1、第十二章 碳负离子的反应,第一节 缩合反应,一、羟醛缩合反应,回顾醛酮章节中的羟醛缩合反应的本质。 P387。,第一节 缩合反应,一、羟醛缩合反应 1.柏琴（Perkin)反应,在碱性催化剂的作用下，芳香醛与酸酐反应生成-芳基-,-不饱和酸的反应叫做柏琴(Perkin）反应。所用碱性催化剂通常是与酸酐相应的羧酸盐。,一般生成的-芳基-,-不饱和酸为反式构型，即芳基与羧基处于反式。 P388,也可用于制备不饱和羧酸。,呋喃丙胺,呋喃丙胺是治疗血吸虫的药物,在弱碱的催化作用下，醛、酮与含有双重致活的活泼亚甲基化合物发生的缩合反应叫克脑文格尔(Knoevenagel)反应。采用的是弱碱，可避免醛的自
2、身缩合。,2克脑文格尔(Knoevenagel)反应：,反应历程：略,例：,脂肪族醛也能进行反应。,醛与丙二酸的缩合可直接生成,-不饱和酸。 P389 例题,酮一般不与丙二酸或丙二酸酯作用。 P390,问题5,醛、酮与-卤代酸酯在强碱(RONa, NaNH2, (CH3)3COK)催化作用下互相作用，生成,-环氧酸酯的反应称为达琴(Darzen, G.)反应.,-环氧酸酯,-环氧酸酯,酮,醛,3达琴反应(略),3达琴反应(略)在强碱（如醇钠、氨基钠等）存在下，醛、酮与a-卤代酸酯反应，生成a，b-环氧酸酯。,例如：,反应历程：略,烯醇式 酮 式,用途：合成环氧酸酯，以及合成比原料醛、酮多一个碳
3、的醛、酮。,二、 酯的缩合反应,克莱森（Claisen)缩合反应 P391,具有-活泼氢的酯，在碱的作用下,两分子酯相互作用，失去一分子醇，生成-羰基酸酯的反应叫克莱森缩合反应。,反应历程(要求),pKa: 24.5 16,pKa: 11 16,pKa: 24.5,pKa:11,P392 (1)步中，乙酸乙酯氢的酸性弱于乙醇(pKa=16)，反应向生成碳负离子的趋势较小。少量碳负离子经亲核加成消除后，生成的乙酰乙酸乙酯的量也少。但由于乙酰乙酸乙酯中的氢处于两个羰基的位置，其酸性较醇强，能生成稳定的碳负离子，在(4)步中平衡向生成乙酰乙酸乙酯盐的方向移动，使缩合反应继续进行直到完成。最后用酸酸化
4、得到游离的乙酰乙酸乙酯。,具有两个氢原子的酯在乙醇钠作用下，可顺利发生缩合反应。 P392,三苯甲基钠也是一个很强的碱 P392。,采用不同的酯进行酯缩合时，可能有四种产物，在合成上无意义。但若含氢的酯与无氢且羰基比较活泼的酯（如苯甲酸酯、甲酸酯、草酸酯和碳酸酯等）进行酯缩合反应时，可得到单一产物。这种缩合反应称为交叉酯缩合。利用与甲酸酯缩合，可生成-甲酰化物；与碳酸酯缩合，可合成取代的丙二酸酯。,二元酸酯在碱作用下，可发生分子内或分子间的酯缩合反应。例如己二酸酯或庚二酸酯均可发生分子内酯缩合反应，形成五元或六元环-酮酸酯。这种分子内的酯缩合反应称为狄克曼缩合 P393。,克莱森酯缩合与羟醛缩
5、合很类似，是碳负离子对缺电子羰基碳的亲核进攻，但前者导致取代，为羧酸衍生物的典型反应；后者导致加成，为醛酮的典型反应。,当酮与酯缩合或酮酸酯自身进行缩合时，主要产物为-二酮。这是由于酮的氢的酸性强于酯的氢，所以在碱催化下，酮首先形成碳负离子，再与酯羰基发生亲核加成，然后消除乙醇，生成-二酮。,-酮酸酯,1，3 -二酮,1，3 -二酯,反应的共同特点是一组分脱去氢，另一组分脱去乙氧基（烷氧基）。,酯缩合反应是形成CC键的重要反应，它可以合成酮酸酯、1，3-二酮、1，3-二酯等。,例 ： 选用合适的原料合成,根据逆合成原理：断单加乙氧，这两种切断方式都是合理的。从切断后得出的原料都可以合成1苯基1
6、，3丁二酮。,第二节 -二碳基化合物的烷基化、酰基化及在合成中的应用,一、乙酰乙酸乙酯,1.特殊的化学反应,(1)与三氯化铁的显色反应乙酰乙酸乙酯能与三氯化铁发生颜色反应显紫色，可用于乙酰乙酸乙酯的定性鉴别。,2.酮式分解和酸式分解,乙酰乙酸乙酯有两种分解方式：,乙酰乙酸乙酯在稀碱液中水解生成乙酰乙酸盐，酸化后加热则脱羧生成酮，称为酮式分解。,乙酰乙酸乙酯如与浓的强碱液共热，不但酯基发生水解，而且酮羰基碳原子受亲核试剂OH-进攻，发生亲核加成，然后引起碳碳键断裂，最后生成两分子乙酸，称为酸式分解。,3. 亚甲基上的烷基化、酰基化及应用,乙酰乙酸乙酯分子中亚甲基上的氢，呈明显的酸性，这是由于它在
7、强碱（如RONa、NaH等）作用下其形成的碳负离子中的负电荷可离域到两个羰基氧原子上使其趋向稳定。因此，乙酰乙酸乙酯的亚甲基称为活泼亚甲基。,乙酰乙酸乙酯可与卤代烷、活泼卤代不饱和烃或酰卤发生亲核取代反应，生成烃基化或酰基取代的乙酰乙酸乙酯，然后在稀碱液中水解、酸化、加热，则脱羧生成一取代或二取代丙酮(酮式分解)。,烃基化反应时宜采用伯卤代烃，因叔卤代烃在强碱条件下易发生消除反应，仲卤代烃也因伴随有消除反应而产率低，芳卤烃则难于反应。,合成的产物中，由乙酰乙酸乙酯提供的部分是，其余部分由相应的卤代烃提供。,用乙酰乙酸乙酯的酮式分解制备甲基酮、制备二酮,烃基化的乙酰乙酸乙酯在浓碱中加热发生酸式分
8、解，生成取代乙酸。由于在酸式分解产物中也有部分酮式分解产物，故常用丙二酸酯合成法制备取代乙酸。,由酯缩合反应生成的其它酮酸酯经烃化水解和脱羧后，生成各种结构的酮及环酮 。,二、丙二酸二乙酯,丙二酸二乙酯分子中氢也呈现酸性(pKa=13)。在碱性试剂存在下形成碳负离子，可以和卤烃发生亲核取代反应，生成烃基化丙二酸二乙酯，经水解和脱羧后生成羧酸，称为丙二酸酯合成法。,由丙二酸酯合成法所得产物中丙二酸酯提供 部分，其余部分由卤代烷提供。,1.取代乙酸的制备,用一卤代烃为烃化剂，制备取代乙酸。,2.二元羧酸的制备,2 mol丙二酸二乙酯，2 mol醇钠和 1 mol二卤代烃作用，可以制备二元酸。,用卤代酸酯也可以制得二元羧酸。,3.环烷酸的制备,1 mol丙二酸二乙酯用2 mol醇钠处理可以得到二钠盐，再与1 mol二卤代烃反应可以制备三、四、五和六元环的环烷羧酸。,丙二酸酯合成法用于脂环烷羧酸的制备时，适用于三元、四元、五元和六元脂环烷羧酸的合成。,4.麦克尔加成反应：,丙二酸酯在碱作用下也可与，-不饱和羰基化合物发生麦克尔加成反应。,其它活泼亚甲基化合物：氰乙酸乙酯（CNCH2COOC2H5）-二酮（RCOCH2COR） 硝基化合物（RCH2NO2）,，-不饱和共轭体系：，-不饱和羰基化合物，-不饱和酸酯， ，-不饱和腈,麦克尔加成：,例如：,
