有机化学醛酮

1、RCH O RCR O RCH O ArCH O RCR O ArCR O C C H(R) O C CHO O O O CHO H3C O O CHOCHO OH O CHO CH3 O Ph O Ph 二二 醛酮的物理性质醛酮的物理性质 由于羰基的偶极矩，增加了分子间的吸引力，因此，醛由于羰基的偶极矩，增加了分子间的吸引力，因此，醛 酮的酮的沸沸点比相应相对分子质量的烷烃高，但比醇低。点比相应相对分子质量的烷烃高，但比醇低。醛酮的醛酮的 氧原子可以与水形成氧原子可以与水形成氢键，因此低级醛酮能与水混溶。脂肪氢键，因此低级醛酮能与水混溶。脂肪 族醛酮相对密度小于族醛酮相对密度小于1，芳香族醛

2、酮相对密度大于，芳香族醛酮相对密度大于1。 2. 醛酮的光谱特征醛酮的光谱特征 羰基的红外光谱在羰基的红外光谱在1750-1680 cm-1之间有一个非常强之间有一个非常强 的伸缩振动吸收峰。的伸缩振动吸收峰。-CHO中的中的C-H键在键在2720 cm-1区域有区域有 一个非常特征的伸缩振动吸收峰。当羰基与双键共轭，一个非常特征的伸缩振动吸收峰。当羰基与双键共轭， 吸收向低波数位移。吸收向低波数位移。 1. 沸点和溶解性沸点和溶解性 醛酮的光谱性质醛酮的光谱性质 *Industrial Uses Most common is that of a solvent: O CCH3CH3 O CC

3、H3CH2CH3 acetone MEK H C CH2 O CH CH3 CH2CH2CHC CH3 CH3 citronellal insect repellent O CH3 H H CH3 OH H testosterone 香茅醛香茅醛 RCCH H2O Hg+ RC O CH3 R1 R2 R1 R2 O O O CCH2 R1 R2 C R1 R2 O+ KMnO4 CO2 CC R1 R2 R3 H OC R3 H C R1 R2 O + (1) O3 (2) Zn / H2O OC R3 OH C R1 R2 O + KMnO4 ArH C O or AlCl3 ArC O

4、R ClRC O ORCR O C O OHR HF or PPA ArH AlCl3, CuCl, ArC O H CO / HCl ( (干干燥燥) ) RCOH O SOCl2 LiAlH4+3 t-BuOH 醚醚 RCCl O RCH O H2 / Pd， 硫硫- -喹喹啉啉（或或硫硫- -脲脲） LiAlH(OBu-t)3 LiAlH4LiAlH2(OR)2LiAlH(OBu-t)3 RCX O RC O H RCX O RC O H RCH2OH H H 选择性差选择性差 选择性好选择性好 RCCl O RC O R RMgX RC OH R R RMgX ArCH3 ArCH(O

5、H)2ArCH(OAc)2 CrO3 Ac2O H2O H+ ArCHO MnO2 ArCH3 ArCHO 保护，使不氧化保护，使不氧化 ArCH2R O2, Mn(OAc)3, C O RAr ArCH2ArC O HNO3 ArAr R2C R1 CH(R) O H B R2C R1 CH(R) O H R2 C R1 C H(R) O RCH O 2 ROH RCH OR OR H+ RCH OH 2 ROH No Reaction C O H+ C OH C OH Nu NuH R RMgBr, RLi R CCR CCMgBr , R CCNa H LiAlH4, NaBH4 CN

6、HO3S NaHSO3 NaCN H2NR, HNR2 HOR H2O C O Nu C O Nu C OH Nu RMgBr, RLi,R CCMgBrR CCNaLiAlH4, NaBH4 H2O Nu , , C O Nu C O Nu C OH Nu NaHSO3NaCN, H2O Nu C OH C O CCR(H)M CCR(H) H2O M = Na, K, MgX等等 Ph Et CHO H (1) CH3MgBr (2) H2O Ph Et H CH3 H OH Ph Et H CH3 OH H + 手性碳手性碳 * *加成反应的立体化学加成反应的立体化学 羰基是平面构型，发

7、生加成反应时，亲核试剂可以从羰基的羰基是平面构型，发生加成反应时，亲核试剂可以从羰基的 上面或下面进攻，碳原子由上面或下面进攻，碳原子由SP2杂化状态转变成杂化状态转变成SP3状态，就状态，就 可以产生新的手性碳原子。可以产生新的手性碳原子。 1 1 醛、酮的极限构象式醛、酮的极限构象式 O R S M L O R S M L O R S M L O R S ML O R SM L (1)(1)交叉式交叉式 (2)R-S(2)R-S重叠重叠 (3)(3)交叉式交叉式 (4)R-M(4)R-M重叠重叠 (5)(5)交叉式交叉式 (6) R-L(6) R-L重叠重叠 R R与与L L、M M、S

8、S之之 间的相互作用间的相互作用 大于羰基氧与大于羰基氧与 L L、M M、S S 之间之间 的相互作用。的相互作用。 所以，三个交所以，三个交 叉式中（叉式中（3 3） 最稳定。三个最稳定。三个 重叠重叠式中（式中（6 6） 最不稳定。最不稳定。 O R S M L 2 2 克莱姆规则一克莱姆规则一 如果醛和酮的不对称如果醛和酮的不对称 - -碳原子上结合的三个基团以碳原子上结合的三个基团以L L（大）、（大）、 M M（中）、（中）、S S（小）表示，那末这些非对称的醛和酮与某些试（小）表示，那末这些非对称的醛和酮与某些试 剂（如格氏试剂）发生加成反应时，剂（如格氏试剂）发生加成反应时，C

9、ramCram规则规定：总是取规则规定：总是取 R-LR-L重叠重叠构象反应时，构象反应时，试剂从羰基旁空间位阻较小的基团（试剂从羰基旁空间位阻较小的基团（S S） 一边接近分子。这称为一边接近分子。这称为克莱姆规则一克莱姆规则一. . O H C2H5H Ph 1 RMgX 2 H2O H R Ph OH C2H5 H H R Ph OH C2H5 H + 次要产物次要产物 35oC R 主主 次次 CH3 2.5 : 1 C6H5 4 : 1 (CH3)2CH 5 : 1 (CH3)3C 49 : 1 -70oC R 主主 次次 (CH3)3C 499 : 1 CH3 5.6 : 1 主要

10、产物主要产物 O H C2H5H Ph H Ph C2H5 R HOH H Ph C2H5 R HOH H Ph C2H5 H O SmallMedium Large O H HEt Ph Mg H3C OH H HEt Ph H3C O H HEt Ph CH3MgBr Br 位阻大位阻大 C O HC OH H C O H Al Al H2O LiAlH4 H2O CH2OHR RCHO CHR OH RCR O R or NaBH4 LiAlH4 or NaBH4 H2O LiAlH4 H2O NaBH4 O C OOMe C O OMe OHH CH2OH OH H H2O 1. 1.

11、 2. 2. C O C OH CN HCN / NaOH（微微量量） 或或 NaCN / H2SO4（滴滴入入） CC OH CN H H+ CC OH COOH H 95% H2SO4 CC COOH CC O HCN NaOH H H2O C NH2 CNC NH2 COOHC O NaCN NH4Cl H2O / H+ or OH C O H C OH NH3 C OH NH3 NH2 C OH2 NH2 C CN NH2 CCN NH3 C NH2 COOH H2O / H+ or OH C OH CNC OH2 CN H+ NH3 CCN NH3 H+ CCN NH2 H2O 反应

12、的立体化学反应的立体化学 * *a a 醛、酮与醛、酮与HCNHCN的加成也符合的加成也符合克莱姆规则一克莱姆规则一。 O R S L O H Nu- * *b b 当醛、酮的当醛、酮的 -C-C上有上有-OH-OH、-NH-NH2 2时，由于这些基团能与羰时，由于这些基团能与羰 基形成氢键，所以形成如下构象（见图），若发生加成，亲基形成氢键，所以形成如下构象（见图），若发生加成，亲 核试剂主要从核试剂主要从S S基团一侧进攻，这称为基团一侧进攻，这称为克莱姆规则二克莱姆规则二。 N N N N CH3 CH3 CH2CH2COOH CH2CH2COOH CH3 CH3 Fe Cyanide

13、bonds (irreversibly) to the site (Fe II) where oxygen usually bonds. CYANIDE IS IS A POISON You die of Suffocation lack of oxygen. HCN is a gas that you can easily breathe into your lungs. C N . . 2.5 与与NaHSO3 加成加成 HOS O O HOS O O 反应可逆反应可逆 C O CSO3H ONa NaHSO3 CSO3Na OH H+ + RC H(R) OH R 2. H2O 1. R

14、MgX RC (R)H OH CCRM CCR RC H(R) OH H LiAlH4 or NaBH4 R C H(R) O RC H(R) OH CN HCN / NaOH RCSO3H ONa H(R) NaHSO3 1. 1. 2. H2O 2. H2O C O C O NuH NuH OH OR H H HNHR NR2H NuH 可逆可逆 结论：结论： 难直接难直接 与羰基加成与羰基加成 C O H+ C OH HNu C OH NuH H H C OH Nu C OH Nu C OH OH C OH OR C OH NHR C O H+ C OH OH H2O+ CCH OH O

15、H R O CCH O R O CCH O H2OCH OH OH H2O + + Cl Cl Cl C Cl Cl Cl CH OH OH WCH O W H2O H2SO4 C O C OH OR C OR OR ROH / 干HClROH / 干HCl H2O+ CHO CH2OH OHH HHO OHH OHH O H H OH OH H H HO CH2OH H OH OH H H OH OH H H HO CH2OH H O Ag(NH3)2+ O OH H OH OH H H HO CH2OH H OH +Ag R O OH R R HO O R 亲电性增强亲电性增强 蒸馏除去蒸

16、馏除去 （分两步）（分两步） 来自下步反应来自下步反应 来自上步反应来自上步反应 R C R EtOOEt H+ HOOH R C R O O 2 HOEt O O CH3 OH HO O CH3 O ( (干干) )HCl R C R O OH R C R OOH R C R OO H H3C C (CH2)2 O CH3 CCH3 OH H3C C (CH2)2 O MgBr + H3C C CH3 O H3C C (CH2)2 O BrH3C C (CH2)2 O CH3 CCH3 OH 分子内羰基将参与分子内羰基将参与 反应，应先保护。反应，应先保护。 醚键，碱性醚键，碱性 条件下稳定

17、条件下稳定 缩酮水解，除去保护缩酮水解，除去保护 O Br O NaOH NaOH COONa O Br H+ OHOH O Br Br OO NaOH OO H2O H+ O 保护羰基保护羰基 去除保护去除保护 O O OH TsOH 1. t-BuOK 2. PhCH2Br H2O, H+ 1. LiAlH4 (CH3)2C(OCH3)2 (C6H14O3)（三三醇醇） （二二醇醇） 2. H2O * A C (C9H18O3) (C16H24O3)D B (C13H20O3) OCR O R 1. LiAlH4 2. H2O CH2ROH+HO R * R C R O R C R 干HC

18、l H2O+ HS SH + SS R C R SS Raney Ni R C R HH H2 R C R O HS SH 干HCl Alkylation of 1,3-Dithianes Protons on the carbon between the sulfur atoms of a 1,3-dithiane are acidic Strong bases convert the dithiane to its anion Dithianes are 6-membered ring thioacetals These can be prepared from an aldehyde a

19、nd the 1,3- dithiol A dithioacetal anion is the synthetic equivalent of an aldehyde carbonyl anion An aldehyde can be converted to a ketone by preparing the thioacetal from the aldehyde, alkylating the corresponding 1,3-dithiane anion, and hydrolyzing the thioacetal The reversal of the polarity of t

20、he carbonyl carbon in this series of reactions is called umpulong An aldehyde carbonyl carbon normally has a + charge and is electrophilic In dithioacetal alkylation, the equivalent of the aldeyhde carbon is nucleophilic + 苯 CH3NH2CHOCH3CHN+ H3C C CH3 O +CH3CH2CH2NH2 HCl H3C C H3C NCH2CH2CH3+ H2O H2

21、O H C O +H2O C NR +H2NR CNOHH2NOH CN H2NHN C NH2 O NH C NH2 O CO + CNNHRH2NNHR CNNH H2NHN O2N NO2 O2N NO2 H H H H +H2O +H2O + H2O + H2O O + N H O TsOH 甲甲 苯苯 N H N O CHO + N +H2O +H2O K2CO3 +H2O C R(H) O R R(H) N R +HNR2 RR H 位位有氢有氢 CN OH H2 / Ni CH NH2 或 LiAH4 CN NH2 H2 / Ni CN R H2 / Ni CH NH R CO

22、H2N OH H2N NH2 RNH2 C NR RLi H2O C NHR R or RMgX CH2R C HNR2 O H+ CHR C N RR H2 Pd / C CH2R C N RR H ONOH H H N O NH2OH NH(CH2)6C O n H2SO4 R C R NOH H RCRNH O RCRNH O or H3CC NH O C H3C N OH H Et t-Bu H Et t-Bu H 烷基向缺电子的烷基向缺电子的N迁移迁移 （1）重排反应是在酸催化下完成的。）重排反应是在酸催化下完成的。 （2）只有处于羟基反位的烃基才能迁移。）只有处于羟基反位的烃基才能

23、迁移。 （3）基团的迁移和羟基离去是同步的。）基团的迁移和羟基离去是同步的。 （4）迁移基团在迁移过程中构型保持不变。）迁移基团在迁移过程中构型保持不变。 H C t-Bu Et -NH-CCH3 O H C C=N OH CH3 t-Bu Et H2SO4 乙醚乙醚 重排反应的特点重排反应的特点 应用应用1：制备酰胺、羧酸、胺。：制备酰胺、羧酸、胺。 HOOC NO2 NH2 反式反式 顺式顺式 应用应用2：测定酮肟的几何构型（根据反式迁移）。：测定酮肟的几何构型（根据反式迁移）。 C=N O2N OH 反应的应用反应的应用 肟的结构为： 主要内容：主要内容： 醛酮的化学性质（醛酮的化学性质

24、（） 醛酮的还原反应醛酮的还原反应 醛酮的氧化反应醛酮的氧化反应 Cannizzaro反应和卤仿反应反应和卤仿反应 COCHOHCO CH2 H H 1. LiAlH4 CHR OH R(H)CR O R(H) or NaBH4 2. H2O 1. B2H6 / THF 2. H2O C O HC O H B H2O C OH H H3BO3 B H2 (0.3MPa) Pt CR O R(H)CHR OH R(H) N O H3C Ni H2 N OH H3C H N OH H3C H 机理机理 (i-PrO)3Al CH3CHOHCH3( (过过量量) ) CR O R(H)CHR OH

25、R(H) R C R O Al O R C R O Al O C HR C R O Al O C H R C R O Al O C H H3C CH3 HOCH(CH3)2 R CH R OH Al O CH(CH3)2 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 H 六员环过渡态六员环过渡态 蒸馏除去蒸馏除去 交换交换 特特 例例 O 异丙醇铝异丙醇铝 250o C Na or Li CR O R(H)CHR OH R(H) RC OH R RC OH R RCR O 2 Mg (Hg) RCR O e RCR O M Na RCR ONa S（溶溶剂剂） RC H R OH e H2O

26、 RC H R O Na H 自自由由基基二二聚聚 RC O R RC O R Mg RC OH R RC OH R Pinacol H2O RCR O 2 e Mg 2 RC O R RC O R Mg RCR(H) O RCH2R(H) Zn(Hg) HCl 适用于对酸适用于对酸 稳定的体系稳定的体系 Ar H CClR O AlCl3 ArCR O Zn(Hg) HCl ArCH2R （Huang-Minlon modification） RCR O RCH2R NH2-NH2, Na 200oC N2+ 适用于对碱适用于对碱 稳定的体系稳定的体系 NH2-NH2, NaOH (HOCH

27、2CH2)2O , RCR O RCH2RN2+ R C R(H) O R C R(H) SS HSSH RCR(H) H2 Raney Ni H+ H H RCOH O O RCH O RCH O RCONH4 O 2 Ag(NH3)2OH + 2 Ag RCONa O + Cu2O Cu(OH)2 / NaOH RCH O RCOOH O O2 RCOH O 2 RCH O 产物复杂，合成应用意义不大产物复杂，合成应用意义不大 R1COH O R1CH2CCH2R2 O CCH2R2 O HO R1CH2C O OHCR2 O HO 强强氧氧化化剂剂 + + O 浓浓 HNO3 COOH

28、COOH 有合成意义有合成意义 Baeyer-Villiger反应反应 R1CR2 O RCOOH O R1COR2 O R1OCR2 O COOH O H3CCOOH O F3C COOH O COOH O (MCPBA) Cl 碳正离子重排碳正离子重排 Pinacol重排重排 C R C R CC R C R CR OH R OH2 R R CCR O R R R H2O O R B OH R HO OBR ROHB(OH)3 H2O + RCRN R C R N OH2 R H2O RCRNH OH2O 烯烃的硼氢化烯烃的硼氢化氧化反应氧化反应 Beckmann重排重排 CR3CHR2

29、CH2 CH2RCH3 CCH3 O CCH3 O O O O O PhCO3H CH3CO3H O COOOHH3C COOEtH3C O O己己内内酯酯 HOCOOH (1) OH (2) H2O / H+ 另一种具有合成意义的氧化是另一种具有合成意义的氧化是SeOSeO 2 2 氧化 氧化 也被称为也被称为RileyRiley氧化氧化 CH3CH2CHO SeO2 CH3COCHO (30%) CH3COCH3 SeO2 SeO2 SeO2 SeO2 CH3COCHO (60%) PhCOCH3PhCOCHO (67-72%) PhCOCH2Ph PhCOCOPh (88%) O O O

30、 (35%) * -二羰基化合物是二苯乙醇酸二羰基化合物是二苯乙醇酸 重排的原料，也用于合成环戊二烯酮衍生物重排的原料，也用于合成环戊二烯酮衍生物 RCH 浓浓 OH ORCOO RCH2OH+ H+ RCOOH +RCHO 例：例： CHO 2 CH2OHCOOH OH OCHO OCH2OH OCOOH 2 OH RC OH O H RC OH O H R C O H RCOH O H R CO H + H RCO O +H R COH H 负负H迁迁移移 产物复杂，一般无合成意义产物复杂，一般无合成意义 R1CH 浓OH OR1COOR2CH2OH R2CHO + R2COOR1CH2O

31、H + + + R CH 浓OH OHCOORCH2OHCH2O+ R CHO HCOORCH2OH CH2O+ OH CH3CHO OH C CH2OH CH2OH HOH2CCHO CH2O C CH2OH CH2OH HOH2CCH2OH OH 3 CH2O 羟醛缩合羟醛缩合 Cannizzaro反应反应 答案：答案： PhCCH O O OH PhCCO OHO H PhCCPh OO OH PhCCO OHO Ph PhCC H OO OH PhCCO OH O H PhCC H OO OH PhCCOH OO H OHArCC Ar OO ArCC OO Ar OH ArCCAr

32、OO OH ArCC OH O Ar O OH CH3C O R 3 X2 CX3C O R CHX3 C O RO+ OH 注：乙醇或其他-甲基仲醇，由于可以在碱性条件下被卤素 氧化生成乙醛或-甲基酮，因此也能发生卤仿反应。 H有有 弱酸性弱酸性 烯醇负离子烯醇负离子 亲核加成亲核加成 消除消除 卤仿反应的应用卤仿反应的应用 1* 鉴别：碘仿是黄色固体。鉴别：碘仿是黄色固体。 2* 制备羧酸制备羧酸 (CH3)2C=CHCCH3 O KOCl H2O H+ (CH3)2C=CHCOOH + CHCl3 COOH CCH3 O 1 X2, -OH 2 H+ CH3COCl AlCl3, 200

33、oC CHRCR OH CHRCR O H B CHRCR O CHRCR O pKapKa HCH2CH3 HCH2CHCH2 HCH2 HCH2C N HCH2SCH3 O O 35 50 25 34 29 HCH2COC2H5 O HCH2CCH3 O HCH2C O HCH2N O O 20 16 10.2 24 CHRCRO O H CHRCRO O CHRCRO O B R O R H R O R R O R B ( 位位 H 有有 弱酸性弱酸性) pKa H2CCCH3 O H2CCOC2H5 O C2H5OCCH O COC2H5 O H3CCCH O COC2H5 O H3C

34、CCH O CCH3 O H H H H H 24 20 12.7 10.7 9.0 CH2CH3C O H B CH2CH3C O CH2CH3C O CHCH3C O H CCH3 O B CHCH3C O CCH3 O C H CH3C O CCH3 O H CCH3C O CCH3 O Na NH2 Li N CH(CH3)2 CH(CH3)2 (LDA) S O CH3Na CH2 Na H NaOH NaOR CHRC R OE CHRCR O E CHRCR O H B: CC O R(H) D2O /DO CC O R(H) HD H2O /HO CC O OD DO CC O

35、 H CC O D D - - HOD +DO O CH3 OD / D2O（过过量量） O CH3D D D CC O RR1 H R2 CC O RR1 H R2 * H+ or CC O RR1CC O R R2 R1 H R2 H CC OH RR1 H R2 * H CC O R R2 R1 H CC O RR1 H R2 * H H2O H2O +H3O H H CC O CC O H CC O X X OH X CC O R H R CC O R H H CC O H H H CC O H X2 ，OH X = Cl, Br, I CC O X OH CH3C O R 3 X2

36、CHX3 C O RO + CH2C O R HO CX3C O R C O ROH CX3C O R OH C O ROCHX3+ HO CH2C O R XX CHC O R X CX3 H HO H + CC O H X2 ， X = Cl, Br, I CC O X H CC O CC OH H H - - H+ CC O X CC O X H XX 烯烯醇醇化化 CC O H H H2O X +HX 动力学实验：反应速度与羰基化合物以及酸的浓度相关，但与卤素的浓度无关 结论：反应的决速步骤在卤素参与反应之前 CC O R H R CC O R H H CC O H H H CC O

37、R H R CC O R H H CC O H H H CC O R CC O H CC O R X CC OSi(CH3)3 (1) 碱碱 (2) ClSi(CH3)3 强强碱碱 CH3Li 低低温温 动动力力学学控控制制 CC O H +C O CC O C OH OH C C O C or H2CCH O H +H3CCH O CH2CH O CH OH H3C OH CC O H H CC OH C OH C OH C C O C CH2 or 2 H H - H2O CH3CCH3 O 2 Ba(OH)2 CH3C CH3 OH CH2CCH3 O I2 CH3 C H3C CHCC

38、H3 O 不能直接脱水不能直接脱水 丙丙酮酮 Ba(OH)2 CC O CC OH H H CC O H C B C O O HB CC O H C HO B C C O C OH CC O C HO CC OH CC O C OH CC O H H OH C O CC O H C O H OH H OH OHH C C O C R2 O R1 OH R4 O R3 + R2 O R1 R3 OH R4 R4 O R3 R1 OH R2 R2 O R1 R3 R4 R4 O R3 R1 R2 不能消除不能消除H2O O CH3 HOOH H3C O O H3C HO CCR OH R H H

39、C C R O C R R RH2C 2 C OH CC O H H H+ CC OH H H - - H+3O CC OH H 烯烯醇醇化化 H2O CC OH H C HO C C O C CC O H C HO H2O H H2O + + H+3O PhC H O +H3CCCH2CH3 O NaOH CC C CH2CH3 O H Ph H CC C CH3 O H PhCH3 H+ CH3CH2C O CH2CH3 OO CH3H2C H2C O CH3 H2 H2 H2O O O 练习：练习： * * * 克莱森克莱森- -斯密特反应斯密特反应 一种无一种无 -H的芳香的芳香醛和一

40、种有醛和一种有 -H的脂肪的脂肪醛或酮醛或酮 ，在，在 NaOH和乙醇的混合体系内，进行混合的缩合反应，和乙醇的混合体系内，进行混合的缩合反应， 得到产率很高的得到产率很高的 、 -不饱和醛酮，这一反应称为不饱和醛酮，这一反应称为克莱克莱 森森-斯密特反应。斯密特反应。 CHO + CH3CC(CH3)3 O H2O-C2H5OH NaOH 88 % -93% C=C H H CC(CH3)3 O E 构型为主构型为主 CHR2C R1 O CHR2CR1 O E CHR2CR1 O H DOD XX CO R3 R4 E CHR2CR1 O D CHR2CR1 O X CHR2CR1 O C

41、R3 R4 OH CR2CR1 O C R3 R4 E B CHR2C R1 HO CHR2CR1 O E CHR2CR1 O H E CHR2CR1 O D CHR2CR1 O X CHR2CR1 O CR3 R4 OH CR2CR1 O C R3R4 H DOD2 XX COH R3 R4 E O O HO OH O O O O HO OH O O CH3 O O O OH O O O H OH O O O O O O O O O OHH O O HO H OH O O +OH O O HO H2O CH3 O CH3 CH3CH3 CH3 O CH3 CH3 CH3 OH OO O +C

42、H3MgBr (1) (2) CH3 O CH3 CH3 CH3 CH3 O CH3 CH3CH3 OH (1) OH CH3 O CH3 CH3 CH3 OH OHH CH3 O CH3 CH3CH3 O H OH CH3 O CH3 CH3CH3 O CH3 O CH3 CH3CH3 O CH3 O CH3 CH3 CH3 O OHH CH3 O CH3 CH3CH3 OH H CH3 O CH3 CH3CH3 OO O CH3 (2) BrMg O O CH3 BrMg O O CH2 H O O CH2 O O HS O OH H B +OH 活活泼泼氢氢 碱碱 O LDA / 70o

43、 C 醚 O Li (1) CH3CHO (2) H2O, H OOH O CH3 (1) LDA / 70o C (2) ClSi(CH3)3 OSi(CH3)3 CH3 (1)PhCHOTiCl4 O CH3 Ph OH (2) H2O, H 解决两个问题：解决两个问题： （1）两个反应物都有）两个反应物都有 -H时，到底哪个出时，到底哪个出 -H，哪个出羰基？，哪个出羰基？ （2）不对称酮发生）不对称酮发生羟醛缩合反应时，提供羟醛缩合反应时，提供哪一侧的哪一侧的 -H参与反应？参与反应？ CH3CHO +CH3CCH3 O CH3CHCH2CHO + (CH3)2CCH2CCH3 + O

44、H OHO CH3CHCH2CCH3 + (CH3)2CCH2CHO OH OH O -OH 乙醛缩合产物乙醛缩合产物丙酮缩合产物丙酮缩合产物 -H2O (CH3)2C=CHCHO eg1. 制备制备A bp 77 / 28mmHg 59 / 10mmHg CH3CHO + CH3CCH3 O KOH, 15oC 80 % -83% OHO CH3CHCH2CCH3 弱碱条件下得热力学产物，如：弱碱条件下得热力学产物，如： LDA: LiNCH(CH3)22 二异丙胺的锂盐二异丙胺的锂盐 制备：（制备：（i-C3H7)2NH + n-BuLi （i-C3H7)2NLi + C4H10 碱碱 共

45、轭酸共轭酸 pKa O C2H5CCH3 O C2H5CCH2- (C6H5)3CNa (C6H5)3CH (CH3)2CH2NLi (CH3)2CH2NH 31.5 40 20 LDA这类强碱的条件下得动力学产物。 Eg2 制备制备ph2C=CHCHO LDA Et2O Ph2C=CHCHO -H2O 78 % -85% 醛不能直接制成烯醇锂盐，因为醛羰基太活泼，制成的锂盐会与它醛不能直接制成烯醇锂盐，因为醛羰基太活泼，制成的锂盐会与它 反应。所以，在制锂盐时，必须先加以保护。反应。所以，在制锂盐时，必须先加以保护。 CH3CHO + H2N CH3CH=N CH2CH=N _ Li+CH2

46、=CHN _ Li+ O Li N CH H2 CPh Ph _ + H2O Ph2CCH2CHO OH -70-25oC O phCph Eg3 制备制备5-羟基羟基-3-庚酮庚酮 CH3CH2CHCH2CCH2CH3 O OH CH3CCH2CH3 O CH3CH2CHO + CH3CH2CHCH2CCH2CH3 O OH H2O THF, -78oC CH3CCH2CH3 O CH3CH2CHOLDA 制烯醇盐制烯醇盐定向羟醛缩合定向羟醛缩合 合成合成 具体操作步骤见下页： 1 制制 LDA （i-C3H7)2NH + n-BuLi （i-C3H7)2NH + C4H10 无水溶剂无水溶

47、剂 2 制烯醇盐制烯醇盐 3 定向羟醛缩合定向羟醛缩合 H2O CH3CCH2CH3 O + LDA THF, -78oC CH2=C-CH2CH3 + (i-Pr)2NH OLi Eg 4 有指定原料和不超过有指定原料和不超过4个碳的有机物完成个碳的有机物完成 如下转化如下转化 逆逆 合合 成成 分分 析析 O CH3 CH3 O CH3 CH3 O CH3 CH3 O CH3 OH CH3 OLi 沙瑞特试剂沙瑞特试剂LDA -OH 合合 成成 O CH3CHCCH3 Br Eg 5 O CH3 O CH3phCH OH O CH3 O CH3phCH OH phCHO + 逆逆 合合 成

48、成 分分 析析 O CH3 LDA CH3OCH2CH2OCH3 O-Li+ CH3 O-Li+ CH3 + 主主 次次 OSi(CH3)3 CH3 OSi(CH3)3 CH3 + OSi(CH3)3 CH3 (CH3)3SiCl -LiCl 蒸馏分离蒸馏分离 99% 1% 纯净纯净 + TiCl4 + phCHO -(CH3)3SiCl 锂盐无法蒸馏分离锂盐无法蒸馏分离 合合 成成 H3O+ -78OC + TiCl3(OH) O CH3 O Ti Cl3 PhCH O CH3 OH PhCH C CH C O H OH CC C O H n 氧氧化化 还还原原 C CH C OO C CH

49、 C H OH H OH C CH C O H OH CC C O 还还原原 CHCH C O CC C OH CHCHC OH H H RMgX CC C OH R CH3 O CH3 CH3 O CH3 O CH3 CH3 CH3 CH3 OH CH3 O CH3MgX + CH3 O CH3 CH3 O CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 OH CH3 O (1) CH3MgX (2) H2O H+ CH3 CH3 O O (1) O3 (2) H2O OH CH3 O CH3 OH CH3CH2CH2CHO CH3CH2CH2CH C2H5 CCOOH O CH3CH2CH2CH

50、C2H5 CCOOH O CH3CH2CH2CH C2H5 CCOOH CH3CH2CH2CH C2H5 CCHOCH3CH2CH2CH C2H5 CH2CHO O + KOH 2 Ag(NH3)2OH CH3CH2CH2CH C2H5 CCOOH RCO3H CH3CH2CH2CH C2H5 CCOOH O CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2CH C2H5 CCHO 有羰基，有羰基，类似醛类似醛 酮酮亲核加成亲核加成 有双键，有双键，类似烯类似烯 烃烃亲电加成亲电加成 1 位位 O 显亲核性显亲核性 2 位和位和 4 位位 C 显亲电性显亲电性 CC C O 1 2 34 C C O

51、 C C C O C C C O C E E Nu Nu C C O C HX H2O / H+ HOR / H+ CC O C XH CC O C HOH CC O C ROH CC O C (HO)XX X2 或 X2 / H2O 1 2 34 C C O C H C C OH C X C C OH C X CC O C X H H CC O C XH X X H X + HCl C C O C Nu CC O C Nu CC OH C Nu H2O CHCPh O CHPh 2. H2O 1. PhLi CHCCH3 O H2C HCCNa CHC CH3 OH H2C CHC OOH

52、1. LiAlH4 CHC Ph OH CHPhPh 1. 2. H2O 2. H2O C C O C CC O C CN H CC O C RHN H CC O C NaO3SH CC O C RH 1 2 34 NaCN NH2R H+ (1) R2CuLi (2) H2O NaHSO3 C C O C Nu C C O C Nu HB CC O C NuH C C OH C Nu 1 2 3 4 M M C C R O C H PhH 1 2 3 4 (1) EtMgX (2) H2O CCR O C H Ph H EtH CCR OH C H Ph HEt + 两端均有位阻两端均有位阻

53、 (1) (2) H2O CCCH3 O C H Ph H RH CCCH3 OH C H Ph H R + RMgX C C CH3 O C H PhH 1 2 34 位阻小位阻小 (1) (2) H2O CCH O C H Ph H RH CCH OH C H Ph H R + RMgX C C H O C H PhH 1 2 34 位阻大位阻大 , -不饱和醛酮发生加成反应时的选择规律不饱和醛酮发生加成反应时的选择规律 *1 卤素、卤素、HOX不发生共轭加成，只在碳碳双键上发生不发生共轭加成，只在碳碳双键上发生1,2-亲电加成。亲电加成。 *2 HX, H2SO4等质子酸以及等质子酸以及

54、H2O、ROH在酸催化下与在酸催化下与 , -不饱和醛酮不饱和醛酮 的加成为的加成为1，4-共轭加成。共轭加成。 *3 HCN、NH3及及NH3的衍生物等的衍生物等与与 , -不饱和醛酮的加成也以发生不饱和醛酮的加成也以发生 1,4-共轭加成为主。共轭加成为主。 *4 醛与醛与RLi, RMgX反应时以反应时以1,2-亲核加成为主。与亲核加成为主。与R2CuLi反应，以反应，以1,4 加成为主。加成为主。 *5 酮与金属有机物加成时，使用酮与金属有机物加成时，使用RLi,主要得主要得C=O的的1,2-加成产物，使加成产物，使 用用R2CuLi,主要得主要得1,4-加成产物，使用加成产物，使用R

55、MgX,如有亚铜盐如如有亚铜盐如CuX做做 催化剂，主要得催化剂，主要得1,4-加成产物，加成产物，如无亚铜盐如无亚铜盐做催化剂，发生做催化剂，发生1，2加加 成还是成还是1,4-加成，与反应物的空间结构有关，空阻小的地方易发生加成，与反应物的空间结构有关，空阻小的地方易发生 反应。反应。 共轭加成的立体化学共轭加成的立体化学反型加成反型加成 CC6H5 O O C6H5 + PhMgBr Ph OMgBr C6H5 H2O Ph O-H C6H5 Ph COC6H5 H 互变异构互变异构 原料应该有一对构象异构体，原料应该有一对构象异构体， 例如：（例如：（1）和（）和（2）。）。 所以产物

56、应为一对光活异构体，所以产物应为一对光活异构体， 例如：（例如：（3）和（）和（4） 。 O C6H5 (4) (1) (2) (3) R O R H R O R B R O R R O R H R O R B R O R 有弱酸性有弱酸性 H O H3C CH3CHO OH H O + 2 CH3CHO 情况一：只与情况一：只与C=O发生反应，不与发生反应，不与C=C发生反应。发生反应。 麦尔外因麦尔外因-彭杜尔夫还原彭杜尔夫还原 克莱门森还原克莱门森还原*（不还原芳环和孤立双键（不还原芳环和孤立双键 ） 乌尔夫乌尔夫-凯惜纳凯惜纳-黄鸣龙还原黄鸣龙还原 缩硫醇氢解缩硫醇氢解 情况二：情况二

57、：C=C、C=O均被还原。均被还原。 催化氢化催化氢化 孤立时孤立时: 反应活性为反应活性为 RCHO C=C RCOR 共轭时共轭时: 先先C=C，再，再C=O 用硼烷还原用硼烷还原 先与先与C=O加成，再与加成，再与C=C加成。加成。 其它情况其它情况 用活泼金属还原用活泼金属还原 Na, Li-NH3(液液)： 不还原孤立的不还原孤立的C=C，能还原共轭的，能还原共轭的C=C， 而且是先还原而且是先还原C=C，再还原，再还原C=O。 用氢化金属化合物的还原：用氢化金属化合物的还原： O OHHOHHH OH NaBH4 C2H5OH H2OH2OLiAlH4 97%59%41% + 5.

58、 Diels-Alder5. Diels-Alder反应反应 - , ,- -不饱和醛酮是很好的亲二烯体不饱和醛酮是很好的亲二烯体 CHO + CHO 请同学们复习总结请同学们复习总结D-A反应反应 试设计如下化合物的合成路线：试设计如下化合物的合成路线： CO2H CO2HCO2H HO2C CO2CH3O O H H NNH2O NC O HCN O + O O O O N O O NaCN H+ NC O 1, 4 C 加加成成 H2 Pd-C NC OO HOOH H+ NH2 OO H+ NH2 O N H（选选择择性性还还原原） 请按上述分析完成合成路线请按上述分析完成合成路线 N

59、 CH3 O CH3NH2 + O N CH3 O CH3NH2 + N CH3 OO O 2 NH2NH2+ H O N H N 1）曼尼希碱热消除法）曼尼希碱热消除法 2）醇醛缩合法）醇醛缩合法 3）由）由-卤代酮制备卤代酮制备 4）由）由- 卤代烯制备卤代烯制备 5）通过烯烃和酰卤的反应制备）通过烯烃和酰卤的反应制备 6）通过魏悌息反应来制备）通过魏悌息反应来制备 四四. 制备制备,-不饱和醛酮的方法不饱和醛酮的方法 （参见缩合反应）（参见缩合反应） ,-不饱和醛酮是麦克尔加成反应的重要原料，下不饱和醛酮是麦克尔加成反应的重要原料，下 面归纳了制备面归纳了制备,-不饱和醛酮的几种方法。不

60、饱和醛酮的几种方法。 五五. . 羟基醛酮羟基醛酮（Hydroxy aldehydes and ketones） - -羟基醛酮羟基醛酮 HOCHHOCH2 2CHO CHO 羟基乙醛羟基乙醛； HOCHHOCH2 2COCHCOCH3 3 羟基丙酮羟基丙酮 -羟基醛酮羟基醛酮 CHCH3 3CH(OH)CHCH(OH)CH2 2CHOCHO 3-3-羟基丁醛羟基丁醛 -羟基醛酮羟基醛酮 HO(CHHO(CH2 2) )3 3CHOCHO -羟基醛酮羟基醛酮 HO(CHHO(CH2 2) )4 4COCHCOCH3 3 1) 1) 银镜反应银镜反应 C6H5COCH2OH +3 C6H5NHN