北京大学有机化学课件15缩合反应.ppt

第十五章 缩合反应,exit,第一节 曼尼期反应-氨甲基化反应 第二节 麦克尔加成反应 第三节 鲁宾逊缩环反应 第四节 魏悌息反应和魏悌息-霍纳尔反应 第五节 浦尔金反应和脑文格反应 第六节 达参反应 第七节 安息香缩合反应和二苯乙醇酮重排,本章提纲,缩合反应,分子间或分子内不相连接的两个碳原子连接起来形成新的碳碳键，成为新的化合物，同时往往有比较简单的无机或有机小分子化合物生成。这样的反应统称为缩合反应。,第一节 曼尼期反应氨甲基化反应,具有活泼氢的化合物、甲醛、胺同时缩合，活泼氢被氨甲基或取代氨甲基取代的反应，称为曼尼期 (Mannich, C.)反应，生成的产物称为曼氏碱。,取代的氨甲基,一 定义,1. 具有-H的醛、酮、酸、酯、硝基化合物、腈、末端炔烃、含有活泼氢的芳香环系化合物。,2. 二级胺。,使用原料的范围,H+转移,活化的C=N,二 反应机制,三 氨甲基化反应实例,eg 1,1 用来制备-氨基酮,不对称酮反应时，亚甲基比甲基优先反应。,eg 2：,eg 3,2 在芳、杂环上引入氨甲基,eg 4：,草绿碱,3 制备杂环化合物,eg 5,CH2 CH CH2,CH2 CH CH2,NCH3,C=O,eg 6,4 制,-不饱和酮、,-不饱和酯,H2C=N+(CH3)2 I-,NaHCO3,LDA,CH3I,实 例,第二节 麦克尔加成反应,一个能提供亲核碳负离子的化合物(给体) 与一个能提供亲电共轭体系(受体)的化合物，在碱性催化剂作用下，发生亲核1,4-共轭加成反应，此类反应称为麦克尔加成(Michael, A.)反应。(反应产物为1,5-二官能团化合物，尤以1,5-二羰基化合物为多)。,一 定义,反应式,常用碱性催化剂：,二 反应机制,1 不对称酮进行麦克尔加成时，反应总是在多取代的 -C上发生。,三 麦克尔加成反应的规律,2 用-卤代乙烯酮或-卤代乙烯酸酯作为麦克尔 反应的受体时，反应后，双键保持原来的构型。,3 若受体的共轭体系进一步扩大，也可以制备1,7- 官能团化合物。,1,6-加成产物 (72 %),1,4-加成产物 (8 %),1,6-加成的反应机理如下,1 曼尼希碱热消除法,四 制备,-不饱和醛酮的方法,曼尼希反应,+,CH3I,形成四级铵碱,OH-,-不饱和醛酮是麦克尔加成反应的重要原料，下面归纳了制备,-不饱和醛酮的几种方法。,2 醇醛缩合法 3 由-卤代酮制备,KOH C2H5OH,H+,4 由- 卤代烯制备,5 通过烯烃和酰卤的反应制备,6 通过魏悌息反应来制备,环己酮及其衍生物在碱(如氨基钠、醇钠等)存在下，与曼尼期碱的季铵盐反应产生二并六元环的产物，该反应称为鲁宾逊(Robinson, R.)增环反应.,第三节 鲁宾逊增环反应,一 定义,鲁宾逊增环反应实际上是分三步完成的：,碱,eg 1. 选用合适的原料合成,二 应用实例,合 成,Eg 2. 选用合适的原料合成,剖 析,合 成,160oC,合 成,O,eg 3. 选用合适的原料合成,剖析一：,-H不够活泼,产物为混合物,剖析二：通过添加适当基团，克服上述剖析中的问题,合 成 路 线,合 成,eg 4. 选用合适的原料合成,剖 析,CH2=CH-COOC2H5,H+ H2O,OH-,C2H5OH H+,HOCH2CH2OH,HCl(g),C2H5ONa,H+3O,HO-,合 成,C2H5ONa,C2H5ONa,eg 5. 选用合适的原料合成,+,+,剖 析,合 成,OH -,eg 6. 选用合适的原料合成,+,+,ClCH2Ph,剖 析,一 魏悌息试剂：,第四节 魏悌息反应和魏悌息-霍纳尔反应,在相邻位置上带有相反电荷的两性离子称为叶利德(ylide)。磷叶利德也称为魏悌息试剂(德1953,1973)。,贡献大,Ph3+-CH2-,3PhH + PCl3,Ph3P,Ph3P + CH3X,Ph3P+-CH3X-,C6H5Li,Ph3P + XCH2COOC2H5,Ph3P+-CH2COOC2H5 X-,K2CO3,Na2CO3, NaOH, NaOR, NaNH2, NaH, RLi,魏悌息试剂制备,魏悌息试剂与醛、酮反应, 生成烯烃, 称为魏悌息(Wittig, G.)反应.,二 魏悌息反应,反应机理,醛最快，酮次之。酯最慢。所以可进行选择性反应。,亲核性好的叶利德比较活泼.活泼叶利德反应时，常得Z, E-烯烃的混合物.稳定叶利德反应时，E型产物为主.,反应规律,+,+,-,三 魏悌息-霍纳尔试剂和魏悌息-霍纳尔反应,魏悌息-霍纳尔试剂：,(C2H5O)3P + RCH2Br,魏悌息 霍纳尔试剂,-EtBr,NaH,魏悌息-霍纳尔反应,魏悌息-霍纳尔试剂与醛、酮反应，制备烯烃，这一反应称为魏悌息(Wittig, G.) -霍纳尔(Horner, L.)反应。(比魏悌息反应容易进行),反式烯烃,二乙磷酸钠(溶于水，后处理较易),反应规律：生成的烯烃以反式为主.,反应机理,四 魏悌息反应和魏悌息-霍纳尔反应的应用实例,1 用来制备环外烯烃,2 制备,-不饱和羰基化合物,4 合成多烯类天然产物,3 制备丙二烯衍生物,1 硫叶利德的结构,2 硫叶利德的制备,-HI,NaH, (CH3)2SO,3d-p共轭,CH3SCH3 + CH3I,(CH3)3S+I-,NaNH2,-HCl,五 硫叶利德的反应,硫叶利德与醛、酮反应可制备环氧化合物或环丙烷衍生物。,与非共轭醛、酮反应可制备环氧化合物,R2C=O +,+ (CH3)2S=O,3 硫叶利德的反应,与、不饱和醛、酮发生共轭加成反应时，可制备环丙烷衍生物,分子内亲核取代,共轭加成,分子内亲核取代,第五节 浦尔金反应和脑文格反应,1 定义：在碱性催化剂的作用下，芳香醛与酸酐反应生成- 芳基-,-不饱和酸的反应为浦尔金(Perkin, W.)反应.,一 浦尔金反应,2 反应机理：,制备肉桂酸、呋喃丙烯酸、香豆素.,3 应用实例：,在弱碱的催化作用下，醛、酮与含有活泼亚甲基的化 合物发生的失水缩合反应为脑文格(Knoevenagel, E.)反应。,二 脑文格反应,1 定义：,2 反应机理,3 脑文格反应的实例,eg 1.,eg 2.,eg 3.,制备各种类型的,-不饱和化合物.,第六节 达参反应,一 定义：,-环氧酸酯,* CH2 生成醛 CHR 生成酮,醛、酮与-卤代酸酯在强碱(RONa, NaNH2, (CH3)3COK)催化作用下互相作用，生成,-环氧酸酯的反应称为达参(Darzen, G.)反应.,二 反应机理,-CO2,产生碳负离子,H+,实例：由环己酮转化成其他化合物,三 应用：,合成环氧酸酯，合成比原料醛、酮多一个碳的醛、酮。,实例：由苯甲醛转化成其他化合物,第七节 安息香缩合反应和二苯乙醇酮重排,1 定义：,俗称安息香(Benzoin),一 安息香缩合反应,芳香醛在氰化钾的作用下，发生双分子缩合，生成-羟基酮的反应称为安息香缩合反