碳碳雙鍵的加成反應(yīng)

關(guān)于碳碳雙鍵的加成反應(yīng)§8-1親電加成反應(yīng)歷程

烯烴的親電加成反應(yīng)表示如下:一.雙分子親電加成反應(yīng)

屬于這一類(lèi)的加成反應(yīng)，動(dòng)力學(xué)上表現(xiàn)為二級(jí)反應(yīng)，即反應(yīng)速度υ=K[烯烴][親電試劑],稱(chēng)為雙分子親電加成反應(yīng)，可用AdE2表示。第2頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天此類(lèi)反應(yīng)分兩種歷程：反應(yīng)過(guò)程中生成正碳離子中間體歷程和環(huán)狀鎓型離子中間體歷程。反式異構(gòu)順?lè)串悩?gòu)第3頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.正碳離子歷程如烯烴與HX的加成：烯烴與親電試劑的加成，若生成的正碳離子中間體越穩(wěn)定，則越有利于按正碳離子歷程進(jìn)行。按此反應(yīng)歷程的反應(yīng)通常不具有立體選擇性。第4頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天在加成中除得到正常產(chǎn)物外，還得到重排產(chǎn)物。重排產(chǎn)物與正碳離子穩(wěn)定性有關(guān)。如：

重排預(yù)期產(chǎn)物第5頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.鎓型離子歷程簡(jiǎn)單和非共軛烯烴與溴的加成按鎓型離子歷程反應(yīng)。如:即：第6頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天鹵素與烯烴的加成一般按鎓型離子歷程進(jìn)行，其它的一些試劑，如次鹵酸（HOCl和HOBr）、異氰酸碘（INCO）、疊氮化碘（IN3）、烷和芳硫基氯（RSCl、ArSCl）以及在水或醇存在下的汞鹽（Hg(OCOCH3)）等對(duì)烯烴的加成，也按此歷程進(jìn)行。如:

按鎓型離子歷程進(jìn)行的反應(yīng)，通常是反式加成產(chǎn)物。第7頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天二．三分子親電加成反應(yīng)

三分子親電加成反應(yīng)速度為υ=κ[烯烴][親電試劑]2，為三級(jí)反應(yīng)，以AdE3表示。第8頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天當(dāng)烯烴與鹵化氫的加成，若生成比較不穩(wěn)定的正碳離子時(shí)，則傾向于按三分子親電加成反應(yīng)歷程進(jìn)行。因另一HX分子的X－與之結(jié)合，可生成穩(wěn)定的產(chǎn)物。烯烴與HX的加成，在按AdE3歷程進(jìn)行時(shí)，由于烯烴與一分子HX中的H+結(jié)合時(shí)，從另一方向又與第二個(gè)分子的HX或X-結(jié)合，故加成的立體化學(xué)特征是反式加成。第9頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天§8-2親電加成反應(yīng)的立體化學(xué)

親電試劑E-Nu與C=C雙鍵進(jìn)行加成時(shí)，試劑的兩部分E+和Nu-可以從反應(yīng)物的同側(cè)或異側(cè)加到雙鍵上。當(dāng)試劑的兩部分加到分子的同側(cè)時(shí)，叫做順式加成。當(dāng)試劑的兩部分從烯烴的異側(cè)加到雙鍵碳原子上時(shí)，叫做反式加成。

第10頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天烯烴加成的立體選擇性是可變的，它與親電試劑的性質(zhì)、烯烴的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)條件等因素有關(guān)。

如順-2-丁烯與四氧化鋨加成生成順式環(huán)狀鋨酸酯，后者水解生成內(nèi)消旋1，2-二醇，總的結(jié)果是羥基化，具有順式立體選擇性。

許多加成反應(yīng)具有立體選擇性，但對(duì)于某些加成反應(yīng)則只有很小的立體選擇性，如Z-1，2-二甲基環(huán)已烯的酸性水解反應(yīng)，生成大約等量的順和反1，2二甲基環(huán)已醇。如：第11頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天一.親電試劑的影響烯烴與不同的親電試劑加成時(shí)，其立體選擇性不同。如反-1-苯基丙烯分別與HBr、Cl2和Br2的加成：

C6H5HHCH3C=C+HClCl2Br2反式加成產(chǎn)物12%32%88%這是因?yàn)橄鄳?yīng)的鎓型離子的穩(wěn)定性為：鹵鎓離子穩(wěn)定性次序?yàn)椋篒鎓離子>Br鎓離子>Cl鎓離子。第12頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天羥汞化反應(yīng)具有立體選擇性，大多數(shù)無(wú)環(huán)和單環(huán)烯烴的羥汞化反應(yīng)是反式加成過(guò)程。反式加成產(chǎn)物第13頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天烯烴的硼氫化反應(yīng)總是順式加成。如：第14頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天二．反應(yīng)物的影響

當(dāng)同一親電試劑與不同烯烴進(jìn)行親電加成反應(yīng)時(shí)，其立體選擇性也不相同。C=C雙鍵與鹵化氫加成的立體選擇性主要依賴(lài)于烯烴的結(jié)構(gòu)。非共軛環(huán)狀烯烴如環(huán)已烯、1，2-二甲基環(huán)戊烯、1，2-二甲基環(huán)已烯和異丁烯與HX的加成主要是反式加成。如:第15頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天反式加成反式加成第16頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天當(dāng)雙鍵碳原子之一與一個(gè)能穩(wěn)定生成的正碳離子的中間體的基團(tuán)如苯基共軛時(shí)，則立體選擇性將發(fā)生變化。如順和反-1-苯基丙烯，4-叔丁基-1-苯基環(huán)已烯加成時(shí)，主要生成順式加成產(chǎn)物。因?yàn)檫@些反應(yīng)中可生成芐基型正碳離子而穩(wěn)定。C＝CC6H5HHCH3＋HClC－CC6H5HHClCH3H順式加成反-1-苯基丙烯第17頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天鄰基的參與對(duì)立體化學(xué)結(jié)果也會(huì)產(chǎn)生影響。如：第18頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天如降冰片烯與鹵素的加成，除生成反式加成產(chǎn)物外，還生成外型產(chǎn)物等。第19頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天三．溶劑的影響溶劑對(duì)親電加成反應(yīng)的立體化學(xué)也有影響。如順-1,2-二苯乙烯與溴在不同溶劑中進(jìn)行加成時(shí)，內(nèi)消旋和外消旋產(chǎn)物的比例不同，即順式和反式加成產(chǎn)物比例不同。溶劑介電常數(shù)內(nèi)消旋體/外消旋體環(huán)已烷2.0

0CCl4

2.20t-C4H9OH110.3C2H5CN250.6CH3NO2350.9增加溶劑的極性有利于順式加成。

第20頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天§8-3親電加成反應(yīng)的活性

一.烯烴結(jié)構(gòu)對(duì)加成速度的影響

通常C=C雙鍵間的電子云密度越高，親電加成反應(yīng)越容易進(jìn)行。即供電子基能對(duì)中間體起穩(wěn)定作用，降低活化能，加速反應(yīng)的進(jìn)行。

相對(duì)速度相對(duì)速度CH2＝CH2

1CH3CH＝CH2

61CH3CH＝CHCH3

1700(CH3)2C=CH22600(CH3)2C=CHCH3130000(CH3)2C=C(CH3)21800000第21頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天烯烴的加成反應(yīng)活性順序：如雙鍵碳原子上連有共軛結(jié)構(gòu)的苯基時(shí)，反應(yīng)速度也會(huì)加快。如苯乙烯：

CH＝CH2CH＋－CH3H＋第22頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天二．親電試劑對(duì)加成速度的影響

鹵化氫的加成速度次序是：

HI>HBr>HCl>HF混合鹵素的加成速度順序是：

ICl>IBr>I2BrCl>Br2

除了烯烴結(jié)構(gòu)和親電試劑的影響外，溶劑的影響也較大，通常在極性大的溶劑中反應(yīng)速度較大。第23頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天§8-4親電加成反應(yīng)的定向

如果烯烴和親電試劑都是不對(duì)稱(chēng)的，如CH3CH=CH2和HX，加成就出現(xiàn)了方向問(wèn)題，即區(qū)域選擇性問(wèn)題。影響區(qū)域選擇性的主要因素是電子效應(yīng)和立體效應(yīng)。一.電子效應(yīng)

不對(duì)稱(chēng)試劑加到不對(duì)稱(chēng)烯烴上是按照Markownikoff規(guī)則(即馬氏規(guī)則）進(jìn)行的。第24頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天CH3-CH=CH2+HBr

CH3CHCH3

Br如：誘導(dǎo)效應(yīng)的影響：第25頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天正碳離子穩(wěn)定性的影響：HOOC－CH＝CH2＋HX

HOOC－CH2－CH2X(CH3)3N+-CH=CH2+HI(CH3)3N+-CH2-CH2IF3C-CH=CH2+HXF3C-CH2-CH2X第26頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天CH=CH2+HBrCH-CH2BrH苯乙烯的鹵化氫加成具有很強(qiáng)的區(qū)域選擇性：當(dāng)苯環(huán)上的取代基Z不同時(shí)，區(qū)域選擇性將發(fā)生變化：CH=CH2Z(BH3)2ZZCH2-CH2BH2CH-CH3BH2+ZOCH3HClCF3(I)%93817366(II)%7192124第27頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天二．立體效應(yīng)

在不對(duì)稱(chēng)烯烴與不對(duì)稱(chēng)試劑的加成反應(yīng)的定位中，立體效應(yīng)和電子效應(yīng)一樣也起著重要的作用。如對(duì)于同一硼烷，因烯烴不同區(qū)域選擇性不同；對(duì)于同一烯烴，硼烷不同時(shí)，區(qū)域選擇性也不同。

第28頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天§8-5共軛二烯烴的親電加成

共軛二烯烴的親電加成反應(yīng)，除得到1，2加成產(chǎn)物外還得到1，4加成產(chǎn)物：第29頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天反應(yīng)歷程：第30頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天第31頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天共軛二烯烴的親電加成產(chǎn)物，通常以1,2和1,4加成的混合物，但以哪一種為主，則主要取決于產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)條件等：

產(chǎn)物結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定越容易生成。

高溫有利于1,4-加成，低溫有利于1,2-加成；1,2加成產(chǎn)物為動(dòng)力學(xué)控制，1,4加成產(chǎn)物為熱力學(xué)控制。

極性溶劑有利于1,4-加成，非極性溶劑有利于1,2-加成。

第32頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天§8-6親核加成反應(yīng)

一.C=C雙鍵的親核加成反應(yīng)

C=C雙鍵包含π電子，容易被親電試劑進(jìn)攻，但被親核試劑進(jìn)攻則是困難的，需要進(jìn)行活化。要想達(dá)到親核加成的目的，只有在雙鍵碳原子上引入吸電子基以降低電子云密度。親核試劑對(duì)于C=C雙鍵的加成按下列歷程進(jìn)行：

第33頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天與親電加成相反，雙鍵碳原子上連有吸電基時(shí)，促進(jìn)親核加成反應(yīng)，連有供電基時(shí)不利于加成反應(yīng)。一些常見(jiàn)的促進(jìn)親核加成反應(yīng)的取代基有：

CHO，COR，COOR，CONH2，CN，NO2，SO2R。如：C＝C

HC6H5C6H5CN

H

C6H5C6H5－C－C

CN

CN

H

HC6H5－C－C－C6H5CNCNCN-H+第34頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天C＝C

ClClFF

OCH3FCl－C－C

Cl

F

OCH3FCl－CC－FClHCH3O-H+對(duì)于C=C的加成反應(yīng)，若生成簡(jiǎn)單的負(fù)碳離子中間體，則加成通常沒(méi)有立體選擇性。某些親核加成反應(yīng)在有機(jī)合成上具有重要的意義，下面簡(jiǎn)單介紹幾個(gè)親核加成反應(yīng)。第35頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.氰乙基化反應(yīng)

丙烯腈分子中的碳-碳雙鍵，因受氰基的影響能發(fā)生親核加成。

CH2=CH-CN+C6H5OHC6H5O-CH2-CH2-CN

CH2=CH-CN+H2SHS-CH2-CH2-CN

所得產(chǎn)物相當(dāng)于在親核試劑分子中引入一個(gè)2-氰乙基，故此反應(yīng)叫氰乙基化反應(yīng)。反應(yīng)通常在堿性催化劑的存在下進(jìn)行，常用的催化劑有：堿金屬的氧化物、氫氧化物、氫化物或氨基化物。如較好的催化劑是C6H5CH2+N(CH3)3OH-(氫氧化芐基三甲基銨)第36頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天氰乙基化反應(yīng)可在親核試劑中引入三個(gè)碳原子，同時(shí)氰基經(jīng)水解或還原可轉(zhuǎn)變成其他的官能團(tuán)，所以此反應(yīng)在有機(jī)合成上具有廣泛的用途。如可合成β-丙氨酸，維生素B1的中間體3-甲氧基丙腈。CH2=CH-CN+NH3H2N-CH2-CH2-CNH2N-CH2-CH2COOHCH2=CH-CN+CH3OHCH3O-CH2-CH2-CN

H2OCH3ONa第37頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天氰乙基化反應(yīng)的另一個(gè)特點(diǎn)是當(dāng)親核試劑具有一個(gè)活潑的亞甲基或甲基時(shí)，丙烯腈可以發(fā)生二或三氰乙基化反應(yīng)。如:CH3-C-CH3+3CH2=CH-CNCH3-C-C(CH2CH2CN)3OOCH2(COOC2H5)2+2CH2=CH-CN(NC-CH2CH2)2C(COOC2H5)2

第38頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.Michael反應(yīng)負(fù)碳離子對(duì)于缺電子C=C雙鍵的加成反應(yīng)稱(chēng)為Michael反應(yīng)或Michael加成。其中雙鍵碳原子與吸電基直接相連構(gòu)成共軛體系。(CH3)2C=CH-NO2(CH3)2C-CH2-NO2CN(1)KCN(2)H+C6H5CCH=CHC6H5+CH2(CO2C2H5)2C6H5CCH2CHCH(CO2C2H5)2OOC6H5CH3OH第39頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天Micheal反應(yīng)不是簡(jiǎn)單的1，2加成，由于質(zhì)子轉(zhuǎn)移到碳上比氧上慢，故質(zhì)子化首先發(fā)生在氧上，其歷程如下：

R’-+R2C=C-C-RR2C－C－C-RR2C－C=C-RROR’ROR’RO-R2C－C＝C-RR2C－CH－C-RR’ROHR’ROH+Micheal反應(yīng)被堿所催化,其作用是產(chǎn)生負(fù)碳離子。最常用的負(fù)碳離子：CH2(COOC2H5)2，CH2COCH2COOC2H5，NCCH2COOC2H5，RCH2NO2等，第40頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天Micheal反應(yīng)是形成C-C單鍵的一般方法之一，在有機(jī)合成上具有重要用途。例：反應(yīng)機(jī)理：第41頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天第42頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天喹啉第43頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天二．碳-碳叁鍵的親核加成反應(yīng)（自學(xué)）

第44頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天第九章碳雜重鍵的親核加成反應(yīng)

第45頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天§9-1羰基親核加成反應(yīng)的歷程

羰基化合物中的羰基活性次序?yàn)椋?/p>

RCHO>RCOCH3>RCOR>C6H5COR

醛＞丙酮＞芳醛＞環(huán)丁酮＞環(huán)已酮＞環(huán)戊酮影響?hù)驶钚缘囊蛩刂饕恤驶慕Y(jié)構(gòu)和空間因素。第46頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天一.羰基的結(jié)構(gòu)

平衡常數(shù)p-NO2C6H4CHO1820m-BrC6H4CHO530C6H5CHO211p-CH3C6H4CHO110p-CH3OC6H4CHO32p-(CH3)2NC6H4CHO2.6例：下列化合物與HCN的加成反應(yīng)的平衡常數(shù)為：第47頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天當(dāng)C=C雙鍵、苯環(huán)或具有未共用電子對(duì)的原子直接與羰基的碳原子相連時(shí)，親核加成的速度比飽和的類(lèi)似物小。如：CH3CHO＋HCN

CH3CHCN

K＞104OH

C6H5CHO＋HCN

C6H5CHCN

K＝210

OHCH3CH2-C-CH3+HCNCH3CH2-C-CH3K=38OCNOHC6H5-C-CH3+HCNC6H5-C-CH3K=0.8OCNOH﹥﹥第48頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天例：CH3COC2H5與HCN的加成反應(yīng)速度K＞1(CH3)3CCOC(CH3)2與HCN的加成反應(yīng)速度K＜＜1二.空間因素由于從反應(yīng)物到過(guò)渡態(tài)及產(chǎn)物，羰基碳由SP2雜化變?yōu)镾P3雜化，反應(yīng)中存在明顯的空間特性。當(dāng)R基體積增大時(shí)，中間體過(guò)渡態(tài)變得擁擠，所以能量升高，反應(yīng)速度減小。

例：環(huán)酮與HCN的加成平衡常數(shù)：環(huán)丙酮＞10000環(huán)庚酮7.8環(huán)已酮1000環(huán)戊酮48環(huán)丁酮100環(huán)辛酮1.17第49頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天通常羰基化合物的活性由羰基結(jié)構(gòu)（電子效應(yīng)）和空間因素兩者決定：如下列化合物與HCN的加成速度(可用超共軛和空間效應(yīng)解釋?zhuān)罕?3丁酮38

3－甲基丁酮653,3－二甲基丁酮32第50頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天親核試劑的性質(zhì)對(duì)于羰基親核加成反應(yīng)速度也產(chǎn)生一定的影響。對(duì)于同一羰基化合物，親核試劑的親核性增加，平衡常數(shù)增大。親核試劑的親核性次序是：碳＞氮＞氧＞鹵素親核試劑的體積大小也對(duì)平衡常數(shù)產(chǎn)生影響，親核試劑的體積增大，導(dǎo)致反應(yīng)速度減小。第51頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天§9-2羰基加成反應(yīng)中的立體選擇性

羰基的親核加成，在羰基上引入了一個(gè)手性中心，但加成產(chǎn)物是外消旋體。如果醛和酮的α－碳原子是手性碳原子，親核試劑與羰基的加成在空間有一定的選擇性，加成滿(mǎn)足Cram規(guī)則一。Cram規(guī)則一：羰基與不對(duì)稱(chēng)碳原子相連時(shí)，反應(yīng)試劑從M和S基團(tuán)之間進(jìn)攻羰基得到主要產(chǎn)物。基團(tuán)的大?。篖＞M＞S，無(wú)分子內(nèi)氫鍵。第52頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天第53頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天按照Cram規(guī)則，雖然進(jìn)入基團(tuán)優(yōu)先從羰基阻礙最小的一邊進(jìn)攻，但所得產(chǎn)物的比例將按反應(yīng)物和親核試劑的不同而異。第54頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天通常反應(yīng)物和親核試劑的基團(tuán)越大，立體選擇性一般越高。第55頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天當(dāng)羰基化合物存在分子內(nèi)氫鍵時(shí)，加成的產(chǎn)物選擇性滿(mǎn)足Cram規(guī)則二。Cram規(guī)則二：羰基鄰位的不對(duì)稱(chēng)碳原子上有－OH，－NH2等能與羰基氧形成氫鍵的基團(tuán)時(shí)，親核試劑從含氫鍵環(huán)的空間阻礙小的一邊對(duì)羰基加成。如：第56頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天§9-3羰基化合物的親核加成反應(yīng)舉例一.雜原子親核試劑的加成如羰基化合物與醇反應(yīng)生成半縮醛或半縮酮。醛加醇容易，酮較困難。第57頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天反應(yīng)機(jī)理：第58頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天縮醛具有雙醚結(jié)構(gòu)，對(duì)堿和氧化劑穩(wěn)定，但遇酸迅速水解為原來(lái)的醛和醇。所以，制備縮醛時(shí)必須用干燥的HCl氣體，體系中不能含水。

第59頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天酮只能與二元醇生成環(huán)狀縮醛（因?yàn)槲逶?、六元環(huán)有特殊穩(wěn)定性）：

用途：保護(hù)羰基：例:解:第60頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天二.碳原子親核試劑的加成1.醇醛縮合反應(yīng)在催化劑的作用下，含有α－氫原子的醛或酮相互作用，生成羥基醛或羥基酮，稱(chēng)為醇醛縮合反應(yīng)，這類(lèi)反應(yīng)被堿或酸所催化。堿催化反應(yīng)歷程：第61頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天高級(jí)醛得到β－羥基醛后，更容易失水：酮的醇醛縮合反應(yīng)比醛困難：第62頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天但用酸作催化劑，酮比較容易發(fā)生縮合反應(yīng)。酸催化反應(yīng)歷程：第63頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天交錯(cuò)醇醛縮合（交叉醇醛縮合）：但若兩種不同的醛或酮進(jìn)行醇醛縮合時(shí)，其中一個(gè)反應(yīng)物無(wú)α－氫，則產(chǎn)物有意義。如下列Claison-Schmidt縮合反應(yīng)：2CH3CHO

CH3CH＝CH2CHO反應(yīng)速度K1反應(yīng)速度K2K1＞K2第64頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天醇醛縮合既可以被酸催化也可以被堿催化，但由于催化劑不同產(chǎn)物各異。如2－丁酮與苯甲醛的反應(yīng)，堿催化主要得到直鏈縮合物，而酸催化則主要得到支鏈縮合物。第65頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天第66頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天溴化甲基三苯磷2.Wittig（維蒂希）反應(yīng)Wittig試劑與羰基化合物進(jìn)行親核加成，生成烯烴的反應(yīng)稱(chēng)Wittig反應(yīng)。Wittig試劑是一種磷的內(nèi)鎓鹽，也叫磷葉立德。如下式：Ph3P+－C-R2Ph3P=CR2制法：亞甲基磷烷（磷葉立德）第67頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天反應(yīng)機(jī)理：

Wittig試劑中帶負(fù)電荷的碳對(duì)醛、酮作親核進(jìn)攻，形成內(nèi)鎓鹽或氧磷雜環(huán)丁烷中間體，進(jìn)而進(jìn)行順式消除分解成烯烴及氧化三苯膦。第68頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天氧磷環(huán)丁烷例：第69頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天

Wittig試劑的活性：

取代基R1、R2為H、脂肪烴基、脂環(huán)烴基等時(shí)，試劑的穩(wěn)定性小，反應(yīng)活性高；若取代基R1、R2為吸電子基時(shí)，它可以通過(guò)共軛效應(yīng)或誘導(dǎo)效應(yīng)而使α碳上的負(fù)電荷減弱或分散，從而使其親核性降低，但其穩(wěn)定性卻增大。共軛效應(yīng)愈強(qiáng)，則其穩(wěn)定性增加而反應(yīng)活性降低。第70頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天

維蒂希反應(yīng)，最后結(jié)果為醛酮羰基上的氧原子被亞甲基取代.一般式為：如：第71頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天維生素A在藥物合成中應(yīng)用十分廣泛，如維生素A和維生素D、抗生素等的全合成。第72頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天Wittig反應(yīng)烯烴的立體結(jié)構(gòu)與反應(yīng)物和試劑的結(jié)構(gòu)及反應(yīng)條件等因素有關(guān)。Wittig反應(yīng)生成的烯烴通常為順式和反式異構(gòu)體的混合物。如使用活潑的Wittig試劑，可得到較多順式烯烴。Ph3P+-C-HCH3+C6H5CHOCH3C6H5CH3HC=CC=CHHHC6H5+順式，87%反式，13%第73頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天如使用具有共軛結(jié)構(gòu)的Wittig試劑和羰基化合物時(shí)，主要得到反式烯烴。溶劑的性質(zhì)對(duì)烯烴順?lè)串悩?gòu)體的比例也有影響。通常質(zhì)子溶劑或極性非質(zhì)子溶劑有利于順式烯烴，非極性非質(zhì)子溶劑有利于反式烯烴。Ph3P+-C-H-C6H5+C6H5CHOC6H5C6H5C6H5HC=CC=CHHHC6H5+順式，25%反式，75%第74頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天§9-4羧酸衍生物的親核加成反應(yīng)一.酰基上的親核取代反應(yīng)機(jī)理(加成－消除反應(yīng)機(jī)理）反應(yīng)是分步完成的：先親核加成，后消除，最終生成取代產(chǎn)物。第75頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天二.結(jié)構(gòu)與活性的關(guān)系羧酸衍生物與親核試劑的加成的相對(duì)活性主要取決于：一是與羰基直接相連的離去基團(tuán)的電子效應(yīng)，二是離去基團(tuán)的離去的相對(duì)能力。即酰氯的羰基碳正電性最強(qiáng)?！嗷钚裕乎Ｂ龋舅狒觉ィ觉０?/p>

（1）羰基碳的正電性第76頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天

(2)L-愈易離去，越有利于第二步反應(yīng)（消除反應(yīng)）酸性：HCl＞RCOOH＞ROH＞NH3pKa：強(qiáng)酸4～516～1934離去能力：Cl－＞－OCOR＞－OR’＞－NH2∴活性：酰氯＞酸酐＞酯＞酰胺第77頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天三.反應(yīng)舉例1.酯的水解酯在酸或堿的存在下均可發(fā)生水解反應(yīng)。酸的催化是可逆反應(yīng)，其逆反應(yīng)是酯化反應(yīng)。堿催化是不可逆反應(yīng)，叫皂化反應(yīng)。酯的水解反應(yīng)其鍵的斷裂方式有兩種可能：酰－氧鍵斷裂和烷－氧鍵斷裂。R－C－O－R‘

OR－C－O－R‘

OR－C－O－R‘

O烷－氧斷裂酰－氧斷裂常見(jiàn)的是酰－氧斷裂。第78頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天酸催化反應(yīng)歷程：HOOCCH2CH2C－OCH3＋H2O18

HOOCCH2CH2C－O18H＋CH3OH

O

O例：此反應(yīng)稱(chēng)酸催化雙分子酰－氧斷裂歷程，用AAC2表示。第79頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天上述歷程對(duì)于空間位阻很大的酯或酸不適用。例如2,4,6-三甲基苯甲酸（I）在酸催化條件下不能酯化，其酯（III）也不能水解，但把酸或酯溶于濃H2SO4中，然后將此溶液倒入醇或水中，則發(fā)生定量的酯化或水解反應(yīng)，反應(yīng)經(jīng)酰基正離子（II）生成酯或酸。此反應(yīng)歷程稱(chēng)酸催化單分子酰－氧斷裂歷程，用AAC1表示第80頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天在酸催化酯的水解反應(yīng)中，當(dāng)RCOOR’分子中的R’能夠生成高度穩(wěn)定的正碳離子，同時(shí)使用強(qiáng)極性介質(zhì)時(shí)，發(fā)生烷－氧斷裂。如光學(xué)活性物質(zhì)（I）在酸存在下水解，生成的醇是外消旋混合物。（I）此反應(yīng)為酸催化下酯水解的烷－氧斷裂歷程稱(chēng)為酸催化單分子烷－氧斷裂歷程，用AAL1表示。第81頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.Claisen酯縮合反應(yīng)含有α－氫的酯，在強(qiáng)堿性條件下兩分子酯縮合生成β－羰基酯的反應(yīng)稱(chēng)Claisen酯縮合反應(yīng)。反應(yīng)機(jī)理：(1)(2)第82頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天(3)反應(yīng)需要過(guò)量的堿使β－酮酸酯轉(zhuǎn)變成其負(fù)離子，使平衡不斷向右移動(dòng)，因?yàn)镽CH2COCH(R)CO2C2H5的酸性比C2H5OH強(qiáng)，使第一步反應(yīng)生成的負(fù)碳離子的平衡偏向左方，因此第三步反應(yīng)是必須的。第83頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天兩種不同的酯縮合，如其中一個(gè)不含

-H在有機(jī)合成上有重要意義。例：例：第84頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天當(dāng)兩個(gè)酯基在同一分子內(nèi)時(shí)，可以發(fā)生分子內(nèi)的縮合反應(yīng)生成環(huán)狀β－酮酯，此反應(yīng)稱(chēng)為Dieckmann縮合反應(yīng)，可用于合成五、六和七環(huán)化合物。例：[環(huán)化方向]含兩種不同

-H時(shí),酸性較大的-H優(yōu)先被堿奪去。第85頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天反應(yīng)機(jī)理：第86頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天§9-5α,β不飽和羰基化合物的親核加成一.反應(yīng)歷程加成產(chǎn)物雖然形式上是C＝C雙鍵上的加成（3,4加成）的結(jié)果，但實(shí)際上反應(yīng)中進(jìn)行了1,4加成。第87頁(yè),共97頁(yè)，2024年2月25日，星期天例：α，β－不飽和羰基化合物除進(jìn)行1,4加成外，還可進(jìn)行羰基上的1,2加成。例：CH3CH＝