有機(jī)合成酸催化縮合與分子重排2015.4

1、 廣義來(lái)說(shuō)，縮合系指兩個(gè)或兩個(gè)以上分子經(jīng)由失廣義來(lái)說(shuō)，縮合系指兩個(gè)或兩個(gè)以上分子經(jīng)由失去某一簡(jiǎn)單分子去某一簡(jiǎn)單分子(如如H2O, HX, ROH, NH3, N2等等)形成形成較大的單一分子的反應(yīng)。酸催化縮合反應(yīng)包括較大的單一分子的反應(yīng)。酸催化縮合反應(yīng)包括芳烴、芳烴、烯烴、烯烴、醛、酮醛、酮和和醇醇等在催化劑無(wú)機(jī)酸（等在催化劑無(wú)機(jī)酸（B酸）或路易酸）或路易斯酸（斯酸（L酸）催化下，生成正離子并與親核試劑作用，酸）催化下，生成正離子并與親核試劑作用，從而生成碳從而生成碳-碳或碳碳或碳-氮等鍵的反應(yīng)。氮等鍵的反應(yīng)。本章重點(diǎn)掌握：本章重點(diǎn)掌握：醛、酮的醛、酮的酸酸催化縮合反應(yīng)催化縮合反應(yīng)(羥醛縮合羥

2、醛縮合)。提出背景：堿催化的缺點(diǎn)提出背景：堿催化的缺點(diǎn)1. 1. 自身縮合自身縮合 HCH3CHCH2CHOOHCH3CHCH2CHOOH2H3OCH3CH=CHCHO（一）羥醛縮合（一）羥醛縮合（Aldol）反應(yīng)）反應(yīng)H+促進(jìn)形成烯醇式促進(jìn)形成烯醇式 （親核試劑）（親核試劑）H+活化醛酮活化醛酮2. 交叉縮合交叉縮合 薛蒙偉，張敦林，劉光祥，李健薛蒙偉，張敦林，劉光祥，李健. 無(wú)溶劑無(wú)溶劑NH2SO3H 催化下微波促進(jìn)催化下微波促進(jìn)四氫吡喃四氫吡喃-4-酮與芳香醛的酮與芳香醛的Aldol 縮合反應(yīng)縮合反應(yīng). 合成化學(xué)，合成化學(xué)，2013, 21（4）：）：485-4873，5-二亞芐基四氫吡

3、喃二亞芐基四氫吡喃-4-酮及其衍生物是用于制備一類雜環(huán)化酮及其衍生物是用于制備一類雜環(huán)化合物的前體，在醫(yī)藥工業(yè)研究方面有廣泛的應(yīng)用合物的前體，在醫(yī)藥工業(yè)研究方面有廣泛的應(yīng)用.X ArCHO+CH3NO2HOAc + NH4OAc100, 3h, 或70, overnightX ArCH=CH NO2ArCHOH2CCNX+NH4OAc36minCNArCH=CX88%97%X: CF3, MeO, F, Cl X: CN, CONH2 1.Kotrusz P, Kmentova I, Gotov B, et al. Chem Commun, 2002, 25102.李經(jīng)緯，徐利文，夏春谷李經(jīng)緯

4、，徐利文，夏春谷. 有機(jī)化學(xué)，有機(jī)化學(xué)，2004, 24（1）：）：23（二）烯胺的反應(yīng)（二）烯胺的反應(yīng) 問(wèn)題的提出問(wèn)題的提出：活潑亞甲基反應(yīng)的不足：活潑亞甲基反應(yīng)的不足- 堿性條件堿性條件含含-H-H的酮與環(huán)狀仲胺在的酮與環(huán)狀仲胺在酸性酸性催化劑（如催化劑（如TsOHTsOH）存在下）存在下 脫水而成。脫水而成。 甲苯回流帶出水分。甲苯回流帶出水分。 反應(yīng)可逆！。反應(yīng)可逆！。1 1、制備、制備O+NHOTsOHPhCH3NO72%-80%嗎啉NO+H2O不對(duì)稱酮主要生成取代基較少的烯胺不對(duì)稱酮主要生成取代基較少的烯胺O+NHTsOHPhCH3N85%-90%烯胺作為中間體，和活潑碳負(fù)離子一樣

5、，同屬親烯胺作為中間體，和活潑碳負(fù)離子一樣，同屬親核試劑，可以發(fā)生核試劑，可以發(fā)生親核取代親核取代（烴基化；酰基化）、（烴基化；?；?親核加成親核加成（AldolAldol；MichaelMichael）. .2 2、烯胺在合成中的應(yīng)用、烯胺在合成中的應(yīng)用烯胺烯胺 法的優(yōu)點(diǎn)：法的優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)不需使用強(qiáng)堿，大大減少縮合、歧化等副反反應(yīng)不需使用強(qiáng)堿，大大減少縮合、歧化等副反應(yīng)，提高了產(chǎn)率；反應(yīng)完畢后，烯胺經(jīng)水解可使應(yīng)，提高了產(chǎn)率；反應(yīng)完畢后，烯胺經(jīng)水解可使羰基再生，定向得到羰基再生，定向得到- -取代醛、酮。取代醛、酮。烴基化試劑烴基化試劑活潑的活潑的RX RX ( (碘代烷；烯丙式碘代烷；烯

6、丙式RXRX； -鹵代酮鹵代酮 酯酯) )定向烴基化定向烴基化（2 2）.Michael.Michael反應(yīng)反應(yīng)-不對(duì)稱酮的定向（選擇性）不對(duì)稱酮的定向（選擇性）MichaelMichael反應(yīng)反應(yīng)烯胺可與不飽和醛、酮、酯、腈、硝基化合物反應(yīng)烯胺可與不飽和醛、酮、酯、腈、硝基化合物反應(yīng)烯胺烯胺 可與不飽和醛、酮、酯合成可與不飽和醛、酮、酯合成-1 1，5- 5- 二羰基二羰基！或活潑亞甲基化合物或活潑亞甲基化合物合成下列化合物合成下列化合物 （4 4）.Robinson.Robinson環(huán)化反應(yīng)環(huán)化反應(yīng)MichaelMichael反應(yīng)反應(yīng)+ + 分子內(nèi)分子內(nèi)AldolAldol反應(yīng)反應(yīng) 組合組

7、合合成下列化合物合成下列化合物 分子重排反應(yīng)（分子重排反應(yīng)（molecular rearrangement reaction）是分子）是分子中的一個(gè)基團(tuán)或原子從一個(gè)原子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)原子上，形成一個(gè)中的一個(gè)基團(tuán)或原子從一個(gè)原子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)原子上，形成一個(gè)新的分子的反應(yīng)。新的分子的反應(yīng)。 分子重排可分為分子重排可分為分子間重排分子間重排和和分子內(nèi)重排分子內(nèi)重排。 分子間重排分子間重排：在重排中，：在重排中，遷移原子或基團(tuán)遷移原子或基團(tuán)完全游離并脫離原完全游離并脫離原來(lái)的分子，然后再與其它部分相連接，這種重排稱為分子間重排。來(lái)的分子，然后再與其它部分相連接，這種重排稱為分子間重排。在這種重排中，遷移基團(tuán)也可能來(lái)自不同分子。在這種重排中，遷移基團(tuán)也可能來(lái)自不同分子。 分子內(nèi)重排分子內(nèi)重排：則與其它分子無(wú)關(guān)，遷移基團(tuán)自始至終沒能脫：則與其它分子無(wú)關(guān)，遷移基團(tuán)自始至終沒能脫離原來(lái)的分子，僅從分子的一部分遷移至分子的另一部分。離原來(lái)的分子，僅從分子的一部分遷移至分子的另一部分。（一）頻哪醇頻哪酮重排反應(yīng)（一）頻哪醇頻哪酮重排反應(yīng) 拓拓展展的的頻頻哪哪反反應(yīng)應(yīng) （二）（二）FriesFries重排反應(yīng)重排反應(yīng) Fries重排 酚酯類酚酯類(包括脂肪和芳香酸的酯類包括脂肪和芳香酸的酯類)，在，在Lewis酸的催酸的催化下受熱，酰基從酚氧上重排到芳環(huán)碳上，生成鄰或化下受熱，?；鶑姆友跎现嘏诺椒辑h(huán)