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取代鹵素形成醚:威廉森合成Substitution of Halogen to Form Ethers:Williamson Ether Sythesis(一)
2011/03/29 18:54
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「醇離子alkoxide ions」是很好的「親核性試劑」,能取代「鹵烷」的「鹵素離子」,產生新的「碳氫」鍵;「醇離子」的製造方法,把「醇」放進「鹼」或「鹼金屬」。

有機化學的基礎266

1.     「醇離子alkoxide ions」是很好的「親核性試劑」,能取代「鹵烷」的「鹵素離子」,產生新的「碳氫」鍵;「醇離子」的製造方法,把「醇」放進「鹼」或「鹼金屬」:

     

2.     這個方法製造出來的「醚」,碳原子數比初始物質多,因此是更複雜的構造,這個反應稱為威廉森醚合成 Williamson ether synthesis,是SN2反應的直接應用,它把小型的初始物質組裝成更複雜的有機分子。

3.     因為威廉森醚合成反應需要走SN2反應路徑,當「鹵烷」是「一級」或「二級」的時候,會進行得比較順利。

4.     要用SN2這個路徑合成「第三級丁基乙基醚 t-butylethyl ether」,必須用「第三級丁醇離子 t-butoxide ion」作為「親核性試劑」,「乙基溴 ethyl bromide」作為「親電性試劑」。

     

5.     「乙醇離子」和「第三丁基溴」將無法產生「醚」,因為這條反應路徑的「過渡狀態」的取代基會擠在一起(crowing)。進行SN2反應時,載體的「第三級碳」的立體阻礙會提高過渡狀態的能量,使得競爭反應的速率相較之下更快。

6.     因此,「乙醇離子」與「第三丁基溴」反應時,「乙醇離子」扮演的角色就像「鹼」,造成「脫去反應」,製造出HBr產物。

7.     威廉森醚合成法,無法讓「第三級鹵烷」順利合成醚,至於「第二級鹵烷」,因為有競爭的脫去反應干擾,威廉森醚合成法只能產生少量的「醚」。

n         翻譯編寫 Marye Anne Fox, James K. WhitesellOrganic Chemistry

 

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