现代有机合成化学第2章..优秀PPT.ppt

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1、其次章其次章 碳碳单键的形成碳碳单键的形成2.12.1 通过亲核取代反应形成碳碳单键通过亲核取代反应形成碳碳单键 亲核取代亲核取代反应是形成碳反应是形成碳-碳单键最常用的方法之一碳单键最常用的方法之一一一般般底物:底物:R-X、R-OTs、R-O-SO3H亲核试剂亲核试剂:能供应碳负离子的化合物:能供应碳负离子的化合物:如:如:-CN、RCC-等等以以下下从从几几类类化化合合物物的的烃烃基基化化角角度度,探探讨讨一一些些应应用用较较多多的形成碳一碳单键的亲核取代反应。的形成碳一碳单键的亲核取代反应。引入烃基引入烃基引入烃基引入烃基烃基化试剂烃基化试剂2.1.1 2.1.1 活泼亚甲基化合物的烃

2、基化活泼亚甲基化合物的烃基化1.活泼亚甲基化合物的定义活泼亚甲基化合物的定义当一个饱和碳原子上连有硝基、羰基、氰基、酯基、苯基等吸当一个饱和碳原子上连有硝基、羰基、氰基、酯基、苯基等吸电子基团时,这个碳原子上的氢被致活了,因此这类化合物叫做活电子基团时,这个碳原子上的氢被致活了,因此这类化合物叫做活泼亚甲基化合物。泼亚甲基化合物。给电子基团给电子基团:电负性比氢小的:电负性比氢小的吸电子基团吸电子基团:电负性比氢大的:电负性比氢大的有有机机化化合合物物中中一一些些常常见原原子子及及取取代代基基的的电负性性大大小小次次序序:-N+R3-NO2-COOH-COOR-CO-F -Cl Br -I -

3、OCH3 -NHCOCH3 -C6H5 -CH=CH2 H-CH3 -C2H5 -CH(CH3)2 -C(CH3)32.活泼亚甲基化合物的性质活泼亚甲基化合物的性质活活泼泼亚亚甲甲基基化化合合物物由由于于吸吸电电子子基基的的诱诱导导效效应应,使使得得-碳碳上上的的氢氢具具有有确确定定的的酸酸性性,可可以以解解离离而而生生成成碳碳负负离离子子,通通常常称称为为烯烯醇醇负负离离子。子。常见的能使常见的能使-氢活化的基团,其活化作用的大小依次大致如下:氢活化的基团,其活化作用的大小依次大致如下:当一个碳上连有两个这样的基团时,这个碳上的氢就更加活泼,当一个碳上连有两个这样的基团时,这个碳上的氢就更加

4、活泼,也就表现出有更大的酸性。也就表现出有更大的酸性。-NO2-COR-SO2R-COOR=CN-SOR-Ph由由于于烯烯醇醇负负离离子子的的-碳碳上上和和氧氧上上都都带带有有部部分分负负电电荷荷,所所以以作作为为亲亲核核试试剂剂,它它也也是是两两可可的的,既既可可以以用用碳碳进进攻攻R-XR-X,也也可可以以用用氧氧进攻进攻R-XR-X。由于活泼亚甲基化合物的酸性甚至比醇的酸性还强,由于活泼亚甲基化合物的酸性甚至比醇的酸性还强,因此它们与醇钠的无水醇溶液作用即可形成确定浓度的烯因此它们与醇钠的无水醇溶液作用即可形成确定浓度的烯醇负离子。醇负离子。通常是碳上优先烃基化,通常是碳上优先烃基化,碳

5、原子的亲核性大于氧原子碳原子的亲核性大于氧原子。2.2.影响活泼亚甲基化合物烃基化的因素影响活泼亚甲基化合物烃基化的因素A.A.碱的影响碱的影响叔叔丁丁醇醇钾钾特特殊殊适适用用于于酸酸性性适适中中活活泼泼亚亚甲甲基基的的烃烃基基化化。对对于于那那些些酸酸性性较较弱弱的的活活性性亚亚甲甲基基化化合合物物,则则需需用用更更强强的的碱碱,如如氨氨基基钠钠的的液液氨氨溶液等作催化剂。溶液等作催化剂。不不对对称称的的二二酮酮在在过过量量的的碱碱存存在在下下,可可生生成成两两种种不不同同的的双双负负离离子子,当当与与烷烷基基化化试试剂剂反反应应时时,往往往往以以一一种种烃烃基基化化产产物为主,即烃基首先进

6、入取代基较少的物为主,即烃基首先进入取代基较少的-碳。碳。常常用用的的烃烃化化剂剂是是卤卤代代物物。伯伯卤卤烷烷、仲仲卤卤烷烷、烯烯丙丙基基卤卤、苄苄卤卤等等反应结果较好。叔卤烷则主要发生消退反应。反应结果较好。叔卤烷则主要发生消退反应。B.烃基化剂的影响烃基化剂的影响 选用选用伯卤烷伯卤烷为烃基化剂,可以得到较多的碳烃基化产为烃基化剂,可以得到较多的碳烃基化产物物。若若接接受受非非碱碱性性的的氟氟化化硼硼或或过过氯氯酸酸银银作作催催化化剂剂,则则叔叔卤卤代代烷烷亦亦可可顺当进行烷基化反应。顺当进行烷基化反应。不同卤素的不同卤素的RXRX相比,反应活性如下:相比,反应活性如下:RIRBrRCl

7、C.C.溶剂的影响溶剂的影响在在非非质质子子极极性性溶溶剂剂中中,氧氧上上烃烃基基化化比比例例增增加加;在在质质子子溶溶剂剂或或非极性溶剂中,碳上烃基化比例增加。非极性溶剂中,碳上烃基化比例增加。溶剂溶剂碳烃基化产物碳烃基化产物氧烃基化产物氧烃基化产物HMPA(六甲基磷酰胺)(六甲基磷酰胺)1583THF(四氢呋喃)(四氢呋喃)940t-BuOH(叔丁醇)(叔丁醇)940D.D.金属离子的影响金属离子的影响与与烯烯醇醇负负离离子子配配对对的的金金属属离离子子的的种种类类,对对烃烃基基化化位位置置也也有有影影响响。以以LiLi、NaNa、K K相相比比,LiLi与与烯烯醇醇负负离离子子结结合合最

8、最牢牢,K K最最不不牢牢,NaNa居中。这就是说烯醇锂盐最有利于碳上烃基化。居中。这就是说烯醇锂盐最有利于碳上烃基化。3.1,3-3.1,3-二羰基化合物的烃基化二羰基化合物的烃基化 最常用的1,3-二羰基化合物有:A.-酮酸酯:如-丁酮酸乙酯,即乙酰乙酸乙酯 B.丙二酸酯:如丙二酸二乙酯(C2H5OOCCH2COOC2H5)C.-二酮:即RCOCH2COR。通常都是在乙醇中用C2H5ONa或C2H5OK将它们转化成烯醇盐,然后与卤代烷发生烃基化反应,即在-C上引入烃基。-酮酸酯的烃基化产物经水解再受热脱羧,可转化成酮。(1)-酮酸酯的烃基化酮酸酯的烃基化 常把常把-酮酸酯的烃化物在稀酸中水

9、解,或先在稀碱中水解,酮酸酯的烃化物在稀酸中水解,或先在稀碱中水解,然后酸化,最终脱羧得产物酮的过程称为酮式分解。然后酸化,最终脱羧得产物酮的过程称为酮式分解。若将-酮酸酯的烃化物在较浓的碱液中水解,OH会进攻羰基并促使羰基与-C之间键断裂,再经酸化后得羧酸,所以常把-酮酸酯的这种分解称为酸式分解。反应历程:反应历程:+-酮酮酸酸酯酯在在发发生生酸酸式式分分解解的的同同时时,不不行行避避开开地地要要发发生生酮酮式式分分解解,以以致致羧羧酸酸的的收收率率不不如如利利用用丙丙二二酸酸酯酯的的好好。所所以以若若以以-酮酮酸酸酯酯为为原原料料时时,主主要要应应用用它的酮式分解反应。它的酮式分解反应。酸

10、酸式式分分解解并并不不是是确确定定不不用用,特特殊殊是是在在-位位有有二二个个取取代代基基时时,酸式分解也能有较好的收率。酸式分解也能有较好的收率。(2)(2)丙二酸酯的烃基化丙二酸酯的烃基化 丙二酸酯的烃基化常在乙醇钠的乙醇溶液中进行;因其酸性不太强,氧上取代的竞争反应不严峻,故除可用卤代烷作烃基化剂外,也可用磺酸酯作烃基化剂。丙二酸酯的烃基化产物经水解再受热脱羧,可转化成羧酸。丙二酸酯和-酮酸酯既可发生一烃基化,也可发生二烃基化反应。但丙二酸酯的烃基化产物只能分解成酸而不能得到酮。(3 3)-二酮的烃基化二酮的烃基化 -二酮与-酮酸酯、丙二酸酯类似,也能发生烃基化而生成相应的烃基化产物。2

11、1(4)(4)其它活泼亚甲基化合物的烃基化其它活泼亚甲基化合物的烃基化含含有有其其它它致致活活基基团团(如如CN、Ph、SO、SO2等等)的的活活泼泼亚亚甲甲基基化合物的烃基化反应与化合物的烃基化反应与1,3-二羰基化合物的相像。二羰基化合物的相像。2.1.2 2.1.2 由烯胺的烃基化反应形成碳碳单键由烯胺的烃基化反应形成碳碳单键1.1.烯胺的制备烯胺的制备这是一个可逆反应,并且逆反应极易进行。因此制备这是一个可逆反应,并且逆反应极易进行。因此制备烯胺时,必需有脱水剂(例如无水碳酸钾、对甲苯磺酸)烯胺时,必需有脱水剂(例如无水碳酸钾、对甲苯磺酸)存在,或者用共沸蒸馏法将反应生成的水不断带出。

12、存在,或者用共沸蒸馏法将反应生成的水不断带出。酮、醛与仲胺在酸催化下缩合得到相应的烯胺烯胺(enamine)(enamine)烯胺的结构与烯醇负离子相类似,也是一个两可亲核试剂。烯胺的这种结构,可用共振结构式表示如下:-取代亚铵盐取代亚铵盐烯基季铵盐烯基季铵盐a-a-取代醛酮取代醛酮原来的醛或酮原来的醛或酮 制备烯胺时,可以用脂肪仲胺(如二甲胺),但更常用环状仲胺(如四氢吡咯、吗琳等)。两个两个-C-C上取代基数目不同的不对称酮与仲胺作用时,上取代基数目不同的不对称酮与仲胺作用时,主要生成取代较少的烯胺。当主要生成取代较少的烯胺。当a-a-碳上连有较大基团时,空碳上连有较大基团时,空间位阻阻碍

13、了间位阻阻碍了N N与与轨道的共平面。轨道的共平面。烯胺烃基化主要是用活泼的卤代物烯胺烃基化主要是用活泼的卤代物 (如碘甲烷、苄基卤、烯丙如碘甲烷、苄基卤、烯丙基卤、基卤、-卤代酸、卤代酸、-卤代醚等卤代醚等)为烃基化剂。为烃基化剂。当酮通过形成烯胺进行二烃基化时,其次个烃基进入取代基较当酮通过形成烯胺进行二烃基化时,其次个烃基进入取代基较少的位置。少的位置。斯托克(斯托克(StorkStork)反应。)反应。以伯卤烷、仲卤烷为烃基化剂,烯胺的烃基化主要发生在亲核以伯卤烷、仲卤烷为烃基化剂,烯胺的烃基化主要发生在亲核的氮上;叔卤烷则更加不宜运用,因为烯胺的碱性将使叔卤烷发生的氮上;叔卤烷则更加

14、不宜运用,因为烯胺的碱性将使叔卤烷发生消退反应。消退反应。ExercisesAdvantages(1)(1)不须要加碱,避开了醛酮的自身缩合反应;不须要加碱,避开了醛酮的自身缩合反应;(2)(2)一烃基化产物的收率较高;一烃基化产物的收率较高;(3)(3)反应的区域选择性较高,主要是烃基进入取代基较少反应的区域选择性较高,主要是烃基进入取代基较少的碳上。的碳上。若将醛或酮先转化成烯胺的金属盐,然后再烃基化,可以提高若将醛或酮先转化成烯胺的金属盐,然后再烃基化,可以提高碳烃基化产物的收率。碳烃基化产物的收率。以烯胺镁盐进行烃基化,即运用简洁的卤烷作烃基化剂,也能以烯胺镁盐进行烃基化,即运用简洁的

15、卤烷作烃基化剂,也能得到较好的收率。得到较好的收率。2.1.3 2.1.3 用有机铜试剂的取代反应形成碳碳单键用有机铜试剂的取代反应形成碳碳单键 有机铜化合物是在探讨应用有机镁化合物时发觉的。一价卤化铜能有效的催化格氏试剂和,-烯酮的反应,1,4-加成产物。至到1966年,House等人通过试验证明有机酮化合物的存在。有机有机铜铜大致可分大致可分为烃为烃基基铜铜RCu和二和二烃烃基基铜锂铜锂R2CuLi两大两大类类。(1)二烃基铜锂的制备和用途反应的通式反应的通式 若利用混合型铜锂试剂如若利用混合型铜锂试剂如(RO)RCuLi(RO)RCuLi,(RS)RCuLi(RS)RCuLi,不仅可提高

16、,不仅可提高R R一基团的利用率,而且反应完成后,杂基团已转变成一基团的利用率,而且反应完成后,杂基团已转变成ROHROH,RSHRSH,故,故极易分别。极易分别。二烷基铜化锂与伯卤代烷能顺当反应,仲卤代烷次之,叔卤代二烷基铜化锂与伯卤代烷能顺当反应,仲卤代烷次之,叔卤代烷几乎不能反应。烷几乎不能反应。制备叔烷基与伯烷基相联的产物,必需用叔烷基的铜制备叔烷基与伯烷基相联的产物,必需用叔烷基的铜化锂试剂与伯卤代烷反应。化锂试剂与伯卤代烷反应。二烃基铜化锂与具旋光活性的卤代烷反应优先获得构二烃基铜化锂与具旋光活性的卤代烷反应优先获得构型逆转产物。型逆转产物。铜铜离离子子对对卤卤代代烷烷进进行行亲亲

17、核核取取代代,生生成成“三三烷烷基基铜铜”中中间间体体,并并使使构构型型逆逆转转,继继而而中中间间体体分分解解,保保持持构构型型地地生生成成取代产物。取代产物。2.2 2.2 通过芳香取代反应形成碳碳单键通过芳香取代反应形成碳碳单键2.2.1 2.2.1 费里德一克拉夫茨费里德一克拉夫茨(Friedel-Crafts)(Friedel-Crafts)反应反应vFriedel-Crafts烷基化反应的特点:烷基化反应的特点:易发生重排反应,不适合制备长的直链烷基苯。易发生重排反应,不适合制备长的直链烷基苯。30%70%由于正氯丙烷与三氯化铝作用生成异丙基正离子由于正氯丙烷与三氯化铝作用生成异丙基

18、正离子n要得到不重排产物,应运用较弱的催化剂要得到不重排产物,应运用较弱的催化剂FeCl3FeCl3,或在较低,或在较低的温度下进行反应,但此时反应较慢。的温度下进行反应,但此时反应较慢。n不易限制在一元取代阶段,常常得到一元、二元、多元取代产不易限制在一元取代阶段,常常得到一元、二元、多元取代产物的混合物。要得到纯的一元取代产物,应运用过量的苯。物的混合物。要得到纯的一元取代产物,应运用过量的苯。vFriedel-CraftsFriedel-Crafts烷基化反应烷基化反应对芳香化合物的要求对芳香化合物的要求:n苯环上有强吸电子基团如硝基、磺酸基、羧基、酰基苯环上有强吸电子基团如硝基、磺酸基

19、、羧基、酰基,氨基时,不氨基时,不发生发生Friedel-Crafts反应;反应;v卤代烃卤代烃(烷基化试剂烷基化试剂)的活性次序:的活性次序:RCl RBr RI;r乙烯式卤代烃和卤代苯不能用作烷基化试剂。乙烯式卤代烃和卤代苯不能用作烷基化试剂。2.2.2 2.2.2 在芳环上形成碳碳单键的其他反应在芳环上形成碳碳单键的其他反应(1)氯甲基化)氯甲基化苯及其衍生物在无水苯及其衍生物在无水ZnClZnCl2 2催化下与甲醛催化下与甲醛 (或多聚甲醛或多聚甲醛)和浓盐和浓盐酸酸 (或干或干HCl)HCl)作用,芳环上的氢可被作用,芳环上的氢可被CHCH2 2ClCl取代,又叫布兰克反应。取代,又

20、叫布兰克反应。(2 2)甲酰化)甲酰化 咖特曼一科赫反应咖特曼一科赫反应在费在费-克反应催化剂或强酸存下由苯、烷基苯、联苯、烷基联克反应催化剂或强酸存下由苯、烷基苯、联苯、烷基联苯等芳烃,与一氧化碳和氯化氢作用所发生的环上氢被甲酰基取代苯等芳烃,与一氧化碳和氯化氢作用所发生的环上氢被甲酰基取代而生成芳醛的反应。而生成芳醛的反应。维尔斯迈尔维尔斯迈尔-哈克反应哈克反应n可用可用CO和和HCl在在配位络合剂配位络合剂CuCl中,中,使使CO溶于反应体溶于反应体系,在苯环上引进系,在苯环上引进甲酰基。甲酰基。2.3.1 2.3.1,-不饱和羰基化合物的共轭加成不饱和羰基化合物的共轭加成,-不不饱饱和

21、和羰羰基基化化合合物物由由于于羰羰基基的的极极性性和和共共轭轭链链电电荷荷分分布布疏疏密密的的交交替替性性,羰羰基基碳碳和和-碳碳带带部部分分正正电电荷荷。当当亲亲核核试试剂剂与与它它作作用用既既可可加加到到羰羰基基碳碳上上(1,2-加加成成),又又可可加加到到-碳上(碳上(1,4加成,又称为共轭加成加成,又称为共轭加成)。2.3 2.3 通过碳碳重键的加成形成碳碳单键通过碳碳重键的加成形成碳碳单键 在通常的反应条件下,共轭加成的平衡常数大于在通常的反应条件下,共轭加成的平衡常数大于1,2-加成的平衡常数,所以加成的平衡常数,所以,-不饱和羰基化合物与弱的或不饱和羰基化合物与弱的或中等强度的亲

22、核试剂相作用,或者与活泼亚甲基化合物所中等强度的亲核试剂相作用,或者与活泼亚甲基化合物所形成的碳负离子相作用,主要生成共轭加成产物,有时跟形成的碳负离子相作用,主要生成共轭加成产物,有时跟反应条件有关。反应条件有关。1,2-加成是动力学限制产物,而加成是动力学限制产物,而1,4-加成是热力学限加成是热力学限制产物。制产物。,-不饱和羰基化合物与强亲核试剂金属氢化物或有不饱和羰基化合物与强亲核试剂金属氢化物或有机金属化合物相作用,主要生成羰基机金属化合物相作用,主要生成羰基加成产物(加成产物(1,2-加成)加成)对于位阻较大时,乙基进攻对于位阻较大时,乙基进攻碳原子。碳原子。,-,-不饱和羰基化

23、合物与碳负离子赐予体不饱和羰基化合物与碳负离子赐予体(碱作用碱作用下的活泼亚甲基化合物、烯胺等下的活泼亚甲基化合物、烯胺等)发生加成反应,反应的发生加成反应,反应的结果是碳负离子加到结果是碳负离子加到碳上,而碳上,而碳原子上则加上一个碳原子上则加上一个H H。2.3.2 迈克尔迈克尔(Michael)加成反应加成反应 Michael反应是美国化学家反应是美国化学家Arthur Michael于于1887年年发觉的。是迄今为止最为广泛应用的碳发觉的。是迄今为止最为广泛应用的碳-碳键形成方法之碳键形成方法之一。一。反反应应通通式式二噁烷二噁烷Example:烯胺是迈克尔反应常用的另一类碳负离子赐予

24、体。不对称的烯胺是迈克尔反应常用的另一类碳负离子赐予体。不对称的酮通过形成烯胺与酮通过形成烯胺与,-不饱和羰基化合物作用时,迈克尔反应发生不饱和羰基化合物作用时,迈克尔反应发生在原来取代基少的碳上。在原来取代基少的碳上。除除,-不饱和醛、酮、酯等羰基化合物外,不饱和醛、酮、酯等羰基化合物外,,-不饱和腈、不饱和腈、,-不饱和硝基化合物,以及易于不饱和硝基化合物,以及易于-消退的曼尼希碱,都能作为碳负离消退的曼尼希碱,都能作为碳负离子接受体发生迈克尔反应。子接受体发生迈克尔反应。在迈克尔反应中,不对称的酮的加成反应主要发生在在迈克尔反应中,不对称的酮的加成反应主要发生在取代基比较多的取代基比较多

25、的碳上。碳上。2.4 2.4 通过碳氧双键的加成形成碳碳单键通过碳氧双键的加成形成碳碳单键 2.4.1 2.4.1 醛、酮的缩合反应醛、酮的缩合反应 曼尼希曼尼希(Mannich)(Mannich)反应反应 7 1912年,卡尔年,卡尔曼尼希用沙利比林和乌洛托品反应,得到了一曼尼希用沙利比林和乌洛托品反应,得到了一个难溶于水的沉淀。此产物的结构在一年内得到了说明,促使了他个难溶于水的沉淀。此产物的结构在一年内得到了说明,促使了他对这一类含活泼氢化合物、甲醛和胺之间的反应进行了深化的探讨,对这一类含活泼氢化合物、甲醛和胺之间的反应进行了深化的探讨,从而奠定了曼尼希反应的基础。从而奠定了曼尼希反应

26、的基础。含活泼氢的化合物与氨和甲醛作用,活泼氢被氨甲基取代的反含活泼氢的化合物与氨和甲醛作用,活泼氢被氨甲基取代的反应叫做应叫做曼尼希反应曼尼希反应曼尼希反应曼尼希反应。生成的碱性产物就叫做。生成的碱性产物就叫做曼尼希碱曼尼希碱曼尼希碱曼尼希碱。含有不止一个活泼氢的化合物发生曼尼希反应时,通过反应物含有不止一个活泼氢的化合物发生曼尼希反应时,通过反应物的配比和反应条件的驾驭,可以引入一个以上的氨甲基。的配比和反应条件的驾驭,可以引入一个以上的氨甲基。酸组分可以是含酸组分可以是含-H的醛、酮、羧酸、腈、硝基烷等,也可以是含有活泼氢的醛、酮、羧酸、腈、硝基烷等,也可以是含有活泼氢的炔或活化的芳环,

27、其中应用最广的是甲基酮和环酮。碱组分除氨外,也可用伯的炔或活化的芳环,其中应用最广的是甲基酮和环酮。碱组分除氨外,也可用伯胺或仲胺。醛组分一般用甲醛,其它醛也有被接受的。胺或仲胺。醛组分一般用甲醛,其它醛也有被接受的。酸组分酸组分碱组分碱组分醛组分醛组分synthesis of different-amino ketone derivatives catalyzed by silicotungstic acid 含含有有两两种种-H的的不不对对称称酮酮,曼曼尼尼希希反反应应主主要要发发生生在在取取代代基较多的基较多的-碳上。碳上。酚类和活化芳杂环发生曼尼希反应时,氨甲基进入环酚类和活化芳杂环发

28、生曼尼希反应时,氨甲基进入环上电荷密度较高的位置。上电荷密度较高的位置。曼尼希反应条件比较温顺,适用面广,有很多实际应曼尼希反应条件比较温顺,适用面广,有很多实际应用。在制药工业中,不少药物的中间体或药物本身在合成用。在制药工业中,不少药物的中间体或药物本身在合成时应用了曼尼希反应。时应用了曼尼希反应。9麻醉药物的合成麻醉药物的合成 苯偶姻缩合苯偶姻缩合芳芳醛醛在在氰氰负负离离子子存存在在下下可可以以发发生生两两分分子子相相互互作作用用而而生生成成-羟羟基基酮酮(偶偶姻姻)的的反反应应。这这种种反反应应统统称称为为苯苯偶偶姻姻缩缩合合(习习惯上称为安眠香缩合惯上称为安眠香缩合)。羧酸衍生物的缩

29、合反应羧酸衍生物的缩合反应 酯的克莱森缩合酯的克莱森缩合 羧酸酯在碱的催化下与含有羧酸酯在碱的催化下与含有-H的酯、酮或腈等作用,可以失的酯、酮或腈等作用,可以失去一分子醇而生成去一分子醇而生成-酮酸酯、酮酸酯、-二酮、或二酮、或-酮腈等缩合产物。这种酮腈等缩合产物。这种反应叫做克莱森反应叫做克莱森(Claisen)缩合。缩合。说明:说明:Claison酯酯缩缩合合反反应应的的本本质质是是利利用用羰羰基基使使H的的酸酸性性增增加加,在在强强碱碱(碱碱性性大大于于OH)作作用用下下,发发生生亲亲核核加加成成-消消退退反反应应,最最终终得得到到-二羰基化合物;二羰基化合物;酮酮与与酯酯也也可可发发

30、生生缩缩合合,酮酮的的酸酸性性一一般般大大于于酯酯,所所以以在在乙乙醇醇钠钠的的作作用用下下,酮酮更更易易生生成成碳碳负负离离子子,而而发发生生缩缩合合反反应应,形形成成二二羰羰基基化化合合物物;对于交织的酯缩合反应,尽量选择一种酯不含有对于交织的酯缩合反应,尽量选择一种酯不含有H。Example2.4.2.2 2.4.2.2 酰卤、酸酐与活泼亚甲基化合物的反应酰卤、酸酐与活泼亚甲基化合物的反应酰卤或酸酐与活泼亚甲基化合物在碱酰卤或酸酐与活泼亚甲基化合物在碱,惰性溶剂的存惰性溶剂的存在下反应,生成的是活泼亚甲基的氢被酰基取代的产物。在下反应,生成的是活泼亚甲基的氢被酰基取代的产物。酰卤或酸酐与

31、活泼亚甲基化合物的反应在有机合成酰卤或酸酐与活泼亚甲基化合物的反应在有机合成中应用较多。例如氯苯乙酮中应用较多。例如氯苯乙酮(药物氯喘定的合成中间体药物氯喘定的合成中间体)最常用的活泼亚甲基化合物时丙二酸二乙酯和乙酰乙最常用的活泼亚甲基化合物时丙二酸二乙酯和乙酰乙酸乙酯。酸乙酯。2.4.2.3酰卤、酸酐与烯胺的反应酰卤、酸酐与烯胺的反应烯胺也能作为碳负离子赐予体与酰卤或酸酐作用。烯胺也能作为碳负离子赐予体与酰卤或酸酐作用。-酮酸酯的酰基化产物是酮酸酯的酰基化产物是a-碳上连有两个酰基的化合碳上连有两个酰基的化合物。在碱性条件下简洁裂解失去一个酰基。物。在碱性条件下简洁裂解失去一个酰基。-二酮与

32、二酮与-酮酸酯类似,在碱的作用下,可以发生酮酸酯类似,在碱的作用下,可以发生酸式分解酸式分解。对于烯胺来说,对于烯胺来说,-碳上引入了酰基。这种产物遇水碳上引入了酰基。这种产物遇水即水解成即水解成-二酮。二酮。羰基化合物与有机金属化合物的反应羰基化合物与有机金属化合物的反应2.4.3.1 2.4.3.1 与金属炔化物的反应与金属炔化物的反应炔化钠、炔化钾、炔化锂等金属炔化物,与醛、酮作用生成的炔化钠、炔化钾、炔化锂等金属炔化物,与醛、酮作用生成的加成产物水解,即可得到炔醇。这是有机合成中制取炔醇的常用方加成产物水解,即可得到炔醇。这是有机合成中制取炔醇的常用方法。法。醛、酮在无水强碱存在下于液

33、氨或惰性溶剂中也可干醛、酮在无水强碱存在下于液氨或惰性溶剂中也可干脆与炔烃作用,而不必预先将炔烃制成炔金属。反应也可脆与炔烃作用,而不必预先将炔烃制成炔金属。反应也可在确定催化条件下气相进行。在确定催化条件下气相进行。2.4.3.2与格利雅试剂或烃基锂的反应与格利雅试剂或烃基锂的反应(1)与格利雅)与格利雅(Grignard)试剂反应试剂反应格氏试剂与醛、酮的加成产物用稀酸水解,即转化成醇格氏试剂与醛、酮的加成产物用稀酸水解,即转化成醇:v一卤代烷生成格氏试剂的活性依次是:一卤代烷生成格氏试剂的活性依次是:RIRBrRClRF19121912年格年格利雅获得利雅获得诺贝尔化诺贝尔化学奖学奖 假

34、如格氏试剂是过量的,则生成的酮接着反应。得到的是叔假如格氏试剂是过量的,则生成的酮接着反应。得到的是叔醇。故用格氏试剂与酰卤反应作为酮的制法,其应用有确定限制。醇。故用格氏试剂与酰卤反应作为酮的制法,其应用有确定限制。酰卤与等摩尔的格利雅试剂在低温下,特殊是在无水氯化铁酰卤与等摩尔的格利雅试剂在低温下,特殊是在无水氯化铁存在下反应,产物为酮。存在下反应,产物为酮。格氏试剂与酯的反应不能停留在生成酮的阶段。格氏试剂与酯的反应不能停留在生成酮的阶段。与甲酸酯反应得到的是对称的仲醇与甲酸酯反应得到的是对称的仲醇;与其它羧酸酯反与其它羧酸酯反应得到叔醇;与碳酸酯反应得到三个烃基相同的叔醇。应得到叔醇;

35、与碳酸酯反应得到三个烃基相同的叔醇。例如:合成该化合物例如:合成该化合物(2)(2)与烃基锂反应与烃基锂反应 烃基锂的性质与格氏试剂类似,而且更活泼,凡是能跟格氏试烃基锂的性质与格氏试剂类似,而且更活泼,凡是能跟格氏试剂反应的,有机锂化合物都可以反应。由卤代烃与金属锂在无水溶剂反应的,有机锂化合物都可以反应。由卤代烃与金属锂在无水溶剂中制备。剂中制备。烃基锂的性质与格氏试剂类似,以烃基锂与羰基化合物作用,烃基锂的性质与格氏试剂类似,以烃基锂与羰基化合物作用,也是各种醇的制备方法。烃基锂与醛、酮或酯反应,常用于制取不也是各种醇的制备方法。烃基锂与醛、酮或酯反应,常用于制取不宜用格氏试剂来合成的醇

36、。宜用格氏试剂来合成的醇。卤代烃与金属锂卤代烃与金属锂丁基锂与烃类反应丁基锂与烃类反应丁基锂与卤代烃反应丁基锂与卤代烃反应2.4.3.3瑞瑞福尔马茨基反应福尔马茨基反应 Reformatsky Reformatsky反应是由反应是由S.N.ReformatskyS.N.Reformatsky于于18871887年首先年首先发觉的,醛、酮与发觉的,醛、酮与-溴代羧酸酯和金属锌在惰性溶剂中溴代羧酸酯和金属锌在惰性溶剂中反应,经水解后得到反应,经水解后得到-羟基酸酯。羟基酸酯。-羟羟基基酸酸酯酯水水解解可可得得相相应应的的酸酸;脱脱水水可可得得相相应应的的,-不不饱和酯。饱和酯。维生素维生素A A合成合成维生素维生素A的中间体的中间体作业:P462-1 12-1 1、2 2、3 3、7 7、9 9、10102-3 12-3 1、3 3更更正正

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