第四章 穩(wěn)定化碳負(fù)離子的縮合反應(yīng)

第四章穩(wěn)定化碳負(fù)離子的縮合反應(yīng)第一頁，共三十二頁，2022年，8月28日4.1羥醛縮合反應(yīng)羥醛加成，四種可能的立體異構(gòu)體

羥醛縮合反應(yīng)

第二頁，共三十二頁，2022年，8月28日4.1.1羥醛加成反應(yīng)的區(qū)域選擇性與化學(xué)選擇性(親核試劑與親電試劑決定化學(xué)選擇性)交叉羥醛加成反應(yīng)存在化學(xué)選擇性（兩組份誰是親核體與親點(diǎn)體）；區(qū)域選擇性（在非對(duì)稱酮的哪一側(cè)形成烯醇負(fù)離子）；立體選擇性第三頁，共三十二頁，2022年，8月28日4.1.1.1利用分子自身特點(diǎn)的區(qū)域與化學(xué)選擇性羥醛加成反應(yīng)羥醛加成反應(yīng)是構(gòu)建碳骨架的重要方法4.1.1.1.1不含α-氫羰基化合物的利用（甲醛、芳香醛），它只能作為親電體，反應(yīng)簡單化Claisen-Schmidt-芳香醛的羥醛縮合。（反式烯烴，Claisen-Schmidt）第四頁，共三十二頁，2022年，8月28日4.1.1.1.2通過熱力學(xué)控制進(jìn)行選擇性羥醛加成反應(yīng)-可逆反應(yīng)的利用（平衡控制產(chǎn)物）羥醛加成反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，在酸性條件下，一般得到熱力學(xué)穩(wěn)定產(chǎn)物（形成的最終產(chǎn)物雙鍵上取代基多）；堿性條件下，形成動(dòng)力學(xué)控制產(chǎn)物（形成的最終產(chǎn)物雙鍵上取代基—）第五頁，共三十二頁，2022年，8月28日分子內(nèi)的羥醛縮合有利于熱力學(xué)控制產(chǎn)物，二羰基化合物的分子內(nèi)羥醛縮合將導(dǎo)向環(huán)狀化合物，環(huán)狀化合物的穩(wěn)定性如下：六元環(huán)≈五元環(huán)＞七元環(huán)＞四元環(huán)第六頁，共三十二頁，2022年，8月28日4.1.1.2引導(dǎo)的羥醛反應(yīng)：提前制備親核試劑（以烯醇鹽、烯醇硅醚、亞胺負(fù)離子等形式存在）MLn=Li,BR2,SnX,TiX3,AlR2,MgX,ZnX第七頁，共三十二頁，2022年，8月28日4.1.1.2.1使用預(yù)制的烯醇負(fù)離子的方法第八頁，共三十二頁，2022年，8月28日4.1.1.2.2使用烯氧基乙硼烷的方法

第九頁，共三十二頁，2022年，8月28日4.1.1.2.3Mukaiyama反應(yīng)：四氯化鈦等lewis酸中催化烯醇硅醚對(duì)羰基化合物的親核加成，生成羥醛加成產(chǎn)物第十頁，共三十二頁，2022年，8月28日4.1.1.2.4Morita-Baylis-Hillman反應(yīng)：α，β-不飽和化合物在叔胺或三烴基膦催化下與醛的反應(yīng)（催化劑對(duì)α，β-不飽和化合物的共軛加成形成烯醇負(fù)離子)第十一頁，共三十二頁，2022年，8月28日4.1.1.3類羥醛縮合反應(yīng)羥醛反應(yīng)是醛酮烯醇負(fù)離子與醛酮的反應(yīng)，其它穩(wěn)定化的碳負(fù)離子與醛酮的加成有時(shí)統(tǒng)稱類羥醛反應(yīng)M=Al,B,Cr,Si,Sn,Ti,Zr第十二頁，共三十二頁，2022年，8月28日4.1.1.3.2Henry反應(yīng)：硝基化合物的類羥醛反應(yīng)4.1.1.3.3潛在的芳香體系第十三頁，共三十二頁，2022年，8月28日4.1.3烯醇負(fù)離子的其它縮合反應(yīng)4.1.3.1Robinson環(huán)合反應(yīng)是酮與α，β-烯酮在堿性條件下進(jìn)行去質(zhì)子化-Michael加成-質(zhì)子轉(zhuǎn)移-羥醛縮合,最終形成環(huán)己烯酮的反應(yīng)第十四頁，共三十二頁，2022年，8月28日

4.1.3.2Mannichreaction是含α-氫的酮與醛(通常是甲醛)和仲胺在酸性條件下生成β-氨基酮的反應(yīng)

Mannich堿常用做生成α，β-烯酮:與堿作用發(fā)生β-消除反應(yīng)

Mannich堿

第十五頁，共三十二頁，2022年，8月28日4.2不同類羰基化合物間的縮合反應(yīng)羧酸衍生物的縮合是酮或酯以烯醇負(fù)離子或烯醇醚的形式與另一個(gè)作為親電試劑的羧酸衍生物的親核加成-消除反應(yīng),結(jié)果是烯醇負(fù)離子的?；?.2.1醛、酮與酯及羧酸衍生物的縮合反應(yīng)第十六頁，共三十二頁，2022年，8月28日4.2.2羧酸衍生物與醛酮的縮合反應(yīng)預(yù)制的酯或酰胺烯醇負(fù)離子或烯醇硅醚與醛、酮加成，生成β-羥基酯或酰胺第十七頁，共三十二頁，2022年，8月28日4.2.3酯-酯縮合反應(yīng)4.2.3.1分子之間的酯-酯縮合反應(yīng)：Claisen縮合自身的酯縮合,對(duì)不同酯之間的縮合反應(yīng),產(chǎn)物復(fù)雜,需要進(jìn)行反應(yīng)控制第十八頁，共三十二頁，2022年，8月28日4.2.3.2分子內(nèi)的酯-酯縮合反應(yīng)Dieckmann縮合反應(yīng),適用于5,6元環(huán)的合成4.2.3.3分子內(nèi)的腈-腈縮合Thorpereaction(5,6元合成)第十九頁，共三十二頁，2022年，8月28日4.3烯烴合成法:C=C的形成4.3.1Wittig反應(yīng)及相關(guān)反應(yīng)碳負(fù)離子除了利用鄰位的吸電子基團(tuán)外，還可利用鄰位正電荷，Wittig試劑的制備正是利用了這一點(diǎn)4.3.1.1Wittig反應(yīng)

第二十頁，共三十二頁，2022年，8月28日Wittig反應(yīng)是合成烯烴最重要的方法，此法優(yōu)點(diǎn)在于合成雙鍵位置是唯一確定（通過消除反應(yīng)生成烯烴可能得到區(qū)域異構(gòu)體的混合物）第二十一頁，共三十二頁，2022年，8月28日Wittig反應(yīng)的立體化學(xué)取決于Wittig試劑和醛酮結(jié)構(gòu)與反應(yīng)條件：非穩(wěn)定化的Wittig試劑主要產(chǎn)生-(z)-烯烴，穩(wěn)定化的Wittig試劑主要產(chǎn)生-(E)-烯烴連接到負(fù)離子的是穩(wěn)定負(fù)離子基團(tuán)時(shí)（吸電子基團(tuán)，COOMe,COMe,CN），主要產(chǎn)生-(E)-烯烴；連接到負(fù)離子的是使負(fù)離子非穩(wěn)定碳基團(tuán)時(shí)（供電子基團(tuán)，烷基），主要產(chǎn)生z-烯烴介于兩者之間的為（Ph,烯烴）第二十二頁，共三十二頁，2022年，8月28日HWE反應(yīng)：應(yīng)用最廣泛的Wittig反應(yīng)，全名為Horner-Wadsworth-Emmons,該法使用膦酸酯取代鏻鹽，制備膦酸酯α-碳負(fù)離子和醛的反應(yīng)。優(yōu)點(diǎn)：活性高，副產(chǎn)物易處理第二十三頁，共三十二頁，2022年，8月28日4.3.1.3Horner-wittig反應(yīng)使用膦氧化物代替鏻鹽，用叔丁醇鉀或叔丁醇鋰去α-質(zhì)子，與醛、酮反應(yīng)4.3.1.4砷葉立德第二十四頁，共三十二頁，2022年，8月28日4.3.2Julia烯烴合成法苯砜的α-碳負(fù)離子與醛、酮反應(yīng)合成烯烴的方法納-汞齊脫砜基消除為反應(yīng)的最后一步反應(yīng)的顯著特點(diǎn)為立體選擇性得到反式烯烴，原因?yàn)檫€原消除反應(yīng)的碳負(fù)離子中間體要有一個(gè)穩(wěn)定的構(gòu)象第二十五頁，共三十二頁，2022年，8月28日J(rèn)ulia烯烴合成法的最近發(fā)展是用雜芳環(huán)取代基取代經(jīng)典的Julia方法中的苯環(huán)使反應(yīng)變得更易進(jìn)行，反應(yīng)的立體選擇性得到提高第二十六頁，共三十二頁，2022年，8月28日4.3.3Peterson反應(yīng)通過硅基穩(wěn)定的α-碳負(fù)離子對(duì)醛、酮加成-消除合成烯烴的方法第二十七頁，共三十二頁，2022年，8月28日4.3.4Tebbe試劑由雙環(huán)戊二烯基二氯化鈦與三甲基鋁反應(yīng)制備主要用途是與羰基的反應(yīng)，結(jié)果是亞甲基取代醛、酮、酯等的氧，也可以與烯烴進(jìn)行環(huán)加成，還可以催化烯烴復(fù)分解反應(yīng)Tebbe反應(yīng)優(yōu)于Wittig表現(xiàn)在：當(dāng)與可烯醇化的酮羰基化合物反應(yīng)時(shí)其立體化學(xué)不受影響；活性更高，與位阻大的羰基化合物和酯、酰胺這些不活潑的羰基化合物也可順利反應(yīng)第二十八頁，共三十二頁，2022年，8月28日第二十九頁，共三十二頁，2022年，8月28日第三十頁，共三十二頁，2022年，8月28日4.3.5烯烴復(fù)分解反應(yīng)是近年來發(fā)展的最有用的一個(gè)新反應(yīng)，是繼Wittig反應(yīng)之后烯烴合成方法的重大突破。兩種烯烴在鉬、鎢、釕等卡賓型催化劑催化下，碳碳雙鍵重組合成兩個(gè)新的碳碳雙鍵的方法與Wittig反應(yīng)比較，該法具有如下優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)的副產(chǎn)物是烯烴，選擇合適的