第15章 缩合反应.ppt

1、罗氏化学 出品,第 15 章 碳负离子 缩合反应,罗氏化学 出品,15.1 氢碳酸的概念和-氢的酸性 15.2 酮式和烯醇式的互变异构15.3 缩合反应简述 15.4 羟醛缩合反应15.5 胺甲基化反应 15.6 Robinson增环反应15.7 酯缩合反应 15.8 碳负离子的烃基化、酰基化反应15.9 - 二羰基化合物在有机合成中的应用15.10 Perkin反应15.11 Knoevenagel 反应 15.12 Darzen反应15.13 安息香缩合反应,本 章 提 纲,罗氏化学 出品,烃可以看作是一个氢碳酸（carbon acid），碳上的氢以正离子解离下来的能力代表了氢碳酸的酸性强

2、弱。可以用pKa值来表示，pKa值越小，酸性越强。表15-1列出了一些氢碳酸的pKa值。,表中的数据表明：烷烃的酸性是很弱的。烯丙位和苯甲位碳上的氢的酸性比烷烃强。末端炔烃的酸性更强一些，环戊二烯亚甲基上的氢相对更活泼一些。,表15-1 一些氢碳酸的pKa值（在二甲亚砜中）,15.1 氢碳酸的概念和-氢的酸性,罗氏化学 出品,R-CH2-Y,R-CH-Y + H+,-H以正离子解离下来的能力称为-H的活性或-H的酸性,判断-H活性的方法： 1.pKa值 2.同位素交换的速率,15.1.1与管能团直连的碳上氢: -氢的酸性,罗氏化学 出品,CH3CH=CH2 pKa = 35,pKa = 16,

3、的酸性比,强。,的酸性与一元酮差不多。,影响-H活性的因素：,1. Y的吸电子能力。,2. 碳负离子的稳定性。,3. -H 周围的空间环境。,罗氏化学 出品,1. 羰基的-H是十分活泼的,15.1.2 羰基化合物-氢的活性分析,2. 羰基的-H的活性是两个原因造成的：羰基的吸电子诱导效应 -碳氢键对羰基的超共轭效应,3. 不同羰基化合物的-H活性是不同的,罗氏化学 出品,4.-二羰基化合物的酸性及判别,化合物 pKa 烯醇式含量 CH3COCH3 20 1.510-4(痕量) H2O 16 ROH 15 EtO2CCH2CO2Et 13.3 7.710-3 NCCH2CO2Et 11 2.51

4、0-1 CH3COCH2CO2Et 10.3 7.3(纯液态)，气态46.1%, 水0.4% CH3COCH2COCH3 9 76.5 C6H5COCH2COCH3 99 100,*表中的烯醇式含量均在纯净液态（无溶剂）下测定。,罗氏化学 出品,碳负离子可以写出三个共振式,(1) (2) (3),酮式（92.5%） 41oC/2.66bar mp -39oC,烯醇式（7.5%） 32oC/2.66bar,罗氏化学 出品,在极强碱的作用下，可以形成很不稳定的双负离子,罗氏化学 出品,15.2 酮式和烯醇式的互变异构,15.2.1 酮式和烯醇式的互变异构,3,4,1,酸或碱,*1 实验证明：酮式、

5、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。1 + 2 = 791kJ / mol 3 + 4 = 728kJ / mol,2,罗氏化学 出品,（一）酮烯醇互变异构,罗氏化学 出品,酮式 烯醇式沸点：41(267Pa) 33(267Pa),分子内氢键 p-共轭使烯醇式稳定,罗氏化学 出品,某些化合物中烯醇式含量,酮式 烯醇式 烯醇式含量/%,罗氏化学 出品,共振杂化体,互变异构,共振杂化体与互变异构本质区别！,罗氏化学 出品,*3 在一般情况下，烯醇式在平衡体系中的含量是比较少的，但随着-H活性 的增强，烯醇式也可能成为平衡体系中的主要存在形式。,烯醇式含量/% 1.

6、5 10-4 7.7 10-3 2.0 10-2,7.3 76.5 最多,罗氏化学 出品,15.2.2 烯醇化的反应机理,酸催化下的反应机理,碱催化下的反应机理,罗氏化学 出品,*1 烯醇负离子是一个两位负离子，氧碱性强，碳亲核性强。, ,+,烯醇负离子 碳负离子 烯醇负离子,H+,Br2,热力学产物 动力学产物,15.2.3 烯醇负离子的两位反应性能,罗氏化学 出品,15.2.4 不对称酮的烯醇化反应,动力学控制的产物 热力学控制的产物,罗氏化学 出品,分子间或分子内不相连接的两个碳原子连接起来形成新的碳碳键，成为新的化合物，同时有比较简单的无机或有机小分子化合物生成。这样的反应统称为缩合反

7、应。,15.3 缩合反应简述,罗氏化学 出品,15.4.1 羟醛缩合反应的机理15.4.2 羟醛缩合反应的分类1. 醛和酮的自身缩合分子间缩合，分子内缩合2. 醛和酮的交叉缩合甲醛的羟甲基化反应克莱森-斯密特反应3. 醛和酮的定向缩合4. 实例,15.4 羟醛缩合反应,罗氏化学 出品,定义：有-H的醛或酮在酸或碱的作用下，缩合生成-羟基醛或-羟基酮的反应称为羟醛缩合反应。,Ba(OH)2,-H2O,15.4 羟醛缩合反应,罗氏化学 出品,-H+,-H2O,酸催化下的反应机理,烯醇化,亲核加成,酸碱反应,H+,-H+,消除反应,15.4.1 羟醛缩合反应的机理,首先是在酸催化下由酮式转变为烯醇式

8、，然后烯醇对质子化的酮进行亲核加成，得到质子化的-羟基酮，再经质子转移、消除水生成,-不饱和酮。,罗氏化学 出品,碱催化下的反应机理(大多数情况),CH3CH=O,-CH2CH=O,-B：,CH3CH=O,-H2O,CH3CH=CHCHO,常用的碱性催化剂有：KOH， C2H5ONa， (t-BuO)3Al . 催化剂用量应在0.5mol以上。,H2O,烯醇化,亲核加成,酸碱反应,消除反应,首先是在碱催化作用下生成烯醇负离子，然后烯醇负离子再对醛（或酮）发生亲核加成，加成产物从溶剂中夺取一个质子生成-羟基醛（或-羟基酮），再在碱作用下失水生成,-不饱和醛酮。,罗氏化学 出品,讨 论,*1 在酸

9、性及强碱性条件下易失水，一般的碱性条件，加热时失水。所以，如要制备-羟基醛、 -羟基酮，通常采用弱碱性催化剂，温度较低的反应条件。 *2 烯醇负离子是一个两位负离子，在羟醛缩合反应中，主要是烯醇负离子的C端去进攻。 *3 羟醛缩合反应是一个可逆反应，温度低有利于正向反应，而加热回流有利于逆向反应。,罗氏化学 出品,逆向羟醛缩合的反应机理,H2O,+,H2O,2,+ -OH,逆向羟醛缩合,失水产物的逆向反应,-OH,正逆反应的控制 正反应的操作条件是：低温、在碱性条件下缩合。 逆反应的操作条件是：在水中加少量-OH，加热回流。,罗氏化学 出品,1. 醛和酮的自身缩合-分子间缩合和分子内缩合,醛的

10、自身缩合,CH3CH2CH2CHO + CH2CHO,CH3CH2CH2CHCHCHO,CH2CH3,-OH,CH2CH3,OH,I2,CH3CH2CH2CH=CCHO,CH2CH3,15.4.2 羟醛缩合反应的分类,罗氏化学 出品,酮的自身缩合,罗氏化学 出品,Ba(OH)2,-H2O,H+,1,4加成,互变异构,插烯系规则,分子内缩合,Soxhlex 提取器,I2,罗氏化学 出品,2. 醛和酮的交叉缩合反应,两种不同的醛、酮之间发生的羟醛缩合反应称为交叉的羟醛缩合反应。,有两种情况 （1）一种醛或酮有-H，另一种醛或酮无-H。 （2）两种醛酮都有-H。（在定向羟醛缩合反应中讨论。）,罗氏化

11、学 出品,（i） 甲醛的羟甲基化反应,CH2O + H-CH2CHO,HOCH2-CH2CHO,(HOCH2)3CCHO,(HOCH2)4C + HCOOH,-OH,-OH,2CH2O,康尼查罗反应,-OH,CH2O,浓-OH,+ CH2O（过量）,罗氏化学 出品,（ii） 克莱森-斯密特反应,一种无-H的芳香醛和一种有-H的脂肪醛或酮 ，在NaOH和乙醇的混合体系内，进行混合的缩合反应，得到产率很高的、-不饱和醛酮，这一反应称为克莱森-斯密特反应。,H2O-C2H5OH,NaOH,88 % -93%,E 构型为主,罗氏化学 出品,3. 醛和酮的定向缩合反应,解决两个问题： 1）两个反应物都有

12、-H时，到底哪个出-H，哪个出羰基？ 2）不对称酮发生羟醛缩合反应时，提供哪一側的-H参与反应？,CH3CHO +,-OH,乙醛缩合产物,丙酮缩合产物,-H2O,(CH3)2C=CHCHO,罗氏化学 出品,eg1. 制备,CH3CHO +,KOH, 15oC,80 % 83%,bp 77 / 3.73 103Pa59 / 1.33 103Pa,罗氏化学 出品,LiNCH(CH3)22 二异丙胺的锂盐 :LDA,制备：（i-C3H7)2NH + n-BuLi （i-C3H7)2NLi + C4H10,碱 共轭酸 pKa,(C6H5)3CNa,(C6H5)3CH,(CH3)2CH2NLi,(CH3

13、)2CH2NH,31.5,40,20,罗氏化学 出品,逆 合 成 分 析,实例二,罗氏化学 出品,LDA,CH3OCH2CH2OCH3,(CH3)3SiCl,-LiCl,锂盐无法蒸馏分离,主 次,蒸馏分离,99% 1% 纯净,+ TiCl4 + PhCHO,-(CH3)3SiCl,H3O+,-78OC,+ TiCl3(OH),合 成,罗氏化学 出品,eg3 制备,CH3CH2CHO +,THF, -78oC,CH3CH2CHO,H2O,LDA,制烯醇盐,定向羟醛缩合,反 应 式,罗氏化学 出品,1 制 LDA,（i-C3H7)2NH + n-BuLi （i-C3H7)2NLi + C4H10,

14、无水溶剂,2 制烯醇盐,+ LDA,THF, -78oC,3 定向羟醛缩合,H2O,罗氏化学 出品,实例一 用 和不超过4个碳的有机物合成,逆 合 成 分 析,4 实例,罗氏化学 出品,沙瑞特试剂,LDA,-OH,合 成,罗氏化学 出品,Eg2 制备,CH3CHO +,Ph2C=CHCHO,LDA Et2O,-7025oC,H2O,-H2O,78 % 85%,醛不能直接制成烯醇锂盐，因为醛羰基太活泼，制成的锂盐会与它反应。所以，在制锂盐时，必须先加以保护。,罗氏化学 出品,15.5 胺甲基化反应,具有活泼氢的化合物、甲醛、胺同时缩合，活泼氢被胺甲基或取代胺甲基取代的反应，称为曼尼期 (Mann

15、ich, C.)反应，也称为胺甲基化反应。生成的产物称为曼氏碱。,取代的胺甲基,罗氏化学 出品,1. 具有-H的醛、酮、酸、酯、硝基化合物、腈、末端炔烃、含有活泼氢的芳香环系化合物。,2. 二级胺,使用原料的范围,罗氏化学 出品,H+转移,活化的C=N,反应机理,罗氏化学 出品,胺甲基化反应实例,eg 1,1 用来制备-氨基酮,不对称酮反应时，亚甲基比甲基优先反应,罗氏化学 出品,eg 2,罗氏化学 出品,eg 3,2 在芳、杂环上引入胺甲基,罗氏化学 出品,eg 4,草绿碱,罗氏化学 出品,3 制备杂环化合物,eg 5,CH2 CH CH2,CH2 CH CH2,NCH3,C=O,eg 6,

16、罗氏化学 出品,4 制备,-不饱和酮、,-不饱和酯,罗氏化学 出品,H2C=N+(CH3)2 I-,NaHCO3,LDA,CH3I,实 例,罗氏化学 出品,定义：环己酮及其衍生物在碱(如氨基钠、醇钠等)存在下，与曼尼期碱的季铵盐反应产生二并六元环的产物，该反应称为鲁宾逊(Robinson, R.)增环反应.,15.6 鲁宾逊增环反应,罗氏化学 出品,鲁宾逊增环反应实际上是分三步完成的：,碱,罗氏化学 出品,选用合适的原料合成,应用实例,罗氏化学 出品,15.7.1 酯缩合反应15.7.2. 混合酯缩合反应15.7.3 分子内的酯缩合反应15.7.4 酮与酯的缩合反应,15.7 酯缩合反应,罗氏

17、化学 出品,15.7 . 1 酯缩合反应,具有-活泼氢的酯，在碱的作用下,两分子酯相互作用，生成-羰基酯, 同时失去一分子醇的反应称为酯缩合反应。也称为克莱森缩合反应。,15.7 酯缩合反应 -酮酸酯的合成,罗氏化学 出品,反应机理,pKa 24.5,pKa 11.0,pKa 15.9,罗氏化学 出品,乙酰乙酸乙酯的工业制法,乙酰乙酸乙酯又称-丁酮酸酯，简称酮酸酯，是无色并具有水果香味的液体，沸点180.4，在水中的溶解度不大，易溶于乙醇、乙醚中。,罗氏化学 出品,在强碱作用下的酯缩合反应,只有一个-H，必须用强碱作催化剂，才能使反应进行,Ph3CH pKa 31.5,罗氏化学 出品,在强碱作

18、用下酯缩合的反应机理,罗氏化学 出品,乙酰乙酸乙酯的酯缩合逆反应,+,C2H5O-,NH4Cl,罗氏化学 出品,15.7.2. 混合酯缩合反应,（1）甲酸酯,醛基,罗氏化学 出品,RO-,NaH,025oC,H2O,NaBH4,C2H5OH 25oC,*1. 甲酸酯中含有醛基、催化剂碱性不能太强，产率不高.*2. 是在分子中引入甲酰基的好方法.*3. 如果用一个环酯和甲酸酯缩合，不能用RO-作催化剂，否则会发生酯 交换而开环.,讨 论,罗氏化学 出品,*1. 一个酯羰基的诱导效应，增加了另一个酯羰基的活性，反应顺利，产率好。 *2. 羰基活性好，所以催化剂的碱性不用太强。 *3. 在合成上用来

19、制备 丙二酸酯或-取代的丙二酸酯。-羰基酸。,（2）草酸酯,丙二酸酯,-羰基酸,罗氏化学 出品,*1. 羰基活性差，选用强一些的碱作催化剂。 *2. 在合成上用来制备丙二酸酯或-取代的丙二酸酯。,( 3 ) 碳酸酯,罗氏化学 出品,*1. 羰基活性差，选用强碱作催化剂。 *2. 在合成上，主要用于在-C上引入苯甲酰基。,(4) 苯甲酸酯,罗氏化学 出品,（5）实 例 剖 析,eg 1. 选用合适原料制备,eg 2. 选用合适的原料制备,合成二：,HCOOEt + C6H5CH2COOEt,EtONa,70%,合成一：,EtOOC-COOEt + C6H5CH2COOEt,EtONa,-CO,1

20、75oC,+ C6H5CH2COOEt,EtONa,罗氏化学 出品,合成：,eg 3. 选用合适的原料合成,逆合成分析,-CO2,EtO-,H+,H+,OH-,罗氏化学 出品,eg 4. 选用合适的原料合成,逆合成剖析：,具体合成：,罗氏化学 出品,15.7.3 分子内的酯缩合反应 Dieckmann,二元酸酯若分子中的酯基被四个以上的碳原子隔开时，就发生分子内的酯缩合反应，形成五元环或更大环的酯，这种环化酯缩合反应也称为狄克曼酯缩合。,实例 1,罗氏化学 出品,分子内Claisen 酯缩合（Dieckmann缩合）,用于制备五元和六元环-酮酸酯,罗氏化学 出品,实例 2,实例 3,环化方向

21、含两种不同-H时, 酸性较大的-H优先被碱夺去,罗氏化学 出品,分子内酯缩合（ Dieckmann缩合）,建立五、六元脂环系,两种不同的酯，其中一个不含-H。,罗氏化学 出品,环化方向 含两种不同-H时, 酸性较大的-H优先被碱夺去,罗氏化学 出品,反应机理（酯缩合逆反应、和酯缩合反应）,罗氏化学 出品,15.7.4 酮与酯的缩合反应,从理论上分析，有可能生成四种化合物。,罗氏化学 出品,NaH,EtO-,EtO-,NaH,H2O,H2O,H2O,H2O,-CO,罗氏化学 出品,酮酯缩合,实 例,实例 1. 选用合适的原料合成,酯缩合,C6H5COOC2H5 + CH3COOC2H5,1NaH

22、,1NaH,2H+,2H+,-CO,NaH,罗氏化学 出品,实例 2,NaH/Et2O,4055oC,酸性大，空阻小对动力学有利。,稳定性好，对热力学有利。,51%,9%,罗氏化学 出品,实例 4,实例 5,发生分子内酮酯缩合时, 总是倾向于形成五元环、六元环。,实例 3,罗氏化学 出品,酮的-H比酯的-H活泼。,酮酯缩合,罗氏化学 出品,15.8.1 酯的烃基化、酰基化反应15.8.2 酮的烃基化、酰基化反应1. 对称酮的烃基化、酰基化反应2. 不对称酮的烃基化、酰基化反应15.8.3 醛的烃基化反应15.8.4 -二羰基化合物的烃基化、酰基化反应1.乙酰乙酸乙酯的-烃基化、 -酰基化 2.

23、乙酰乙酸乙酯的-烃基化、 -酰基化 3.-二酮的-烃基化、-酰基化,15.8 碳负离子的烃基化、酰基化反应,罗氏化学 出品,15.8.1 酯的烃基化、酰基化反应,酯的酰基化反应,酯的烃基化反应,15.8 碳负离子的烃基化、酰基化反应,罗氏化学 出品,一元酸酯在强碱作用下，与卤代烷发生反应，在-C上引入烷基，这称为烷基化反应。,酯 烷 基 化 反 应 的 实 例,反应需在无质子溶剂中进行。,罗氏化学 出品,酯 酰 基 反 应 的 实 例,反应在无质子溶剂中进行。,一元酸酯在强碱作用下，可与酰氯或酸酐进行反应，而在-C上引入酰基，这称为酯的酰基化反应。,罗氏化学 出品,（1）反应总述,RX,B:,

24、RCOOC2H5,亲核加成,亲核取代,醇醛缩合,酮的烷基化反应,酮的酰基化反应,1.对称酮的烃基化、酰基化反应,15.8.2 酮的烃基化、酰基化反应,罗氏化学 出品,（2）几点说明,*1. 为了在反应中抑制aldol反应，使用足够强的碱（如NaNH2、 Ph3CNa、NaH）将反应物迅速地全部变为碳负离子*2. 酮酯缩合是可逆的，酮与酰卤、酸酐反应是不可逆的。,罗氏化学 出品,eg 2,*4.烯醇负离子是两位负离子，烷基化反应主要在碳端发生（C亲核性强，软-软）要使酰基化反应在碳端发生， 烯醇负离子必须过量。,eg 1,*3.酸酐、酰卤和空阻大的酯要用强碱催化，反应要在非质子溶剂中进行。,罗氏

25、化学 出品,2.不对称酮的烃基化、酰基化反应,对于不对称酮，有热力学控制与动力学控制两种酰基化产物，通常，空阻大的碱、强碱、低温、非质子溶剂有利于动力学产物产生。在质子溶剂中进行反应有利于热力学产物产生。,罗氏化学 出品,用三甲基氯硅烷和锂盐处理，得热力学控制产物,ROH + Me3SiCl,ROSiMe3,ROH + Me3SiOH,-HCl,Et3N,25oC,H3O+,DMF 回流,Et3N Me3SiCl,78%,22%,蒸馏分离,CH3Li,-Me4Si,RX,罗氏化学 出品,用LDA处理，得动力学控制产物,罗氏化学 出品,含有下边结构的化合物称为烯胺，N上有氢的 烯胺是不稳定的，

26、N上没氢的烯胺是稳定的。,(1) 烯胺结构：,酮经烯胺烷基化、酰基化，也得动力学控制产物,罗氏化学 出品,稳定的烯胺是含-H的酮与二级胺在酸催化下反应来制备的,(2) 烯胺制备：,六氢吡啶（sixhydropyridine）、四氢吡咯（tetrahydropyrrole）和吗啉（morpholine）等是最常用的二级胺，它们与羰基的反应性为：,H3O+,罗氏化学 出品,（ii）能形成共轭体系时，双键在共轭处形成。,（i）不对称酮形成烯胺时，双键总是在取代基较少的地方形成。,不对称酮形成烯胺时的规律,五原子重叠， 空阻大。,罗氏化学 出品,(3) 烯胺的反应,*1. 烯胺具有双位反应性能,反应既

27、可以在氮上发生也可以在碳上发生。,-,罗氏化学 出品,使用活泼卤代烷如碘甲烷、烯丙型卤化物、苯甲型卤代物等主要发生碳烃基化产物。,*2 烯胺的烃基化反应,罗氏化学 出品,酰基化反应一般在碳上发生,*3 烯胺的酰基化反应,罗氏化学 出品,*4.不对称酮经烯胺烷基化、酰基化，主要得动力学控制产物,罗氏化学 出品,溶剂不同，产物不同，在非质子溶剂中得一取代产物，在质子溶剂中得二取代产物。,*5 烯胺与,-不饱和酸、酯、腈等能发生麦克尔加成反应,C2H5OH,+,H+,CH2=CH-COOCH3,H3O+,2CH2=CH-COOCH3,H3O+,二氧六环,罗氏化学 出品,*6. 烯胺在合成中的应用实例

28、,制备长链脂肪酸,罗氏化学 出品,制备长链的二元羧酸,罗氏化学 出品,15.8.3 醛的烃基化反应,但如能在反应前将醛基予以保护，则烷基化反应还是可以发生的。,醛在碱性条件下，易发生羟醛缩合反应，所以很难使它通过碳负离子直接发生烷基化、酰基化反应。,RRCHCH=NR,RCH2CHO,RCH2CH=NR,RCHCH=NR,RRCHCHO,H+,RNH2,C2H5MgX,or LDA,R X,罗氏化学 出品,Eg 1. 选用合适的原料合成,剖 析,罗氏化学 出品,合 成,罗氏化学 出品,160oC,合 成,罗氏化学 出品,eg 2. 选用合适的原料合成,剖析一：,-H不够活泼,产物为混合物,罗氏

29、化学 出品,剖析二：通过添加适当基团，克服上述剖析中的问题,6,1,2,3,4,5,罗氏化学 出品,合 成 路 线,合 成,罗氏化学 出品,eg 3. 选用合适的原料合成,剖 析,1,2,3,4,罗氏化学 出品,CH2=CH-COOC2H5,H+ H2O,OH-,C2H5OH H+,HOCH2CH2OH,HCl(g),C2H5ONa,H+3O,HO-,合 成,C2H5ONa,C2H5ONa,罗氏化学 出品,eg 4. 选用合适的原料合成,+,+,剖 析,6,1,2,3,4,5,罗氏化学 出品,合 成,OH -,罗氏化学 出品,eg 5. 选用合适的原料合成,+,+,ClCH2Ph,剖 析,5,

30、1,2,3,4,罗氏化学 出品,合成：,NaOC2H5,PhCH2Cl,NaOC2H5,H+,H+,NaOC2H5,CH3I,罗氏化学 出品,1 乙酰乙酸乙酯的-烷基化、 -酰基化,CH3COOC2H5,C2H5ONa,-C2H5OH,Na+,CH3I,NaH,-H2,Na+,CH3COCl,15.8.4 -二羰基化合物的烃基化、酰基化反应,罗氏化学 出品,-二羰基化合物的Na盐在非质子溶剂中不溶，为了改善盐的溶解性能，用可溶性的镁盐代替不溶性的钠盐。,方法一：,方法二：,用可溶性的镁盐代替不溶性的钠盐,C2H5OH + Mg + CH2(COOC2H5)2,C2H5OMg + -CH(COO

31、C2H5)2,CCl4,C2H5COCl,罗氏化学 出品,2 乙酰乙酸乙酯的-烷基化、-酰基化,or 用RLi，惰性溶剂,NH3(液),NaNH2,Na+,NaNH2,NH3(液),1mol RX,1mol RX,1mol RCOX,1mol,1mol RCOOEt,1mol RCOX,NH4Cl or H2O,罗氏化学 出品,3 -二酮的-烷基化、-酰基化,*烷基化用NaNH2-NH3(l)，酰基化用RLi-惰性溶剂 其它的-二羰基化合物(如-二酮)也能发生同样的反应。例如:,H3O+,2 NaNH2,NH3(l),n-C4H9Br,罗氏化学 出品,对于不对称的-二酮，有两个位，反应总是在质

32、子酸性较大的位发生。例如：,2 NaNH2,NH3(l),NH4Cl,RX,罗氏化学 出品,1 乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯的合成2 乙酰乙酸乙酯的酮式分解3 乙酰乙酸乙酯的酸式分解4 - 二羰基化合物在有机合成中的应用,15.9 -二羰基化合物在有机合成中的应用,罗氏化学 出品,1 乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯的合成,（i）乙酰乙酸乙酯的合成,乙酰乙酸乙酯这个重要的原料可通过乙酸乙酯的自身缩合来制备（参见15.7.1）。在工业上它是由乙烯酮的二聚体（参看14.8）通过乙醇醇解得到的。如用其它的醇就可以得到其它的酯，一般产量都很高：,15.9 -二羰基化合物在有机合成中的应用,罗氏化学 出品,在工

33、业上，丙二酸二乙酯可经下列过程制得,（ii）丙二酸二乙酯的合成,生成丙二酸二酯的另一种方法是使氰乙酸直接与乙醇酯化。,罗氏化学 出品,乙酰乙酸乙酯的酯缩合逆反应,+,C2H5O-,2 乙酰乙酸乙酯的酮式分解3 乙酰乙酸乙酯的酸式分解,NH4Cl,罗氏化学 出品,2 乙酰乙酸乙酯的酮式分解,乙酰乙酸乙酯的,H+,-CO2,-OH（稀）,- C2H5O- - HO-,罗氏化学 出品,3 乙酰乙酸乙酯的酸式分解,H2O,H2O,C2H5OH,-OH（浓）,罗氏化学 出品,酮式分解（稀碱）,酸式分解（浓碱）,罗氏化学 出品,4 -二羰基化合物在合成中的应用实例,eg 1: 以乙酸乙酯为原料合成4-苯基

34、-2-丁酮,CH3COOC2H5,RONa (1mol),C6H5CH2Cl,1 稀OH -,2 H+,-CO2,罗氏化学 出品,eg 2: 选用不超过4个碳的合适原料制备,2 CH3COOC2H5,C2H5ONa,C2H5ONa,Br(CH2)4Br,分子内的亲核取代,稀-OH,H+,-CO2,罗氏化学 出品,eg 3: 乙酰乙酸乙酯与BrCH2CH2CH2Br在醇钠作用下反应，主要得到 而不是 ,请解释原因。,罗氏化学 出品,eg 4: 制备,H+,NaOEt,EtOH,NaOEt,EtOH,CH3I,CH3CH2CH2Br,OH-（浓）,+ CH3COOH,酸式分解,罗氏化学 出品,eg

35、 5: 选用合适的原料制备下列结构的化合物。,罗氏化学 出品,eg 6: 如何实现下列转换,(CH3)3SiCl,蒸馏分离,1mol n-C4H9Br,CH3Li,n-C4H9Br,C2H5ONa,HCOOC2H5,(2mol) KNH2,NH3(l),OH-,引入醛基的目的是帮助定位。, -烷基化,罗氏化学 出品,eg 7: 如何实现下列转换,合成一：,合成二：,+,对甲苯磺酸,H3O+,LDA,THF -70oC,罗氏化学 出品,*1. 引入醛基的目的是为了使反应能定向进行。 *2. 若-二羰基化合物中的一个羰基是醛基，则在稀碱存在下，也能发生酮式分解。,合成三：,CO2 + H2,C2H

36、5ONa,HCOOC2H5,1mol KNH2,NH3(l),OH-,OH-,+ HCOOH,-,ROH,ROH,罗氏化学 出品,制备甲基酮,收率不高,乙酰乙酸乙酯在合成上的应用,罗氏化学 出品,制备各种二酮,2,6-庚二酮,2,5-己二酮,罗氏化学 出品,1-苯基-1, 3-丁二酮,制备环烷基酮,罗氏化学 出品,制备高级酮酸,罗氏化学 出品,罗氏化学 出品,罗氏化学 出品,（甲）制备,丙二酸二乙酯的合成及应用,罗氏化学 出品,丙二酸二乙酯,丙二酸二乙酯的特性及其应用,丙二酸二乙酯简称二酸酯，为无色有香味的液体，沸点199，微溶于水 。,罗氏化学 出品,（乙）应用,制备取代乙酸,罗氏化学 出品

37、,制备二元酸,罗氏化学 出品,制备环烷酸,罗氏化学 出品,CH2(CO2Et)2,2EtO-,EtOH,BrCH2(CH2)nCH2Br,OH-,H+,-CO2,SOCl2,CH2(CO2Et)2,2EtO-,eg 8：合成螺环化合物,还原,罗氏化学 出品,I2在 eg 9中的作用,2 CH2(CO2Et)2,2 EtO-,BrCH2CH2CH2Br,CH(CO2Et)2,CH(CO2Et)2,2 EtO-,H+,I2,OH-,Eg 9： 用简单的有机原料合成,罗氏化学 出品,CH3CHO + 3CH2O,2 CH2(COOEt)2 +,(螺环二元羧酸),(HOCH2)3C-CHO,-CO2,

38、EtO-,HO-,H+,HO-,HO-,HBr,eg 10 用简单的有机原料合成,浓,CH2O,罗氏化学 出品,Eg 11 用简单的有机原料合成,CH2(CO2Et)2,EtO-,分子内酯交换,EtO-,分子内酯交换,罗氏化学 出品,思考题1：如何完成下列转换？,罗氏化学 出品,思考题2：如何完成下列转换？,罗氏化学 出品,思考题3：如何完成下列转换？,罗氏化学 出品,1 定义：在碱性催化剂的作用下，芳香醛（包括芳杂环醛）与酸酐反应生成-芳基-,-不饱和酸的反应称为浦尔金(Perkin, W.)反应。,15.10 浦尔金（Perkin）反应,罗氏化学 出品,2 反应机理：,-B:,罗氏化学 出

39、品,制备肉桂酸、呋喃丙烯酸、香豆素.,3 应用实例：,罗氏化学 出品,在弱碱的催化作用下，醛、酮与含有活泼亚甲基的化 合物发生的失水缩合反应为脑文格(Knoevenagel, E.)反应。,15.11 脑文格（Knoevenagel）反应,1 定义：,罗氏化学 出品,2 反应机理,罗氏化学 出品,3 脑文格反应的实例,eg 1.,eg 2.,eg 3.,制备各种类型的,-不饱和化合物。,7480,罗氏化学 出品,15.12 达参（Darzen）反应,1 定义,-环氧酸酯,* CH2 生成醛 CHR 生成酮,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参(Darzen, G.)反应。,罗氏化学 出品,2 反应机理,-CO2,产生碳负离子,H+,罗氏化学 出品,实例：由环己酮转化成其它化合物,3 应用实例,合成环氧酸酯，合成比原料醛、酮多一个碳的醛或多几个碳的酮。,罗氏化学 出品,实例：由苯甲醛转化成其他化合物,罗氏化学 出品,15.13 安息香缩合反应,1 定义,俗称安息香(Benzoin),芳香醛在氰化钾的作用下，发生双分子缩合，生成-羟基酮的反应称为安息香缩合反应。,罗氏化学 出品,2 反应机理,罗氏化学 出品,受体(给体),给体(受体),3 实 例,