O-烷基化(O-alkylation)是指醇羟基或酚羟基中的氢被烷基取代生成醚类化合物的反应。
应用许多芳醚的制备不宜采用烷氧基化的合成路线,而需要采用O-烷基化的合成路线。例如β-萘乙醚的制备,如果采用烷氧基化的合成路线,则原料β-氯萘很难获得,而且其中的氯原子也很不活泼;如果采用O-烷基化,则原料β-萘酚容易得到。又如在制备芳环上含有羧甲氧基或苄氧基的中间体时,采用酚类与氯乙酸(或氯苄)相作用的合成路线更为合理。因为氯乙酸和氯苄比羟基乙酸和苄醇容易获得,而且又都是活泼的烷基化剂。1
常见反应用醇类的O-烷基化
相应取乙醚、正丙醚、异丙醚、正戊醚和正己醚等对称的二烷基醚。用醇类的O-烷基化的反应是在大量浓硫酸存在下进行的。醇先与浓硫酸生成酸性硫酸酯,然后酯再和醇作用生成醚。例如:
用酯类的O-烷基化
硫酸酯和磺酸酯是高沸点的活泼性烷基化剂,常用于产值高、批量小的产品的合成。反应在碱性催化剂存在下进行。例如:
用不饱和烃的O-烷基化
用烯烃和炔烃可以在醇羟基氧原子上引入烷基,制备烷基醚。例如:汽油添加剂甲基叔丁基醚的合成。
用卤烷的O-烷基化
一般是先将被烷基化的酚溶于稍过量的苛性钠水溶液中,或是先向被烷基化的醇中加入金属钠、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸钾等,使醇或酚在碱作用下生成烷氧负离子或酚钠盐。然后在不太高的温度下,加入适量的卤烷,即可完成O-烷基化反应。当使用沸点较低的卤烷时,反应需要在压热釜中进行。例如:对二甲氧基苯的合成是由对苯二酚在氢氧化钠水溶液中通入氯甲烷而制得。2
烷基化剂O-烷基化试剂有卤烷、酯、环氧乙烷和醇等,其中卤烷、酯、环氧乙烷反应活性较高,醇活性较低。O-烷基化是亲核取代反应,能使羟基氧原子上电子云密度升高的结构,其反应活性性也高;相反,使羟基氧原子上电子云密度降低的结构,其反应活性就低。可见,醇羟基的反应活性通常较酚羟基的高。因酚羟基不够活泼,所以需要使用活泼烷基化剂,只有很少情况会使用醇为烷基化剂。3
本词条内容贡献者为:
赵阳国 - 副教授 - 中国海洋大学