第13章 縮合反應(yīng)123

13.1概述13.2醛醇縮合反應(yīng)13.3羧酸及其衍生物的縮合第十三章縮合反應(yīng)（Condensation）

凡是兩個(gè)分子互相作用失去一個(gè)小分子，生成一個(gè)較大分子的反應(yīng)，以及兩個(gè)分子通過(guò)加成作用生成一個(gè)較大分子的反應(yīng)都可稱作“縮合反應(yīng)”

13.1概述一、定義二、一般反應(yīng)歷程與吸電基的相連的α-C上具有一定酸性的活潑氫，在堿(B)的催化作用下，可以脫質(zhì)子而形成碳負(fù)離子。這類碳負(fù)離子可以與醛、酮、羧酸酯、羧酸酐以及烯鍵和炔鍵發(fā)生親核加成反應(yīng)或者與鹵烷發(fā)生親核取代反應(yīng)，形成新的碳.碳鍵而得到多種類型的產(chǎn)物?；衔镱愋虲H3－YpKa化合物類型CH3－YpKa102017約2419約25表各種活潑甲基化合物的酸性三、脂鏈中亞甲基和甲基上的氫的酸性化合物類型X－CH2－YpKa化合物類型X－CH2－YpKa91191310.7約25表各種活潑亞甲基化合物的酸性各種吸電基Y對(duì)α-甲基上氫的活化能力的次序如下：

在亞甲基上連有兩個(gè)吸電基X和Y時(shí)，亞甲基上氫原子的酸性明顯增加反應(yīng)歷程脫質(zhì)子（快）堿碳負(fù)離子13.2醛醇縮合反應(yīng)

含有活潑α氫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)統(tǒng)稱為Aldol縮合反應(yīng)，中文譯名為醛醇縮合反應(yīng)。它包括醛醛縮合、酮酮縮合和醛酮交叉縮合三種反應(yīng)類型氫氧化鈉水溶液碳酸鈉碳酸氫鈉氫氧化鉀碳酸鉀氫氧化鋇氫氧化鈣醇鈉有機(jī)叔胺一、催化劑無(wú)機(jī)堿:NaOH(最常用),Na2CO3,KOH,Ca(OH)2,Ba(OH)2

有機(jī)堿:EtONa,NaH,(EtO)3AlAldo1縮合一般都采用堿催化法二、一般反應(yīng)歷程以乙醛的自身縮合為例它在堿的作用下先脫質(zhì)子生成碳負(fù)離子，后者再與另一分子乙醛中的羰基碳原子發(fā)生親核加成反應(yīng)而生成3-羥基丁醛(英文名Acealdol，簡(jiǎn)稱Aldol)。反應(yīng)式：機(jī)理：

β-羥基醛可以進(jìn)一步發(fā)生消除反應(yīng)，脫去一分子水而生成不飽和醛α,β-丁烯醛三、醛醛縮合①同分子醛的自身縮合②異分子醛的交叉縮合③芳醛與脂醛的交叉縮合④醛的歧化（Cannizzaro反應(yīng)）⑤甲醛與其他醛的交叉縮合1、同分子醛的自身縮合2、異分子醛之間的交叉縮合可能生成四種羥基醛3、甲醛與含α-活潑氫的醛、酮之間的縮合例如三羥甲基乙醛

季戊四醇(四羥甲基甲烷)還原羥甲基化或Tollens縮合4、芳醛與含α-活潑氫醛、酮之間的縮合反應(yīng)得產(chǎn)品構(gòu)型，一般都是反式為主若兩個(gè)碳原子上都有α-活潑氫，則可能得到兩個(gè)不同的產(chǎn)物13.3羧酸及其衍生物的縮合1、Perkin反應(yīng)

2、Knoevenagel反應(yīng)3、Claisen縮合4、Stobbe縮合5、Darzens縮合6、含亞甲基活潑氫化合物與鹵烷的C-烷化反應(yīng)反應(yīng)機(jī)理一、Perkin反應(yīng)

脂肪族的酸酐在相應(yīng)的脂肪酸堿金屬鹽的催化作用下與芳醛(或不含α-氫的脂醛)進(jìn)行縮合生成β-芳基丙烯酸類化合物的反應(yīng)。親核加成

二、Knoevenagel反應(yīng)含有強(qiáng)活潑亞甲基的化合物X-CH2-Y在堿的催化作用下，脫質(zhì)子以碳負(fù)離子親核試劑的形式與醛或酮的羰基碳原子發(fā)生Aldol型親核加成-消除脫水反應(yīng)，生成α，β-不飽和化合物的反應(yīng)。其詳細(xì)反應(yīng)歷程尚未取得肯定意見吡啶、哌啶、乙酸.哌啶、乙二胺等有機(jī)堿，以及氨和乙酸銨等催化劑氰乙酸酯、乙酰乙酸酯、丙二酸酯、氰乙酰胺、丙二酸單酯單酰胺和丙二氰等。常用的活潑亞甲基化合物

丙二酸二乙酯、氰基乙酸乙酯和乙酸乙酯都是進(jìn)行Knoevengel反應(yīng)的主要作用物之一，利用不同的醛，可以生成各種不同的α、β-不飽和酯。反應(yīng)通常在回流的苯及甲苯液中進(jìn)行，以便隨時(shí)不斷地除去反應(yīng)過(guò)程中生成的水。例如呋喃丙烯酸

Claisen縮合反應(yīng)是醛、酮或酯分子中的亞甲基在強(qiáng)堿作用下進(jìn)攻一個(gè)酯分子中的羰基，而后消除其烷氧基。反應(yīng)需要的催化劑：乙醇鈉、叔丁醇鉀、氨化鈉、氫化鈉等強(qiáng)堿三、Claisen縮合甲基酮最活潑，取代甲基酮比較不活潑。烯酸酯可以與酮進(jìn)行正常的縮合產(chǎn)物：酮的結(jié)構(gòu)對(duì)Claisen縮合的影響：炔酸酯與酮縮合的產(chǎn)物，可以自行環(huán)化:為防止酮或酯的自縮合，可以把酮和酯混合好，滴加到催化劑在溶劑的懸浮液中。分離二酮可以用真空蒸餾或者重結(jié)晶的方法；較好的辦法是把二酮轉(zhuǎn)變成銅的螯合物，分離后再變回二酮。

Stobbe縮合反應(yīng)在有機(jī)合成上的應(yīng)用，它的產(chǎn)物在強(qiáng)酸中加熱水解可發(fā)生脫羧反應(yīng)，得到較原來(lái)酮、酸增加三個(gè)碳原子的不飽和羧酸。四、Stobbe縮合反應(yīng)中所產(chǎn)生的主要立體異構(gòu)體，取決于反應(yīng)中羥醛縮合這一步和關(guān)環(huán)的一步例：關(guān)環(huán)反應(yīng)有利于生成酯基官能團(tuán)和β—碳原子上較大基團(tuán)呈反式的立體異構(gòu)。五、Darzens縮合案例

1：布洛芬的合成1）F-C?；?）達(dá)參縮合3）水解4）肟化5）腈化6）水解以原料異丁基苯計(jì)，原子利用率40%經(jīng)典的Boot合成路線化學(xué)名稱：α-甲基-4-（2-甲基丙基）苯乙酸

芬必得

環(huán)合反應(yīng)(Cyclization)（自學(xué)）在有機(jī)化合物分子中形成新的碳環(huán)或雜環(huán)的反應(yīng)叫做環(huán)合反應(yīng)，也叫做閉環(huán)或成環(huán)縮合反應(yīng)。環(huán)合反應(yīng)分子間環(huán)合分子內(nèi)環(huán)合1+2→三元環(huán)2+2→四元環(huán)2+3→五元環(huán)2+4→六元環(huán)分子間環(huán)合親電反應(yīng)親核反應(yīng)游離基反應(yīng)

分子內(nèi)環(huán)合δ+δ+δ+重要的五、六元雜環(huán)化合物呋喃（氧茂）四氫呋喃苯并呋喃（氧茚，香豆酮）含一個(gè)氧原子的雜環(huán)6-甲基香豆素1,2-氧萘酮(1,2-吡喃酮，香豆素)4-羥基香豆素3-甲基香豆素含一個(gè)氮原子的五元雜環(huán)吡咯（氮茂）

四氫吡咯吡咯烷酮吲哚（苯并氮茂、氮茚）含一個(gè)氮原子的六元雜環(huán)吡啶喹啉（1-氮萘）8-羥基喹啉含兩個(gè)氮原子的雜環(huán)吡唑（二氮茂）吡唑酮1-芳基-3-烷基-5-吡唑酮苯并咪唑酮苯并咪唑（間二氮茚）嘧啶（2,4,6-三羥基嘧啶）巴比妥酸四氯嘧啶三氟一氯嘧啶含三個(gè)氮的雜環(huán)三聚氰酰氯（三聚氯氰）含一個(gè)氮和一個(gè)硫原子的雜環(huán)苯并噻唑噻唑（1,3-硫氮茂）重要環(huán)合反應(yīng)舉例蒽醌的制備（1）鄰苯二甲酸酐縮合法（2）苯乙烯法（3）萘醌法（4）苯與一氧化碳縮合——羰基合成法香豆素及其衍生物3-甲基香豆素6-甲基香豆素4-羥基香豆素吡唑酮及其衍生物END最常用的催化劑：NaOH、KOH等醛遇到強(qiáng)堿可發(fā)生樹脂化和Cannizzaro反應(yīng)，因此，一般使用較小劑量，