醇、醚、環氧化合物與硫醇

威廉森醚合成(Williamson ether synthesis)

/ WILL-yum-son /

威廉森醚合成是構築醚——即透過一個氧把兩個碳基團連起來——的標準而可靠的方法。它由亞歷山大·威廉森於 1850 年提出,至今仍是現代實驗室的首選,因為它簡單、通用、可預測。配方就是讓烷氧負離子與鹵代烷反應。

從機理上看,它不過是一個以氧為親核試劑的 SN2 反應。先用氫化鈉之類的強鹼給醇去質子化,製得烷氧負離子(R-O-)。這個富電子的氧隨後從背面進攻鹵代烷(R'-X)的碳、把鹵離子離去基團頂出去,醚的新 C-O-C 鍵便就位了:R-O(-) + R'-X -> R-O-R' + X(-)。因為它是 SN2,所有常見的 SN2 規則都適用。

這些規則正是該方法在實踐中的核心。鹵代烷必須是擅長 SN2 的那種——甲基或一級鹵代烷最理想,二級鹵代烷遲鈍,三級鹵代烷則徹底失敗(三級鹵代烷在鹼性烷氧負離子下只會消除成烯)。所以要製備不對稱醚,永遠把更受阻的基團做成烷氧負離子、把最不受阻的基團做成鹵代烷。例如要製甲基三級丁基醚,就用三級丁醇負離子(龐大的烷氧負離子)配碘甲烷(不受阻的鹵代烷),絕不用三級丁基鹵配甲醇負離子。

製甲乙醚:乙醇鈉(CH3-CH2-O(-))以 SN2 進攻碘甲烷(CH3-I),得到 CH3-CH2-O-CH3 和碘離子。把烷氧負離子與甲基或一級鹵代烷配對,效果最好。

烷氧負離子加鹵代烷,走 SN2——標準的製醚配方。

因為它是 SN2,絕不要用三級鹵代烷——它會消除成烯而不是生成醚。把龐大的基團放在烷氧負離子一側,讓鹵代烷保持甲基或一級。

又稱
Williamson synthesis威廉姆森醚合成威廉姆森醚合成