有机化学a2教学课件输出-缩合反应.ppt

1、影响影响-H活性的因素：活性的因素：Y的吸电子能力；的吸电子能力；-H 周围的周围的空间环境；负碳离子的稳定性。空间环境；负碳离子的稳定性。与羰基、羧基、酰基（羧酸衍生物）相连的与羰基、羧基、酰基（羧酸衍生物）相连的a-氢，以正离氢，以正离子形式解离下来的能力较强。子形式解离下来的能力较强。COCH3YCOCH2YCOCH2YH+-CH3 C CH2 HOCH3 C CH2OH*1 实验证明：酮式、烯醇式都是存在的。实验证明：酮式、烯醇式都是存在的。*2 由键能数据可以判断，破坏酮式需要更多的能量。由键能数据可以判断，破坏酮式需要更多的能量。CH2COCORR碱CHCOCORR-CHCOCOR

2、R-CHCOCORR-由于负离子被广范离域，稳定由于负离子被广范离域，稳定CH2COCORRCH2COCORROCH2COCORORO常见的常见的1，3-二羰基化合物二羰基化合物(-二羰基化合物二羰基化合物)：CH2CONOROOCH2COCRON类似化合物：类似化合物：*3 在一般情况下，在一般情况下，烯醇式在平衡体系中的含量是比较少的，烯醇式在平衡体系中的含量是比较少的，但随着但随着-H活性活性 的增强，的增强，烯醇式也可能成为平衡体系中的烯醇式也可能成为平衡体系中的主要存在形式。主要存在形式。CH3CCH3OC2H5OCCH2COC2H5OOOCH3CCH2COC2H5OOCH3CCH2

3、CCH3OOCH3CCH2CCF3OO烯醇式含量烯醇式含量 1.5 10-4 7.7 10-3 2.0 10-27.3 76.5 最多最多有活泼 H 的醛酮,甲醛,胺反应活泼 H 被胺甲基取代,得到曼尼希碱:2.胺甲基化反应曼尼希(Mannich)反应RCH2COH COHH N+RH+RCHCOCH2NR机理:H COHHNHCOHHN+H+COH2HN+H-H2OCNH2+RCH2CORH+RCHCOHR+H-H+RCHCOHRCNH2+RCHC:OHR+RCH COHCH2NR+-H+RCH COCH2NR甲醛可以用其他醛;胺可以用一级,二级胺;醛酮H羧酸,酯,硝基化合物,腈.炔 H,芳

4、香环系的活泼氢.CH3COOH+HCHO+NHH+CH2COOHCH2NN(HOOCCH2CH2)OHHCHOH+NH+OHCH2N+CH3CNHCHO+H+NH+NCCH2NCH2不对称酮曼尼希碱霍夫曼消除反应得 混合物.NCCH2NCH2或 碱NC-CH=CH2+H-N3.麦克尔反应,鲁宾逊增环反应3.1 麦克尔(Michael A)反应亲电的共轭体系(受体)亲核的碳负离子(给体)共轭加成CH2C2H5ONaCHCOOC2H5COOC2H5COOC2H5COOC2H5-CHCOOC2H5COOC2H5-COCH3CH2=CHCH3C CH CH2CHCOOC2H5COOC2H5O-CH3C

5、 CH2CH2CHCOOC2H5COOC2H5C2H5OHO亲电的共轭体系:CCCORCCCOORCCCN亲核的碳负离子:RCH2CH2COOC2H5COOC2H5CH2COC2H5COOC2H5CH2COC2H5COC2H5NO2C COR(H)H(不对称酮多取代-C）3.2 鲁宾逊(Robinson R)增环反应环己酮及其衍生物：麦克尔反应,分子内羟醛缩合-关环CH3O+COCH3CH2=CHC2H5ONaNaOHOOHH2OOCH3OCOCH3CH2-CH2霍夫曼消除 +麦克尔反应:OR+COCH2CH2-N(C2H5)3+I-CH3碱OOHRORR:烷基,苯基,酯基.OCOCH3CH2

6、-CH2R 4.酯的酰基化反应4.1 克莱森缩合反应CH3NaOC2H5COORCH3COORCH3COCH2COOR+当C H 多时,易反应,H 只有一个时,不易反应,(C6H5)3CNa,须加强碱:LDA,叔丁醇钠,等.NaOC2H5,NaOH只需加较弱的碱4.2 混合酯缩合反应一般选用一个酯有H一个酯没有H用强碱COOCH3+CH3COOCH3NaHH+COCH2COOCH3+CH3OHCOOC2H5COC2H5O+CH3CH2COOCH3NaOC2H5COC2H5OCHCOOCH3CH3CO-COCH3CHCOOC2H5COOCH34.3 分子内酯缩合反应分子中的两个酯基相隔四个或四个

7、以上的碳时,发生分子内缩合反应,形成环状物质.CH2COOCH3COOCH3Na,甲苯C2H5OH(少)H+OCOOCH3失去空阻小,酸性强的 H.4.4 酰基化及烃基化CH3CH2COOCH3Ph3C-Na+CH3CHCOOCH3LDA或R COClR COO CORR COCOOCH3CHCH3或RIRCOOCH3CHCH35.酮的酰基化及烃基化在碱作用下,酮失去 H,形成 C-,与酰卤、酸酐、酯、卤代烃反应:CH3COOC2H5CH3COCH3NaOC2H5+CH3COCH2COCH3+C2H5OHOCH3IONaNH2不对称酮的酰基化及烃基化的区域选择性：不对称酮的酰基化及烃基化的区域

8、选择性：1.热力学控制：用三甲基氯硅烷实现热力学控制：用三甲基氯硅烷实现OCH3OSi(CH3)3CH3OSi(CH3)3CH3+(C2H5)3NDMF(CH3)3SiCl 次次 主主(78%)O-Li+CH3CH3LiCH3IO或酰基化OCOR（蒸馏分离）（蒸馏分离）OH COOC2H5+NaHH+醚OCOH选择空阻小,酸性大的 H 离去.2.动力学控制：强碱动力学控制：强碱/无质子溶剂，无质子溶剂，LDA，形成烯胺等方法，形成烯胺等方法烯胺的结构、制备、反应性能、应用烯胺的结构、制备、反应性能、应用-自学，练习自学，练习P687-690C 的空阻稍大一些.醛在碱性条件下,比酮更易发生缩合反

9、应,为避免自身缩合,应把羰基保护起来,而且醛的RCH2CHOR NH2RCH2CHOHN-RHRCH2CH=NR强碱RCHCH=NR-RCHCH=NRR”R”XH3O+R”RCHCHO6.1,3-二羰基化合物的烷基化及酰基化CH2COCORRCH2COCORROCH2COCOROROCH2CONOROOCH2COCRONCH2COCORR碱CHCOCORR-CHCOCORR-CHCOCORR-6.1 皂化(碱催化水解)后脱羧CH3COCH2COOC2H5NaOHH2OH+C2H5OHCH3COCH2COOHCH3COCH3+CO2CH2COOC2H5COOC2H5NaOHH2OH+CH3COO

10、HCOOHCH3COOH+CO26.2 酸式分解二酮,二酮酯,得到酸:用浓的强碱溶解CH3COCH2COOC2H5NaOHH+CH3COOHC2H5OH2+CH3COCH2COOC2H5OHCH3COCH2COOC2H5OH-H+CH3COOHCH2COHOC2H5+=CH3COOC2H5OH-H2OH+CH3COOH+C2H5OHCH3COCH2COCH2CH3KOHCH3COOHCH2COCH2CH3+CH3COOH+CH2CH3COCH36.3 位上的烷基化及 酰基化CH3COCH2COOC2H5C2H5ONaCH3ICH3COCH COOC2H5CH3NaOHH2OH+CH3COCH

11、COOHCH3C2H5OH+CH3COCH2CH3-CO2KOHH+C2H5OHCH3COOHCH3COOHCH2+CH2COOC2H5COOC2H5C2H5ONaCH3ICH3CHCOOC2H5COOC2H5NaOHH2OH+CH3CHCOOHCOOHCH3CH2COOH-CO2CH3COCH2COOC2H5NaH R COClCH3COCHCOOC2H5RC=O可以继续进行皂化后脱羧,酸式分解等反应.7.1,3-二羰基化合物的-烷基化及-酰基化CH3COCH2COOC2H52NaNH2RLiCH2COCH COOC2H5或-RXNH4ClCH2COCH2COOC2H5RR COOC2H5N

12、H4ClCH2COCH2COOC2H5R CO进攻位后产生的碳负离子中间体更稳定:CH2COCH COOC2H5-RXCH2COCH COOC2H5RCH2COCH COOC2H5R-CH2COCH COOC2H5-RCH2CCH COOC2H5RO-=共轭当不对称的-二酮,有两个位时,产生更稳定的双负离子:CH2COCH2COCH32NaNH2CHCOCH COCH3CH2COCH COCH2-CHCOCH COCH3CH2COCHCOCH2-=-=CH2COCO碱CHCOCO-R-XRCOX丙二酸二乙酯丙二酸二乙酯乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯CH3CCH2COOC2H5OCH2COOC2H5C

13、OOC2H51:以乙酸乙酯及苄基氯为原料合成以乙酸乙酯及苄基氯为原料合成CH3CCH2CH2C6H5OCH3CCHCOOC2H5ONa+CH3CCHCOOC2H5OCH2C6H5CH3CCHCOOHOCH2C6H5CH3CCH2CH2C6H5OCH3COOC2H5RONa(1mol)C6H5CH2Cl1 稀稀OH-2 H+-CO22:选用不超过选用不超过4个个碳的碳的合适原料制备合适原料制备CH3CCHCOOC2H5O(CH2)4BrBrCH3CCCOOC2H5O2 CH3COOC2H5C2H5ONaCH3CCHCOOC2H5ONa+C2H5ONaCH3COCOOC2H5CH3COCOOHBr

14、(CH2)4Br 稀稀-OHH+-CO2CCH3OCCH3O2EtO-EtOHBr(CH2)nBrOH-H+-CO2SOCl23：合成环及螺环化合物：合成环及螺环化合物(CH2)nCCO2EtCO2Et(CH2)nCH-COOHCH2(CO2Et)22EtO-CaONaOH(CH2)n CH4CH2CO2EtCO2EtH2O(CH2)nCCH2OHCH2OH(CH2)nCCH2ClCH2Cl(CH2)nCO2EtCO2Et还原还原8.魏悌息(Wittg G)反应盐 y l i d e基团第三周期的元素(P,S)与碳结合形成都具有完整的价电子层结构的两叫岳胱j叶立德（）C6H5C6H5C6H5P

15、CH2-+C6H5C6H5C6H5PCH2y l e n e叶 林磷叶立德魏悌息试剂：魏悌息试剂：CH3CH3SOCH2-硫叶立德+CH3CH3SOCH2(C6H5)3PCH3Br(C6H5)3PCH3Br+-制备：制备：C6H5Li(C6H5)3PCH2+-魏悌息试剂可以与 醛,酮进行亲核加成反应魏悌息(Wittg G)反应CO-78COH2CP(C6H5)3-+COP(C6H5)3H2CCCH2(C6H5)3PO0+P(C6H5)3CH2+-用亚磷酸酯代替三苯基瞵制备磷叶立德魏悌息-霍纳尔(Horner L)试剂(C2H5O)3P+BrCH2COOC2H5(C2H5O)2P CH2COOC

16、2H5OC2H5+Br-C2H5Br(C2H5O)2P CH2COOC2H5O试剂制备及反应试剂制备及反应NaH(C2H5O)2P CHCOOC2H5O-Na+C=OC=CHCOOC2H5+(C2H5O)2POONa9.普尔金反应和脑文格反应9.1 普尔金(Perkin)反应芳香醛和酸酐在碱催化下,生成-芳基-,-不饱和酸的反应.HRCH2COCOCOOCH2R+RCH2COO-CHCRCOOHCH3COCOOCH3CH3COONa-CH2COCOOCH3HCOCOHCH2COCOOCH3-CHCH2OCCOOOCH3-CH3COO CH CH2OCO-CH3COCOOCH3CH3COO CH

17、 CH2OCOCOCH3CH3COO-+CH3COO CH CHOCOCOCH3-CH=CHOCOCOCH3(反式)H2OCH=CHOHCO(反式)写法:HCO+RCH2CO()2ORCH2COONaCH=CRCOOH9.2 脑文格(Knoevenagel)反应将酸酐改为 活泼亚甲基化合物,即:CH2COOHCOOHCH2COORCOORCH2NO2COOR催化剂:吡啶等弱碱.CH2CNCNRCHO +CH2COOC2H5COOC2H5N-H2ORCH=CCOOC2H5COOC2H510.达参(Darzen G)反应 醛酮在强碱(醇钠,氨基钠等)作用下,卤代羧酸酯反应,环氧羧酸酯:与获得,O+

18、C2H5ONaCCCHCOOROXCH2COORC2H5ONa-XCH2COORXCHCOOR过程:OCOCCHCOORX-CCHCOORO应用:CCHCOOROH2O H+CCHCOOHO碱CCHOCOHOC=CHOH+CO2CHC-HO11.安息香缩合反应和二苯乙醇酸重排11.1安息香缩合反应芳香醛在CN-的作用下,发生自身缩合,生成安息香:COHCOHCNCOCHOH+-RRRRR:H,烷基,-OR,-CH=CH2机理:COHCNC HOCN+-CHOCN-COHCHOCNCHO-CHOCNCHO-CHOCHO安息香11.2 二苯乙醇酸重排CHOCHOCuSO4COCO吡啶COCOOHCOCOOH-COCOOH-H+COHCOOH二苯乙醇酸总结:CH2COCH CO-碱COC=CCOR-XRCOORCH2COCO碱CHCOCO-R-XRCOXCH2COCOCH2强碱CHCOCOCH-R-XNH4ClR COORNH4Cl碱:弱减:NaOH,KOH,强碱:C2H5ONaNaH,(CH3)3COK,(C6H5)3CNa,NaNH2RLi,RMgXLDA