复旦大学：《有机化学A》课程教学资源（学生课件）微波在有机合成中的应用

微波在有机合成中的应用 02级化学系 张晴川顾栋

微波在有机合成中的应用 02级化学系 张晴川 顾栋

什么是微波? 微波同时具有远红外和射频 的性质,但是不能仅靠低频 无线电波和高频红外辐射的 ■微波的界定 概念加以推广的办法导出微 波的作用机理 远红外 微波 射频 W/ -2 101 10 介电加热频率 体加热 2450MHZ

什么是微波？ ◼ 微波的界定 远红外 λ/m 微波 射频 10-2 10-1 1 10 介电加热频率 2450MHz 微波同时具有远红外和射频 的性质，但是不能仅靠低频 无线电波和高频红外辐射的 概念加以推广的办法导出微 波的作用机理 体加热

MORE化学 速率 产率 有机合成 提纯

MORE化学 提纯 速率 产率 有机合成

MW|装置 ■常见技术有: 密封釜式高温高压 开放式常压 了 ■连续反应装置 Figure l Schematic diagram of the CMR. 1, Reaction mixture; 2, pump; 3, pressure sensor; 4, microwave cavity; 5, reaction coi; 6, temperature sensor; 7, heat exchanger; 8, pressure control valve; 9, electronic key pad and display: 10, product mixture

MWI装置 ◼ 常见技术有： ◼ 密封釜式-高温高压 ◼ 开放式-常压 ◼ 连续反应装置

在有机合成中的广泛应用(1) COmEt COoT MWI LOMIn COoT 87% Dies-Ader反应 常规反应条件下需时2小时才能达到相近产率

在有机合成中的广泛应用（1） Diels-Alder反应 常规反应条件下需时72小时才能达到相近产率 COOEt COOEt MWI COOEt COOEt 87% 10Min

在有机合成中的广泛应用(2) OCH3 OCH OCH3 OH MWI/DMF OH LAMIn 87%0 Claisen重排

在有机合成中的广泛应用（2） Claisen重排 87% OCH3 O MWI/DMF 1.5Min OCH3 OH + OCH3 OH

在有机合成中的广泛应用(3) KOH. PTC. PhCHO CHO C6H13 CHO CH3(CH2)sCHO MWIIMIn C5H CsH 180 Aldol缩合

在有机合成中的广泛应用（3） Aldol缩合 KOH,PTC,PhCHO CH3 (CH2 )5CHO MWI 1Min Ph C5H11 CHO + C6H13 C5H11 CHO 82% 18%

在有机合成中的广泛应用(4) MWI SO3H H2sO4 BMIn 93% 芳环的亲电取代

在有机合成中的广泛应用（4） 芳环的亲电取代 + H2SO4 MWI 3Min SO3H + H2O 93%

酯化反应 自由基反应 开环反应 ■酯交换反应 Perkin反应 脱保护反应 Deckman反应 ■有机金属反应 ■立体选择性反应 ■闭环反应 ■缩醛(酮)反应 催化氢化 ■O烷基化反应 ■脱羧反应 烯烃加成 消除反应

◼ 酯化反应 ◼ 开环反应 ◼ Perkin反应 ◼ Deckman反应 ◼ 立体选择性反应 ◼ 缩醛（酮）反应 ◼ O-烷基化反应 ◼ 烯烃加成 ◼ 消除反应 ◼ 自由基反应 ◼ 酯交换反应 ◼ 脱保护反应 ◼ 有机金属反应 ◼ 闭环反应 ◼ 催化氢化 ◼ 脱羧反应 ◼ …… ◼ ……

OH K,CO/DMSO R MWL. 50 MIn 此反应是天然多环药物深加工的重要步骤 原先要用复杂的催化剂引发(KAF418冠-6) 在微波作用下不需要催化剂,产率较高 反应可以克服环上的吸电子基团影响 OHF、 KF·Al2O2/18-冠-6 CH3CN(稀)4h O ■O烷基化反应

+ OH R1 X K2CO3 /DMSO MW,5~10 Min. O ◼ 此反应是天然多环药物深加工的重要步骤 ◼ 原先要用复杂的催化剂引发（KAlF4 /18-冠-6） ◼ 在微波作用下不需要催化剂，产率较高 ◼ 反应可以克服环上的吸电子基团影响 ◼ O-烷基化反应 + OH R1 X K2CO3 /DMSO MWI, 5~10 Min. O R2 R1 R2 OH O2N + F NO2 KF·Al2O3 /18-冠-6 CH3CN(稀) 40hr O O2N NO2 68%