芳香C-H鍵的反應(yīng)

前言

自從1825年Faraday發(fā)現(xiàn)苯、1865年Keklll∈提出苯的六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)以來，以苯及其類似骨架為基本結(jié)構(gòu)的芳香化合物已經(jīng)取得了長足的發(fā)展，成為物質(zhì)世界的重要組成部分。在這類物質(zhì)體系中，構(gòu)成化合物之間千差萬別的本質(zhì)差別就在于它們的組成骨架和官能團(tuán)之間的不同，其中官能團(tuán)的差異又占據(jù)主導(dǎo)地位。迄今為止的研究表明，向這類物質(zhì)的骨架上引入不同官能團(tuán)的方法主要有三種基本類型：一是在形成芳環(huán)骨架結(jié)構(gòu)時即引入取代基，但由于構(gòu)建(期望所攜帶取代基的)芳環(huán)結(jié)構(gòu)的方法有限，因此通過這一方法引入所需官能團(tuán)的途徑不多。二是通過芳香親電和親核取代直接將芳香C-H鍵轉(zhuǎn)化成C-Y鍵衍生物，包括鹵化、硝化、磺化、烷基化、?；?，但這類方法一般僅對簡單芳環(huán)化合物、特別是單取代或二取代衍生物的合成比較有效；存在的主要問題是反應(yīng)的選擇性差，比較復(fù)雜底物的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率低，副反應(yīng)多等。三是通過親核取代進(jìn)行官能團(tuán)之間的轉(zhuǎn)化來實施，正由于前兩類轉(zhuǎn)化一般不能很好地得到特定位置、高收率的產(chǎn)物，為此，人們通過間接方法，即官能團(tuán)之間的轉(zhuǎn)化來控制取代基的位置，確保高收率地獲取特定位置的衍生物，這種方法是近百年來獲取這類化合物的主要方法。近年來，隨著社會的發(fā)展、科技的進(jìn)步，人們越來越意識到環(huán)境保護(hù)的重要，也深深感受到資源日益枯竭給人類生存、發(fā)展和進(jìn)步帶來的嚴(yán)重威脅。因此，利用經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、便捷、高效的手段從盡可能少的原材料耗損中獲取盡可能多的利益成為人們追求的目標(biāo)。作為創(chuàng)造和實施物質(zhì)之間相互轉(zhuǎn)化的有機合成更是成為人們關(guān)注和研究的焦點。的確，在過去數(shù)十年間，有機合成化學(xué)取得了一系列長足的進(jìn)步，新的發(fā)現(xiàn)、新的方法層出不窮，使人眼花繚亂，如20世紀(jì)70年代由’Woodwad和Eschenmoser領(lǐng)導(dǎo)完成的維生素B12的合成；90年代由Kishi等完成的海葵毒素的合成；21世紀(jì)初Scott等完成的C60的合成等無不向世人昭示有機合成的成就是多么令人激動而又充滿魅力!合成方法也是如此，如有機復(fù)分解反應(yīng)、VNS轉(zhuǎn)化、有機金屬化學(xué)及其導(dǎo)向合成技術(shù)等都給有機合成帶來了巨大的進(jìn)步。而如何更好、更廣地由芳香c-H鍵直接向芳香C-Y鍵實施轉(zhuǎn)化一直吸引著有機合成工作者的注意。眾所周知，作為芳香C-H鍵轉(zhuǎn)化的核心內(nèi)容之一的芳香親電和親核取代伴隨著苯環(huán)結(jié)構(gòu)的提出已進(jìn)人人們的視線，并取得了相當(dāng)?shù)某删?，如芳香鹵化、硝化、磺化、?；取＝陙?，這些經(jīng)典反應(yīng)又獲得了許多新的補充，特別是選擇性單取代的新方法，令人目不暇接。拿芳香鹵化來說，一系列新的催化劑和導(dǎo)向技術(shù)的出現(xiàn)極大地豐富了原有鹵化的內(nèi)容；鹵素?fù)u擺(halogen dance)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使得用以往經(jīng)典方法難以實現(xiàn)的鹵化物的合成變得非常容易。再如，芳香C-H質(zhì)子的VNS(氫的異常親核取代)反應(yīng)，是近年來少有的在有機合成領(lǐng)域具有系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)、能夠在如此眾多的領(lǐng)域獲得普遍應(yīng)用的基礎(chǔ)方法；又如，近年來迅猛發(fā)展起來的有機金屬催化技術(shù)使得芳香C-H鍵的轉(zhuǎn)化變得十分方便，包括芳香偶聯(lián)、重排和芳構(gòu)化等轉(zhuǎn)化均取得了長足進(jìn)展。

內(nèi)容概要

以苯環(huán)為基本骨架的芳香化合物是有機化學(xué)研究的核心內(nèi)容之一。這類化合物的轉(zhuǎn)化主要是親核取代和一些簡單芳香化合物的親電取代。在強化環(huán)保、節(jié)約資源的今天如何有效和普遍地實施由芳香C—H鍵到芳香C—Y鍵的直接轉(zhuǎn)化一直是有機合成化學(xué)家關(guān)注的事情。近年來，這方面的成就大量涌現(xiàn)，本書以芳香C—H鍵到各種芳香C—Y鍵的直接轉(zhuǎn)化為線索，分別介紹了芳香C—H鍵的反應(yīng)基礎(chǔ)、鹵化、磺化、硝化、胺化、羥基化、烷基化、胺甲基化、功能甲基化、?；?、偶聯(lián)和芳構(gòu)化等12章內(nèi)容。文獻(xiàn)主要涉及近10年來國際上化學(xué)及相關(guān)學(xué)科重要期刊上發(fā)表的文章。    本書可以作為有機化學(xué)專業(yè)高年級本科生和研究生的教材和參考書，也可以作為有機化學(xué)、有機合成、藥物、材料等領(lǐng)域的科研技術(shù)人員和企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)人員的參考書。

書籍目錄

前言第1章　芳香C-H鍵的基本概念和反應(yīng)基礎(chǔ)  1.1　芳香化合物的基本概念  1.2　芳香C-H鍵的反應(yīng)基礎(chǔ)  參考文獻(xiàn)第2章　芳香C-H鍵到芳香C-x鍵的轉(zhuǎn)化　2.1　重排鹵化　2.2　芳香氟化　2.3　芳香氯化　2.4　芳香溴化　2.5　芳香碘化　2.6　芳香C-H鍵到C-B（P、Si）鍵的轉(zhuǎn)化　參考文獻(xiàn)第3章　芳香C-H鍵到芳香C-S鍵的轉(zhuǎn)化　3.1　芳香C-H鍵到C-SOxR的轉(zhuǎn)化　3.2　芳香C-H鍵到C-SCN鍵的轉(zhuǎn)化　3.3　芳香C-H鍵到C-SR鍵的轉(zhuǎn)化　參考文獻(xiàn)第4章　芳香C-H鍵到芳香C-NOx鍵的轉(zhuǎn)化  4.1　硝化反應(yīng)基礎(chǔ)  4.2　Kyodai硝化反應(yīng)  4.3　重排硝化  4.4　其他硝化  4.5　亞硝化  參考文獻(xiàn)第5章　芳香C-H鍵到芳香C-NR1R2鍵的轉(zhuǎn)化　5.1　芳香C-H質(zhì)子的親核取代胺化　5.2　Chichibabin氨化反應(yīng)　5.3　硝基芳香化合物的VNS氨化反應(yīng)　5.4　其他胺化　參考文獻(xiàn)第6章　芳香C-H鍵的羥基化  6.1　氧化羥基化  6.2　過硫酸鉀氧化法  6.3　烷、（酰）氧基化  6.4　光催化羥基化  6.5　重排反應(yīng)  6.6　其他羥基化反應(yīng)  參考文獻(xiàn)第7章　芳香C-H鍵的烷基化  7.1　Friedel-Crafts烷基化反應(yīng)  7.2　環(huán)烷基化  7.3　重排烷基化  7.4　其他烷基化  參考文獻(xiàn)第8章  芳香c-H鍵到芳香C-CH2NR1R2鍵的轉(zhuǎn)化　8.1　Mannich反應(yīng)　8.2　Pictet-Spengler反應(yīng)　8.3　Bischler-Napieralski反應(yīng)　8.4　芳香化合物的酰胺烷基化　8.5　重排及其他胺甲基化反應(yīng)　參考文獻(xiàn)第9章　芳香C-H鍵的功能甲基化　9.1  鹵甲基化　9.2　羥烷基化　9.3　杯芳烴　9.4　其他功能甲基化　參考文獻(xiàn)第10章　芳香C-H鍵到芳香C-COR鍵的轉(zhuǎn)化  10.1　甲?；磻?yīng)  10.2　甲羧化及其相關(guān)反應(yīng)  10.3　Friedel-Crafts酰化反應(yīng)  10.4　環(huán)?；磻?yīng)  lO.5　Fries重排反應(yīng)  10.6　其他?；磻?yīng)  參考文獻(xiàn)第11章　芳香偶聯(lián)  11.1　Scholl反應(yīng)  11.2　FVP反應(yīng)  11.3　氧化偶聯(lián)  11.4　脫去鹵化氫的偶聯(lián)　……第12章　芳構(gòu)化縮略詞表索引人名反應(yīng)

章節(jié)摘錄

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編輯推薦

《芳香C-H鍵的反應(yīng)》可以作為有機化學(xué)專業(yè)高年級本科生和研究生的教材和參考書，也可以作為有機化學(xué)、有機合成、藥物、材料等領(lǐng)域的科研技術(shù)人員和企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)人員的參考書。

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