2.碳负离子的形成1) C-H的异裂: BHBH连有吸电子基的C-H键其pKa值越小,酸性越强,所需的碱也相对较弱。亲核性碱:B:RONa,NaNH,NaH,RLi,弱亲核性强碱:(i-Pr),N-Li+(LDA),(MeSi),N-Li+(LHMDS)(CH3)3COKNaNH2RC=C Na++ RCECHNH3EtONaCH,COCHCO,Et+EtOHCH,COCH,CO,EtEtONaCH,NO2CH,NO2
2. 碳负离子的形成 1) C-H的异裂 弱亲核性强碱:(i-Pr)2N−Li+(LDA),(Me3Si)2N- Li+ (LHMDS) 亲核性碱:B: RONa, NaNH2 , NaH, RLi,; 连有吸电子基的C−H键其pKa值越小,酸性越强,所需的碱也相对较弱
2)负离子对碳碳双键或叁键的加成Y- + C=C-C-C-1碳负离子烯醇负离子000H,C=CH-C-Ph + CN -→ CH,-CH-C-PhCH2-CH=C-PhCNCNCH,OH+ CH,OHC=CH-OCHH,C=CH-0CH3HC=CH3卤代烃与活泼金属反应极性反转(Umpolung)CH,CICH2MgCIMg亲电性变为亲核性醚
3) 卤代烃与活泼金属反应 CH2Cl CH2MgCl Mg 醚 极性反转 (Umpolung) 亲电性变为亲核性 2) 负离子对碳碳双键或叁键的加成 碳负离子 烯醇负离子
3.负碳离子的稳定性与负碳离子是否容易形成,即酸性强弱与负离子是否稳定有关。碳负离子属于Lewis碱,其共轭酸的酸性越强,碳负离子越稳定。RHR-pk.25HC=C-HC=CH31(C.HS)3CH(C,Hs)C-33(CH)CH(CHs)2CH235C.H,CHC,H,CH,-37H,C=CH2H,C-CH-37C.HC,Hs-40CH4CH-42CH,CH,CH,CH,实验测得:自甲基负离子>一级碳负离子>二级碳负离子>三级碳负离子
3. 负碳离子的稳定性 ——与负碳离子是否容易形成,即酸性强弱与负离子是否稳定有关。 实验测得:甲基负离子 > 一级碳负离子 > 二级碳负离子 > 三级碳负离子 碳负离子属于Lewis碱,其共轭酸的酸性越强,碳负离子越稳定。 RH R− pKa HC≡CH HC≡C− 25 (C6H5 )3CH (C6H5 )3C− 31 (C6H5 )2CH2 (C6H5 )2CH− 33 C6H5CH3 C6H5CH2 − 35 H2C=CH2 H2C=CH− 37 C6H6 C6H5 − 37 CH4 CH3 − 40 CH3CH3 CH3CH2 − 42
>杂化效应(s-性质效应)酸性强,S成份越多,电子离核越近,H越容易离去,其共轭碱稳定。-C=CH-CH,CH2-C三C-Ar->H503325s%3330>电子效应连有吸电子基(-I或-C)的碳负离子比较稳定。(CF3),CH的pKa = 11Ph,CH的pKa=31硝基甲烷的pKa=10.2R-0HRR常见的α位官能团对碳负离子稳定性大小次序:NO,>RCO>SO,R> CN/ CO,R/ CONH, >X >Ph > SR>>H>R
➢ 电子效应 连有吸电子基(-I或-C)的碳负离子比较稳定。 R C R N O O R C R N O O ➢ 杂化效应( s-性质效应) s成份越多,电子离核越近,H越容易离去,酸性强,其共轭碱稳定。 s% 50 33 33 30 25 常见的位官能团对碳负离子稳定性大小次序:NO2 > RCO > SO2R > CN/ CO2R/ CONH2 > X > Ph > SR >> H > R。 硝基甲烷的pKa = 10.2 (CF3 )3CH的pKa = 11 Ph3CH的pKa = 31
RR1内盐R-NC-RR-RP-I和场效应eRRBBuLiXTHFRHRHRR3d轨道,碳负离子稳定。使相邻碳负离子上的电荷反馈到3d轨道,>芳构化效应符合休克尔规则:的环状闭合共轭且满足(4n十2)电子碳负离子具有芳香稳定性,易形成。环戊二烯负离子环辛四烯双负离子环王四烯负离子>溶剂效应苯乙炔的pKa值:16(乙醚),21(环已烷),27(DMSO)负离子在极性非质子溶剂中更为活泼
➢ 芳构化效应 符合休克尔规则:的环状闭合共轭且满足(4n+2)电子碳负离 子具有芳香稳定性,易形成。 ➢ 溶剂效应 3d轨道,使相邻碳负离子上的电荷反馈到3d轨道,碳负离子稳定。 苯乙炔的pKa值:16(乙醚),21(环己烷),27(DMSO) N R R R C R R P R R R C R R 内鎓盐 —— -I和场效应 ——负离子在极性非质子溶剂中更为活泼