氧亲核反应-有机合成单元反应

3.1.1.1　卤代烷的水解反应

水与卤代烷生成相应醇的反应很少用于目标导向的有机合成中。取而代之的是，由于合成卤化物的方法较少，因此醇向其相应的卤化物的转化更为普遍。然而，在某些情况下，卤代烷的水解可以简单、有效的提供伯醇，即可以通过卤化后的苄基或烯丙基水解得到相应的醇。反应是在丙酮⁃水或乙腈⁃水混合溶剂体系中用弱碱处理卤代烷。经常通过加热来加速反应。

3.1.1.2　Gem⁃dihalides的水解反应

Geminal⁃dihalides可通过直接水解转化为醛或酮。通过在酸或碱的存在下加热，或通过包含亲核胺促进剂（如二甲胺），可以显著加快所需的转化率。

Snapper和其同事通过对羟基甲氧基苯乙烯进行Kharasch加成反应，得到了三氯中间体。与硅胶接触实现了苄基氯的消除以及双氯化物的水解，从而以良好的总收率得到了α，β⁃不饱和甲基酮。

3.1.1.3　1，1，1⁃三卤化物的水解反应

1，1，1⁃三卤化物处于适当的氧化态，可以用作羧酸前体。这些化合物容易在酸性条件下与水反应，从而以高收率（通常是在环境温度下）提供相应的酸。通常使用三氯甲基而不是三溴或三碘类似物，这是因为三氯甲基阴离子更容易得到。

近年来，由于三氟甲基的相对代谢稳定性，其在制药工业中的应用日益广泛。尽管三氟甲基水解速度非常快，但由于将氟掺入结构单元的费用昂贵，它们并不经常用作羧酸前体。但是，下面的示例突出显示了CF3基团的日益普遍的综合应用。三氟甲基酮的碱水解以良好的产率提供相应的羧酸。在此，CF3基团不是水的亲核攻击点。相反，三个高负电性氟原子的强吸电作用使三氟甲基阴离子成为极好的离去基团，并且在羰基碳上发生了进攻。

3.1.1.4　缩醛、烯醇醚及相关化合物的水解反应

缩醛对酸催化的水解高度敏感，通常在非常温和的条件下提供相应的醛。几乎可以使用任何酸催化剂，因此选择通常取决于底物的相容性。固体负载的磺酸催化剂（例如Amberlyst⁃15）是特别有吸引力的选择，因为通过简单过滤可以相对轻松地除去催化剂。

简单酮的烯醇醚可通过用酸的水溶液处理，类似于水解。通常包括与水混溶的有机助溶剂，例如丙酮或乙腈，以提高底物的溶解度。适度加热可提高水解速率，但很少需要高温。(www.xing528.com)

二硫乙烯酮缩醛可以在非常温和的条件下水解为硫酯。注意，在以下示例中采用的强酸性反应条件会导致N⁃三苯甲基保护基的损失，因为基在酸中不稳定，并且在该条件下还伴随着β⁃脱水反应。

如以下方案所示，原酸酯也可以通过用酸水溶液处理而水解。甲醇通常是参与水解的亲核助溶剂。

在弱酸性条件下，端基原酸酯将提供羧酸酯。但是，长时间暴露于酸水溶液会生成羧酸。

3.1.1.5　环氧的水解反应

可以在水性环境中在酸催化下将环氧化物有效地开环，以提供1，2⁃二醇产物。在受水进攻的化学区域影响可不计或受基质内空间和／或电子偏压控制的情况下，可使用简单的布朗斯特酸催化剂。在下面的示例中，磺化四氟乙烯共聚物全氟磺酸促进水解，从而通过对环氧化物的背面进攻而提供外消旋的1，2⁃抗二醇产物。

3.1.1.6　烷基卤化物制备醚的反应

由醇制备醚可以通过在合适的碱存在下用卤代烷处理来完成（Williamson醚合成）。对于相对酸性的醇，例如苯酚衍生物，在丙酮中使用碳酸钾是一种简单的低成本选择。

可以通过提高反应温度，或者更通常地，通过使用反应性更高的烷基卤来提高醚生成的速率。在下面的示例中，通过将苄基氯原位转化为苄基碘来实现。反应混合物中的碘化钾（Finkelstein反应），由于碘离子在反应过程中会再生，因此通常可以使用亚化学计量的量。但是，化学计量过量的碘化物增加了更具反应性的烷基化剂的浓度，因此改善了烷基化反应的动力学。注意，在所利用的条件下，羧酸也被转化为相应的苄基酯。

3.1.1.7　碳酸二甲酯或二甲基酯制备甲醚硫酸盐的反应

碳酸二甲酯是一种室温亲电试剂，通常与甲基碳上的软亲核试剂和中心羰基上的硬亲核试剂反应。通过前一种机理，碳酸二甲酯已用于酚的甲基化，导致生成芳基甲基醚。由于碳酸二甲酯的低成本、低毒性和对环境的微不足道的影响，这是一种对于大规模应用特别有吸引力的试剂，但是由于试剂的反应性不高，其应用范围受到了限制。在下面的示例中，Thiebaud及其同事说明了在不存在溶剂的情况下，双酚化合物与碳酸二甲酯和碳酸钾的选择性甲基化反应。