的外信息素muscaluve的合成:

Hunsdiecker反应是一个在合成上非常有用的脱羧反应,是用羧酸的银盐在无水的惰性溶剂如四氯化碳中与溴回流,失去二氧化碳并生成比羧酸少一个碳的溴代烷:

反应是按自由基机理进行的:羧酸银盐与Br2反应先转化为RCOOBr。(www.xing528.com)

RCOOBr在受热的作用下均裂为RCOO·和Br·,RCOO·脱羧分解产生R·,R·和Br·结合生成卤代烷。

这个反应广泛用于制备脂肪族卤代烷,特别是从天然的含有双数原子的羧酸制备单数碳的长链的卤代烷,产率以一级卤代烷最好,二级次之,三级最低,卤素中以溴反应最好。

Kochi反应是用四乙酸铅、金属卤化物(锶、钾、钙的卤化物)和羧酸反应,脱竣卤化(decarboxylative halogenation)而得卤代烷:

反应过程大致为,四乙酸铅分别与金属卤化物或羧酸反应,生成氯化三乙酸铅和铅盐:

铅盐均裂分解,生成RCOO·,然后再裂解生成R·:

R·与PbCl(OAc)3中的氯原子很快地发生反应,结合成为卤代烷:

[·Pb(OAc)3]可以生成Pb(OAc)4及Pb(OAc)2,其中Pb(OAc)可进一步使用。

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