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1、2023/2/23 定义：两个及两个以上有机化合物通过反应形成一个新的较大分子或同一分子内部发生分子内的反应形成新分子的反应称为缩合反应。用途：形成新的碳-碳键或碳-杂键 反应类型：-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应-羟烷基、-羰烷基化反应,-环氧烷基化反应环加成反应亚甲基化反应第1页/共71页2023/2/23第一节 醛酮化合物之间的缩合一、羟醛缩合反应 含有-活泼氢的醛或酮，在碱或酸催化下，与另一分子醛或酮进行相互作用，形成-羟基醛或酮，然后失去一分子水，得到、-不饱和醛或酮，这类反应即为羟醛缩合反应。酸催化常用催化剂为硫酸、盐酸、对甲苯磺酸、阳离子交换树脂、Lewis酸；碱催化常用催化剂有氢
2、氧化钾(钠)、乙醇钠、叔丁醇铝、碳酸钾等，一般根据反应物的活性，选择适当的催化剂。第2页/共71页2023/2/231、醛或酮的自身缩合 利用该反应可制备各种、-不饱和羰基化合物。第3页/共71页2023/2/23机理：第4页/共71页2023/2/23活性：酮BrCH2COOC2H5ClCH2COOC2H5(95%)第18页/共71页2023/2/23除Zn以外，还可用Mg、Li、Al等金属如：(81%)(91%)第19页/共71页2023/2/23Reformatsky的应用 合成-羟基羧酸酯 合成-羟基羧酸 醛、酮增长碳链的方法之一第20页/共71页2023/2/23第21页/共71页2
3、023/2/23二、氯甲基化反应和氨甲基化反应 1.Blanc氯甲基化反应 芳香化合物用甲醛、氯化氢及ZnCl2或AlCl3或质子酸处理时，在环上引入氯甲基的反应称为Blanc氯甲基化反应。供电子基取代有利于反应进行；吸电子基取代不利于反应进行。第22页/共71页2023/2/23为芳环的亲电取代反应第23页/共71页2023/2/23ArCH2Cl可转化为：ArCH2OH,ArCH2OR,ArCHO,ArCH2CN,ArCH2NH2(R2)及延长碳链第24页/共71页2023/2/23第25页/共71页2023/2/232.Mannich氨甲基化反应 含有活泼氢原子的化合物和甲醛及胺进行缩合
4、作用，结果活泼氢原子被-氨甲基取代，得到-氨基酮类化合物(常称为Mannich碱)的反应称为Mannich氨甲基化反应。第26页/共71页2023/2/23第27页/共71页2023/2/23含活泼氢原子的化合物有：酮、醛、酸、酯、腈、硝基烷、炔、酚及杂环化合物醛可以是：甲醛、三聚甲醛、多聚甲醛及活性大的脂肪醛和芳香醛胺可以是：仲胺、伯胺及氨第28页/共71页2023/2/23机理：亲电取代反应第29页/共71页2023/2/23(90%)第30页/共71页2023/2/23(95%)第31页/共71页2023/2/23用途制备C-氨甲基化产物Michael 加成的反应物转化(如亲核试剂置换)
5、制备多一个碳的同系物第32页/共71页2023/2/23(70%)第33页/共71页2023/2/23(42%)第34页/共71页2023/2/23三、其他缩合反应1.Wittig羰基成烯反应 醛或酮与烃代亚甲基三苯膦反应，醛、酮分子中羰基的氧原子被烃代亚甲基所取代，生成相应的烯类化合物及氧化三苯膦的反应称Wittig羰基成烯反应，其中烃代亚甲基三苯膦称为Wittig试剂。第35页/共71页2023/2/23R：烷基、芳基、烷氧基、哌啶基、吗啉基等R1,R2,R3,R4：氢、烷基、烯基、芳基、含有各种官 能团的芳基和烷基等。第36页/共71页2023/2/23第37页/共71页2023/2/2
6、3Wittig反应的特点：羰基被碳-碳双键代替形成立体专一性的烯类 和-不饱和醛或酮反应，一般不发生1,4-加成，可利用此性质来合成共轭多烯化合物，如叶红素、维生素A等的合成 合成的双键能位于在能量不利的位置第38页/共71页2023/2/232.Darzens缩水甘油酸酯的合成反应 醛或酮在碱存在的条件下和-卤代酯缩合生成,-环氧羧酸酯(缩水甘油酸酯)的反应称为Darzens缩水甘油酸酯的合成反应。第39页/共71页2023/2/23第40页/共71页2023/2/233.Diels-Alder反应 含有一个活泼的双键或叁键的烯或炔类和二烯或多烯共轭体系发生1,4-加成，形成六员环状化合物的
7、反应称为Diels-Alder反应。该反应易进行且反应速度快，应用范围广，是合成环状化合物的一个非常重要的方法。第41页/共71页2023/2/23R1为吸电子基有利：如-CHO,-COR,-COOR,-CN等R为供电子基有利第42页/共71页2023/2/23顺式加成:第43页/共71页2023/2/23内向加成:第44页/共71页2023/2/234 4、普尔金(Perkin)(Perkin)反应芳香醛和酸酐在相应羧酸钠(钾)存在下加热缩合，得到、-不饱和芳香酸(肉桂酸)，这种反应叫普尔金反应。反应一般在150150200200之间进行。第45页/共71页2023/2/235.5.克脑文盖
8、尔克脑文盖尔(Knoevenagel)(Knoevenagel)反应反应醛或酮在弱碱性(胺，吡啶或氨)催化剂存在下，与具有活泼H的化合物，例如丙二酸酯、乙酰乙酸乙酯、氰乙酸酯等，发生缩合反应，生成相应的、-不饱和化合物，这一反应称为克脑文盖尔(Knoevenagel)反应：第46页/共71页2023/2/236.6.克莱森克莱森(Claisen)(Claisen)酯缩合反应酯缩合反应在碱催化剂存在下，具有-H的酯与另一相同或不相同的酯羰基进行缩合，脱去一分子醇，生成、-酮酸酯的反应称为克莱森(Claisen)酯缩合反应：常用的催化剂为醇钠。具有两个、-H的酯用醇钠处理，一般都可以顺利发生酯缩合
9、，通式是：第47页/共71页2023/2/23第二节第二节 碳环化合物的合成碳环化合物的合成1 1 1 1、三元环衍生物、三元环衍生物 （1 1 1 1）1 1 1 1，3 3 3 3消去反应消去反应在在强强碱碱存存在在下下，从从-卤卤代代酸酸酯酯、-卤卤代代腈腈、-卤卤代代硫硫醚醚和和-卤卤代代砜砜等等具具有有活活泼泼H H H H的的化化合合物物起起-消消去去反反应应，脱脱去去卤卤化化氢氢生生成成三三元元环环衍衍生生物物 。也也可可用用其其他他的的离离去去基基团团合合成成三三元元环环，例例如如用用亚亚磺酸酯或氧化三苯基瞵。磺酸酯或氧化三苯基瞵。第48页/共71页2023/2/23菊酸酯的合
10、成菊酸酯的合成 天天然然杀杀虫虫剂剂除除虫虫菊菊酯酯的的组组分分，二二氯氯乙乙烯烯基基二二甲甲基基环环丙丙烷烷羧羧酸酸，在在结结构构上上，类类似似菊菊酸酸。在在合合成成时时，可可以以通过通过“1 1，3 3消去反应消去反应”生成环丙烷。生成环丙烷。第49页/共71页2023/2/23(2)1+2(2)1+2环加成制备环丙烷环加成制备环丙烷 大大多多数数涉涉及及卡卡宾宾对对烯烯键键的的加加成成。如如果果乙乙炔炔用用于于这这种种反反应应，可可以以得得到到环环丙丙烯烯衍衍生生物物。相相应应的的溴溴乙乙烯烯或或乙乙酸酸烯烯醇酯可以制取杂原子取代的环丙烷或乙烯基环丙烷。醇酯可以制取杂原子取代的环丙烷或乙
11、烯基环丙烷。第50页/共71页2023/2/23合成环丙烷所需的卡宾的合成方法合成环丙烷所需的卡宾的合成方法 卤代烃用强碱进行卤代烃用强碱进行-消除，脱去卤化氢；消除，脱去卤化氢；重氮化合物用铜催化分解；重氮化合物用铜催化分解；偕二碘化物通过还原消除碘等。偕二碘化物通过还原消除碘等。一一般般在在反反应应物物(烯烯烃烃)存存在在下下，当当即即形形成成卡卡宾宾中中间间体体，一旦形成，迅速与烯反应：一旦形成，迅速与烯反应：第51页/共71页2023/2/23另外制备环丙烷的方法另外制备环丙烷的方法 一一是是利利用用两两个个卤卤素素原原子子连连在在C C1 1，C C3 3上上用用锌锌粉粉脱脱卤卤素素
12、，可得环丙烷；可得环丙烷；另另一一方方法法是是利利用用硫硫内内翁翁盐盐对对、不不饱饱和和羰羰基基化化合合物物的的加加成成。未未被被活活化化的的双双键键不不与与硫硫内内翁翁盐盐反反应应，由由于于C CS S键键的的长长度度超超常常，硫硫原原子子相相对对远远离离于于与与它它相相连连的的碳碳原原子子。所所以以在在这这些些反反应应中中，主主体体位位阻阻的的重重要要性性不不大。大。第52页/共71页2023/2/232 2、四元环衍生物、四元环衍生物 1 1，3 3二二卤卤代代烷烷对对活活性性亚亚甲甲基基化化合合物物进进行行分分子子内内烷烷基基化化，例例如如在在强强碱碱下下，丙丙二二酸酸酯酯与与1 1，
13、3 3二二溴溴丙丙烷烷成环，生成环丁烷衍生物。成环，生成环丁烷衍生物。第53页/共71页2023/2/233 3、五元环化合物、五元环化合物 用用含含有有醛醛、酮酮和和酯酯等等双双官官能能团团直直链链状状化化合合物物，如如己己二二酸酸酯酯在在碱碱（如如乙乙醇醇钠钠）的的作作用用下下进进行行分分子子内内的的ClainsenClainsen缩缩合合称称为为DieckmanDieckman反反应应，得得到到环环戊戊酮酮-2-2-二甲酸乙酯。二甲酸乙酯。第54页/共71页2023/2/234 4、环己烷和环己烯衍生物、环己烷和环己烯衍生物（1 1）Diels-AlderDiels-Alder反应反应（
14、4 4十十2 2）环加成反应）环加成反应 Diels-AlderDiels-Alder反反应应具具有有高高度度的的立立体体选选择择性性（顺顺式式加加成成)，是合成环己烷的最有效反应之一：，是合成环己烷的最有效反应之一：第55页/共71页2023/2/23（2 2）RobinsonRobinson增环反应增环反应 活活泼泼亚亚甲甲基基化化合合物物与与、不不饱饱和和酮酮、酯酯、腈腈等等起起MichaelMichael反反 应应，继继 之之 起起 醇醇 醛醛 缩缩 合合 反反 应应 称称 之之 为为RobinsonRobinson增增环环反反应应。在在合合成成六六元元环环烃烃，特特别别在在甾甾体化合
15、物有重要作用。体化合物有重要作用。第56页/共71页2023/2/23（3 3）金属有机化合物催化的）金属有机化合物催化的环化反应环化反应第57页/共71页2023/2/23(4)(4)苯环稠合的五元和六元环化合物苯环稠合的五元和六元环化合物 利利用用多多聚聚磷磷酸酸使使 或或 芳芳基基烷烷酸酸起起分分子子内内的的Friedel-Friedel-CraftsCrafts反反应应，可可以以容容易易地地合合成成2 2，3-3-二二氢氢-1-1-茚茚酮酮和和-四氢萘酮。四氢萘酮。例例如如：雌雌性性激激素素的的重重要要原原料料6 6甲甲氧氧基基2 2四四氢氢萘萘酮的合成。酮的合成。第58页/共71页2
16、023/2/23第三节第三节 杂环化合物的合成杂环化合物的合成 合合成成杂杂环环化化合合物物的的方方法法很很多多，一一般般将将杂杂环环化化合合物物解解剖剖成成两两部部分分，用用一一些些常常用用的的加加成成、缩缩合合等等反反应应，由由两两个个开开链链化化合合物物合合成。成。一、五元杂环化合物合成一、五元杂环化合物合成 1 1、呋喃由糠醛去羰基或由、呋喃由糠醛去羰基或由1 1，4-4-二酮制得。二酮制得。糠醛可用农副产品稻糠、玉米芯处理得到。糠醛可用农副产品稻糠、玉米芯处理得到。第59页/共71页2023/2/232 2、噻吩环合成、噻吩环合成 噻吩用丁烷与硫，丁烯与二氧化硫在高温下反应制得。噻吩
17、用丁烷与硫，丁烯与二氧化硫在高温下反应制得。1 1，4-4-二酮与五硫化二磷一起加热缩合，则生成噻吩环。二酮与五硫化二磷一起加热缩合，则生成噻吩环。第60页/共71页2023/2/233 3、吡咯环合成、吡咯环合成 呋喃与氨高温反应合成吡咯：呋喃与氨高温反应合成吡咯：1 1，4-4-二二羰羰基基化化合合物物与与氨氨、碳碳酸酸铵铵、芳芳胺胺等等许许多多含含氮氮化化合合物物反反应生成相应的吡咯或吡咯取代物。应生成相应的吡咯或吡咯取代物。第61页/共71页2023/2/234 4、咪唑、咪唑 、吡唑、噻唑、恶唑合成、吡唑、噻唑、恶唑合成 含含有有两两个个以以上上杂杂原原子子的的五五元元环环体体系系叫
18、叫唑唑，重重要要的的有有咪咪唑唑、吡吡唑唑、噻噻唑唑、恶恶唑唑。它它们们的的合合成成方方法法同同合合成成呋呋喃喃和和噻噻吩吩方方法法类类似。似。由由1 1，3 3二二羰羰基基化化合合物物与与肼肼或或羟羟胺胺反反应应，可可以以合合成成吡吡唑唑和和异异恶唑环等恶唑环等1 1，2 2唑。唑。第62页/共71页2023/2/23二、六元杂环化合物合成二、六元杂环化合物合成 1 1、吡啶及其衍生物的合成、吡啶及其衍生物的合成 用途最广的为汉茨施用途最广的为汉茨施(Hantzsch)(Hantzsch)合成法合成法 即即用用两两分分子子-酮酮酸酸酯酯和和一一分分子子醛醛及及一一分分子子氨氨进进行行缩缩合合
19、，得得到到二氢吡啶化合物，经氧化脱氢后得吡啶衍生物：二氢吡啶化合物，经氧化脱氢后得吡啶衍生物：第63页/共71页2023/2/232 2、喹啉及其衍生物的合成、喹啉及其衍生物的合成 SkiupSkiup合合成成法法：将将芳芳伯伯胺胺或或取取代代的的芳芳伯伯胺胺与与、不不饱饱和和醛醛酮酮进行加成、缩合及脱氢反应：进行加成、缩合及脱氢反应：第64页/共71页2023/2/23异喹啉的合成异喹啉的合成 邻苯二甲酰亚胺或由苯并吡喃盐环等转换：邻苯二甲酰亚胺或由苯并吡喃盐环等转换：第65页/共71页2023/2/23Picter-Picter-SpenglerSpengler合成法合成法 由由-苯苯乙乙
20、胺胺与与醛醛酮酮反反应应生生成成亚亚胺胺，再再在在酸酸催催化化下下环环化化为为异异喹喹啉的反应啉的反应 ：第66页/共71页2023/2/23Pomeranz-FritshPomeranz-Fritsh合成法合成法 由由芳芳醛醛或或芳芳酮酮与与氨氨基基乙乙醛醛的的缩缩醛醛反反应应，生生成成胺胺，再再环环化化成成喹喹啉的反应啉的反应:第67页/共71页2023/2/233 3、二嗪、二嗪 含含有有两两个个氮氮原原子子的的六六元元杂杂环环化化合合物物统统称称为为二二嗪嗪。有有三三个个异异构构体体：两两个个氮氮原原子子互互为为邻邻、间间、对对位位，分分别别称称为为哒哒嗪嗪，嘧嘧啶啶和和吡嗪。吡嗪。第68页/共71页2023/2/234 4、其他六元杂环化合物、其他六元杂环化合物 恶嗪是其中研究得最为广泛：恶嗪是其中研究得最为广泛：第69页/共71页2023/2/23药物三氟丙嗪合成药物三氟丙嗪合成第70页/共71页2023/2/23感谢您的观看！第71页/共71页