第四章縮合反應(yīng)詳解

第四章縮合反應(yīng)詳解演示文稿第一頁，共六十八頁。優(yōu)選第四章縮合反應(yīng)第二頁，共六十八頁。1Aldol縮合（羥醛縮合）定義：含有α-H的醛或酮，在堿或酸的催化作用下生成β羥基醛或β羥基酮的反應(yīng)（醛、酮之間的縮合）第一節(jié)α-羥烷基、鹵烷基、氨烷基化反應(yīng)第三頁，共六十八頁。無機堿:NaOH,Na2CO3

有機堿:EtONa,NaH1Aldol縮合機理a：堿催化第四頁，共六十八頁。機理b：酸催化H2SO4HClTsOH第五頁，共六十八頁。1）自身縮合（一般用堿性催化劑）

第六頁，共六十八頁。應(yīng)用：2-乙基己醇（異辛醇）的生產(chǎn)第七頁，共六十八頁。ii）不同的醛酮之間的縮合a與含α-H醛酮的反應(yīng)（羥甲基化Tollens）第八頁，共六十八頁。第九頁，共六十八頁。b苯甲醛與含α-H醛酮的反應(yīng)(Claisen-Schimidt)第十頁，共六十八頁。第十一頁，共六十八頁。強堿有利于形成動力學(xué)控制的少取代烯醇負(fù)離子。酸性條件則有利于形成熱力學(xué)控制的多取代烯醇弱堿條件下，影響因素會更多，選擇性不高。酸性條件下將形成烯醇，而不是烯醇負(fù)離子第十二頁，共六十八頁。如果兩個反應(yīng)物都具有a-H，則將得到四個產(chǎn)物第十三頁，共六十八頁。LDAiii)定向醇醛(酮)縮合①烯醇鹽法第十四頁，共六十八頁?！┐钾?fù)離子由于羰基的共軛作用得以穩(wěn)定——弱堿如NaOH，RONa作用下，反應(yīng)只能達(dá)到一定的平衡——強堿如LDA作用下，可以定量地轉(zhuǎn)化為烯醇負(fù)離子第十五頁，共六十八頁。a與LDA作用定向生成動力學(xué)鹽（低溫強堿）H+意義:選擇性高采用強堿LDA與一個醛或酮反應(yīng)，使之定量地轉(zhuǎn)化為烯醇負(fù)離子，然后再向該體系中加入另一個醛或酮，則可以得到單一產(chǎn)物。第十六頁，共六十八頁。第十七頁，共六十八頁。b烯醇硅醚法：第十八頁，共六十八頁。c亞胺法：（想讓哪位α-H活化就讓它與反應(yīng)）意義:選擇性高第十九頁，共六十八頁。iii）分子內(nèi)醇醛縮合、Robinson環(huán)化反應(yīng)第二十頁，共六十八頁。2不飽和烴α羥烷基化（Prine普林斯）(1,3-丙二醇縮醛）兩個醇羥基進攻羰基兩個醇羥基進攻羰基第二十一頁，共六十八頁。2不飽和烴α羥烷基化（Prine普林斯）(1,3-丙二醇縮醛）第二十二頁，共六十八頁。3芳醛的α-羥烷基化（安息香縮合）芳醛在含水乙醇中，以氰化鈉（鉀）為催化劑，加熱后發(fā)生雙分子縮合生成α-羥基酮機理（關(guān)鍵：如何來制造一個碳負(fù)離子）CN吸電子使氫離去第二十三頁，共六十八頁。第二十四頁，共六十八頁。Reformatsky（雷福爾馬特斯基）反應(yīng)醛或酮與

-鹵代酸酯和鋅在惰性溶劑中反應(yīng),經(jīng)水解后得到

-羥基酸酯。第二十五頁，共六十八頁。第二十六頁，共六十八頁。Reformatsky反應(yīng)的應(yīng)用合成-羥基羧酸酯合成-羥基羧酸醛、酮增長碳鏈的方法之一第二十七頁，共六十八頁。應(yīng)用（書上P191維生素A例子自己看）第二十八頁，共六十八頁。5.Grignard和Normant反應(yīng)

Grignard試劑和Normant試劑與羰基化合物(醛、酮)反應(yīng)，生成相應(yīng)的醇類的反應(yīng)。第二十九頁，共六十八頁。

二、α-鹵烷基化（Blanc反應(yīng)，氯甲基化反應(yīng)）機理:(苯環(huán)上有供電子基有利于反應(yīng),因為此為親電反應(yīng))作用與意義合成卞基氯的方法季銨鹽第三十頁，共六十八頁。Blanc氯甲基化反應(yīng)可用于延長碳鏈酸式分解第三十一頁，共六十八頁。第三十二頁，共六十八頁。含有-活潑氫的醛、酮與甲醛及胺(伯胺、仲胺或氨)反應(yīng)，結(jié)果一個-活潑氫被胺甲基取代，此反應(yīng)又稱為胺甲基化反應(yīng)，所得產(chǎn)物稱為Mannich（曼尼奇）堿三α-氨烷基化反應(yīng)1.Mannich反應(yīng)第三十三頁，共六十八頁。機理碳正離子除去的OH與H+反應(yīng)生成水第三十四頁，共六十八頁。影響因素:胺:仲胺氮上只有一個氫，反應(yīng)產(chǎn)物單一，而氨或伯胺，產(chǎn)物復(fù)雜，伯胺發(fā)生兩次反應(yīng)。含有兩種α-H的不對稱酮反應(yīng)發(fā)生在多取代α碳上。α，β-不飽和酮的反應(yīng)發(fā)生在飽和的α碳上,α碳有位阻時，發(fā)生γ－氨甲基化。酚類和活化芳雜環(huán)，氨甲基進入電荷密度較高的位置第三十五頁，共六十八頁。例:第三十六頁，共六十八頁?？汞懠菜幊Ｂ辶炙嵝詶l件下反應(yīng)比較定位強度第三十七頁，共六十八頁。用途制備C-氨甲基化產(chǎn)物Michael加成的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化(如親核試劑置換)制備多一個碳的同系物第三十八頁，共六十八頁。例:第三十九頁，共六十八頁。2.Pictet-Spengler四氫異喹啉類合成反應(yīng)第四十頁，共六十八頁。Strecker氨基酸合成反應(yīng)醛或酮用氰化氫、過量氨類作用可一步得到-氨基腈，水解生成-氨基酸的反應(yīng)稱為Strecker氨基酸合成反應(yīng)。該反應(yīng)是制備-氨基酸的方便方法。第四十一頁，共六十八頁。第二節(jié)β-羥烷基、β-羰烷基化反應(yīng)

一、β-羥烷基化反應(yīng)1.芳烴的β-羥烷基化第四十二頁，共六十八頁。2活性亞甲基化合物的-羥烷基化

活性亞甲基化合物與環(huán)氧乙烷在堿催化下發(fā)生羥乙基化反應(yīng)。第四十三頁，共六十八頁。3.有機金屬化合物的-羥烷基化(89%)(62%)第四十四頁，共六十八頁。二、β-羰烷基化反應(yīng)1、Michael（邁克爾）加成α，β-不飽和羰基化合物※和活性亞甲基化合物※在堿催化下進行共軛加成，稱為Micheal加成電子給體：活潑亞甲基化合物、烯胺等碳負(fù)離子接受體：-不飽和醛、酮、酯，不飽和腈、不飽和硝基化合物以及易于消除的曼尼希堿催化劑：醇鈉(鉀)、氫氧化鈉(鉀)、金屬鈉砂、氨基鈉、氫化鈉、哌啶、三乙胺以及季銨堿等

第四十五頁，共六十八頁。機理第四十六頁，共六十八頁。不對稱酮的Michael加成計量堿或酸C2H5ONa第四十七頁，共六十八頁。Michael反應(yīng)的應(yīng)用引進三個碳原子的側(cè)鏈合成二環(huán)或多環(huán)不飽和酮類

第四十八頁，共六十八頁。Michael反應(yīng)的應(yīng)用第四十九頁，共六十八頁。Michael反應(yīng)的應(yīng)用第五十頁，共六十八頁。Michael反應(yīng)的應(yīng)用第五十一頁，共六十八頁。Michael反應(yīng)的應(yīng)用第五十二頁，共六十八頁。Michael反應(yīng)的應(yīng)用第五十三頁，共六十八頁。Michael反應(yīng)的應(yīng)用第五十四頁，共六十八頁。Michael反應(yīng)的應(yīng)用兩步堿催化第五十五頁，共六十八頁。Michael反應(yīng)的應(yīng)用第五十六頁，共六十八頁。2.有機銅鋰試劑的β-羰烷基化第五十七頁，共六十八頁。第三節(jié)亞甲基化反應(yīng)

一.羰基烯化※反應(yīng)：（Witting反應(yīng)）Witting試劑Wittig試劑與醛、酮的羰基發(fā)生親核加成反應(yīng)，形成烯烴硫和磷與碳結(jié)合時，碳帶負(fù)電荷，硫或磷帶正電荷彼此相鄰，這種結(jié)構(gòu)的化合物稱為Ylide(葉立德)。由磷形成的Ylide稱為磷Ylide，又稱為Wittig試劑，其結(jié)構(gòu)可表示如下：

第五十八頁，共六十八頁。制備RX：RBr溶劑：Et2O苯DMF堿：NaNH2RONan-BuLi第五十九頁，共六十八頁。Witting反應(yīng)機理特點：1.反應(yīng)條件溫和，收率較高，且生成的烯鍵處于原來的羰基位置，一般不會發(fā)生異構(gòu)化，可以制得能量上不利的環(huán)外雙鍵化合物2.應(yīng)用面廣，具有各種不同取代基的羰基化合物均可作為反應(yīng)物3.能改變反應(yīng)試劑和條件，立體選擇地合成一定構(gòu)型的產(chǎn)物，如異構(gòu)體4.與不飽和醛羰基化合物反應(yīng)時，不發(fā)生1.4-加成，雙鍵位置固定，利用此特性可合成許多共軛多烯化合物（如胡蘿卜素等）第六十頁，共六十八頁。Witting反應(yīng)的應(yīng)用（增長碳鏈）與羰基鏈接第六十一頁，共六十八頁。Witting反應(yīng)的應(yīng)用（增長碳鏈）第六十二頁，共六十八頁。Witting反應(yīng)的改良Witting－Horner反應(yīng)膦酸酯類試劑比Wittig試劑反應(yīng)性強，親核性強，而且穩(wěn)定，能與一些難以發(fā)生Wittig反應(yīng)的醛酮進行反應(yīng)。產(chǎn)品易于分離，反應(yīng)結(jié)束后形成水溶性的磷酸鹽，容易分離。立體選擇性高，主要生成E－異構(gòu)體的烯烴。膦酸酯制備比較容易。第六十三頁，共六十八頁。二.羰基α-位的亞甲基化

1活性亞甲基化合物的亞甲基化（Knoevenagel）

堿性催化劑是：氨、胺、吡啶、哌啶、二乙胺、氫氧化鈉等含活潑亞甲基的化合物與醛或酮在弱堿性催化劑(氨、伯胺、仲胺、吡啶等有機堿)存在下縮合得到α,β-不飽和化合物烯烴脫水第六十四頁，共六十八頁。位阻影響：醛比酮好，位阻小的酮比位阻大的酮好第六十五頁，共六十八頁。①RNO2