碳负离子-缩合反应课件

1、exit第一节第一节 氢碳酸的概念和氢碳酸的概念和氢的酸性氢的酸性 烃烃(CH4, R-H)可以看作是一种氢碳酸，类似于可以看作是一种氢碳酸，类似于NH3, H2O, HX。CH4CH3-H+ 按电离出按电离出H+的能力的大小，他们的能力的大小，他们 酸性强弱顺序应该是：酸性强弱顺序应该是： CH4 NH3 H2O 羧酸羧酸 碳酸碳酸 酚酚 水水 醇醇 炔炔pKa 45 6.35 10 15.7 18 25有关化合物的有关化合物的pKa： CH3CH3 CH2=CH2 NH3 CH CH C2H5OH H2OpKa 50 40 34-35 25 16 15.7pka 15.1 10 9.62

2、8.3NHOONHOOSO2NH2OCH3CNH2吡咯的酸性，（其酸性介与乙醇和苯酚之间）吡咯的酸性，（其酸性介与乙醇和苯酚之间） OHKa =1.3 10-101 10-181 10-15CH3CH2OHNHpka=16环戊二烯的酸性环戊二烯的酸性(C6H5)3CH的的pKa: 31.5LDA(CH3)2CH2NH)的的pKa: 40 一、一、 -H的酸性的酸性R-CH2-YR-CH-Y + H+ -H以正离子离解下来的能力称为以正离子离解下来的能力称为 -H的活性或的活性或 -H的酸性。的酸性。影响影响 -H活性活性的因素：的因素：Y的吸电子能力。的吸电子能力。 -H 周围周围的空间环境。

3、的空间环境。 负碳离子的负碳离子的稳定性。稳定性。 判断判断 -H活性活性的方法：的方法： pKa值值 同位素交同位素交换的速率换的速率化合物化合物 pKa 29 25 16 10.2SCH3OCH3CH3C NCPhOCH3CH3NO2NR3CF3 ,CCl3 NO2 ,CNCR ,OCOH ,OCOROCHOSO3H ,常见基团的吸电子能力的相对强弱：常见基团的吸电子能力的相对强弱：1. 吸电子基的影响：吸电子基的影响：2. 共轭效应对碳负离子负电荷的稳定作用：共轭效应对碳负离子负电荷的稳定作用：pka=16HHNaH+H2CH3CH=CH2 pka=35CH2CHCH2CH3CCH2CC

4、H3OOCH3CCH3O的酸性比的酸性比强。强。3. -H 周围的空间环境周围的空间环境：OOHOOH+但是，下面的负电荷就不能被共轭但是，下面的负电荷就不能被共轭羰基的羰基的 -H是十分活泼的。是十分活泼的。二、羰基二、羰基 -H的活性分析的活性分析OCH3D2ONaODOCH3DDDOCH3HHH不同羰基结构的不同羰基结构的 -H的活性的差异：的活性的差异：pKa 10.2 16 17 pKa 20 25 30 CH3NO2CH3CClOCH3CHOCH3CC6H5OCH3CCH3OCH3COCH3OCH3CNCH3CN(CH3)2O 有机反应中可以碳负离子形式参与反应的常见有机化合物：有

5、机反应中可以碳负离子形式参与反应的常见有机化合物： 1. 1. 醛、酮、羧酸衍生物醛、酮、羧酸衍生物( (酸酐和酯更多酸酐和酯更多) )、硝基烷、硝基烷 等的等的碳碳 2. 2. 金属有机试剂中的负电性的烃基碳金属有机试剂中的负电性的烃基碳 3. 3. 活泼亚甲基化合物活泼亚甲基化合物 CH3NO2CH3COCH2CCH3OCH3COCH2COC2H5OC2H5OCOCH2COC2H5ONCCH2COC2H5ONCCH2CNC6H5CH2CNNCH3负电性碳的反应性质：负电性碳的反应性质： 1. 碱性：碱性： 结合结合H+，形成，形成CH键键 2. 亲核性：亲核性： 和正电性的碳结合和正电性的

6、碳结合( (向正电性的向正电性的C进攻进攻) )，发生，发生亲核反应亲核反应RMgX + HOH RH + HOMgXRLi + H2O RH + LiOH亲核取代：亲核取代：亲核加成亲核加成: 羟醛缩合反应羟醛缩合反应RMgX + RXR-R + MgX2CH3CHOCH3CH O+OH-CH3CHCH2CHOOHCH3CH CH2CHO酸或碱酸或碱CH3 C CH2 HOCH3 C CH2OH1. 由键能数据可以判断，破坏酮式需要更多的能量。由键能数据可以判断，破坏酮式需要更多的能量。 + = 791kJ / mol; + = 728kJ / mol 1 2341 234第二节第二节 酮式

7、、烯醇式的互变异构酮式、烯醇式的互变异构LDACH3OCH2CH2OCH3(CH3)3SiCl-LiCl蒸馏分离蒸馏分离纯净纯净99% 1%2. 实验证明：酮式、烯醇式都是存在的。实验证明：酮式、烯醇式都是存在的。OCH3O-Li+CH3O-Li+CH3+OSi(CH3)3CH3OSi(CH3)3CH3+OSi(CH3)3CH33 在一般情况下，在一般情况下，烯醇式在平衡体系中的含量是比较少的，但随着烯醇式在平衡体系中的含量是比较少的，但随着 -H活性活性 的增强，的增强，烯醇式也烯醇式也可能成为平衡体系中的主要存在形式。可能成为平衡体系中的主要存在形式。CH3CCH3OC2H5OCCH2CO

8、C2H5OOOCH3CCH2COC2H5OOCH3CCH2CCH3OOCH3CCH2CCF3OO1.5 10-4 7.7 10-3 2.0 10-27.3 76.5 最多最多 烯醇烯醇式含式含量量OH3CCCHCCH3OHH3CCCH CCH3OOHCH3CCH2CCH3OO的烯醇式含量高的原因：的烯醇式含量高的原因：OCH3D2ONaODOCH3DDDOCH3HHH下列重氢交换关系的解释：下列重氢交换关系的解释：OCH3HHD2OOCH3DHHOCH3DDD1. 1. 通过碳负离子直接和重氢交换通过碳负离子直接和重氢交换OCH3HHOCH3HHD2OODCH3HHOCH3DHHOCH3DDD

9、2. 2. 通过烯醇负离子和重氢交换通过烯醇负离子和重氢交换缩合反应缩合反应1. 1. 缩合反应的概念缩合反应的概念2. 2. 羟醛缩合羟醛缩合3. 3. 曼尼希反应曼尼希反应氨甲基化反应氨甲基化反应 复习、麦克尔加成反应复习、麦克尔加成反应4. 4. 鲁宾逊鲁宾逊(Robinson)(Robinson)增环反应增环反应5. 5. 酯缩合反应酯缩合反应6. 6. 碳负离子的烃基化和酰基化碳负离子的烃基化和酰基化7. 7. 乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯 在有机合成上的应用在有机合成上的应用8. 8. 浦尔金浦尔金(Perkin)(Perkin)反应反应9. 9. 脑文格反

10、应脑文格反应10.10.达参反应达参反应11.11.安息香缩合反应安息香缩合反应 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统称为缩合反应。第三节第三节 缩合反应的概念缩合反应的概念第四节第四节 羟醛缩合羟醛缩合 有有 -H的醛或酮的醛或酮在酸或碱的作用下，缩合生成在酸或碱的作用下，缩合生成 - -羟基醛羟基醛或或 - -羟基酮羟基酮的反应称为的反应称为羟醛缩合

11、羟醛缩合。CH3CHOCH3CH O+OH-CH3CHCH2CHOOHCH3CH CH2CHO一、一、 什么是羟醛缩合反应什么是羟醛缩合反应CH3CCH3OBa(OH)2OH(CH3)2CCH2CCH3O-H2O(CH3)2C=CHCCH3O酸碱皆可催化该缩合反应酸碱皆可催化该缩合反应 常用的碱催化剂：常用的碱催化剂：NaOH、KOH、Ba(OH)2 NaCO3、NaOC2H5、 (t-BuO)3Al 常用的酸催化剂：常用的酸催化剂：磺酸、硫酸、路易斯酸磺酸、硫酸、路易斯酸碱催化下的反应机理碱催化下的反应机理CH3CH=O-CH2CH=O-B：CH3CH=OO-CH3CHCH2CHO-H2OC

12、H3CH=CHCHO催化剂用量应在催化剂用量应在0.5mol0.5mol以上以上。OHCH3CHCH2CHOH2O烯醇化烯醇化亲核加成亲核加成：二、反应机理二、反应机理CH3CCH3OCH3C-CH2-H+OHCH3C=CH2OHCH3CCH3+OHOHCH3-C-CH2-C(CH3)2+OH-H+OHCH3-C-CH2-C(CH3)2O-H2OCH3-C-CH=C(CH3)2O酸催化下的反应机理酸催化下的反应机理烯醇化烯醇化亲核加成亲核加成H+-H+共轭不饱和醛酮共轭不饱和醛酮反应特性：反应特性：(1) 烯醇负离子是一个两位负离子，在羟醛缩合反应中，主要是烯醇负离子的烯醇负离子是一个两位负离

13、子，在羟醛缩合反应中，主要是烯醇负离子的C-端去进攻。端去进攻。(2) 在酸性及强碱性条件下易失水，一般的碱性条件，加热时失水。所以，如要制备在酸性及强碱性条件下易失水，一般的碱性条件，加热时失水。所以，如要制备 -羟基醛、羟基醛、 -羟基酮，通常采用弱羟基酮，通常采用弱碱性催化剂，温度较低的反应条件。碱性催化剂，温度较低的反应条件。*1 自身缩合自身缩合 分子间缩合，分子内缩合分子间缩合，分子内缩合*2 交叉缩合交叉缩合 甲醛的羟甲基化反应甲醛的羟甲基化反应 克莱森克莱森-斯密特反应斯密特反应*3 定向定向羟醛缩合羟醛缩合三、羟醛缩合反应的分类三、羟醛缩合反应的分类1. 自身缩合自身缩合-分

14、子间缩合和分子内缩合分子间缩合和分子内缩合CH3CH2CH2CHO + CH2CHOCH3CH2CH2CH CHCHOCH2CH3-OHCH2CH3HOCH3CH2CH2CH=CCHOCH2CH3分子间缩合分子间缩合酮的自身缩合酮的自身缩合CH3CCH3O2CH3CCH3OBa(OH)2-H2O(CH3)2C=CH C CH3OH+(CH3)2C=CH C CH=C(CH3)2OSoxhlex 提取器提取器I2CH3C CH2CH2CH2CH2C CH3OOKOH / H2OCH3COCH3CH3C CH2CH2CH2CH2CHOOKOH / H2OCHOCH3分子内羟醛缩合：分子内羟醛缩合：

15、NaOH H2OCHOC2H5HC CH2CH2CH2CHCHOOC2H5NaOH H2OC CH2CH2CH2COOCH3CH2PhCH3PhO2. 交叉羟醛缩合反应交叉羟醛缩合反应 两种不同的醛、酮之间发生的羟醛缩合反应称为交叉的羟醛缩合反应。两种不同的醛、酮之间发生的羟醛缩合反应称为交叉的羟醛缩合反应。 有两种情况有两种情况（1）一种醛或酮有）一种醛或酮有 -H，另，另一种醛或酮无一种醛或酮无 -H。（2）两种醛酮都有两种醛酮都有 -H。 （在定向（在定向羟醛缩羟醛缩 合反应中讨论。）合反应中讨论。）(1) 甲醛的羟甲基化反应甲醛的羟甲基化反应CH2O + H-CH2CHOHOCH2-C

16、H2CHO(HOCH2)3CCHO(HOCH2)4C + HCOOH-OH-OH2CH2O康尼查罗反应康尼查罗反应CH2OHCH2OHCHOH-OHCH2O浓浓-OH+ CH2O（过量）（过量）(2) 其他无其他无 -H的的醛醛PhCH O(CH3)3C CHOOCHOOCHOCH3CH O+ NaOHH2O, C2H5OHOCH CHCH O(3) 无无 -H的的醛和其他活泼含醛和其他活泼含 -H化合物的缩合化合物的缩合OH-CHOCH3NO2+CHCHNO2OH-CHOCH3CN+CHCHCN(4) 克莱森克莱森- -斯密特反应斯密特反应 一种一种无无 -H的芳香的芳香醛醛和一种有和一种有

17、 - -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，得到产率很高的混合的缩合反应，得到产率很高的 、 - -不饱和醛酮，这一反应称为不饱和醛酮，这一反应称为克莱森克莱森- -斯密特反应。斯密特反应。H2O-C2H5OHNaOH88 % -93%E 构型为主构型为主CHO + CH3CC(CH3)3OC=CHHCC(CH3)3O(5) 羟醛缩合的取向羟醛缩合的取向解决两个问题：解决两个问题：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，提供哪一哪一側側的的 -H参与反应？参与反应？两个反应物都有两个反应物都有 -H时，

18、到底哪个出时，到底哪个出 -H，哪个出羰基？，哪个出羰基？LDA的应用的应用PhCH OCH3CCH2CH3O+PhCHCHCCH2CH3OOH- 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，提供哪一哪一側側的的 - -H参与反应？参与反应？PhCH OCH3CCH2CH3O+PhCH CCCH3OCH3H+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 共轭酸共轭酸 pKaOC2H5CCH3OC2H5CCH2-(CH3)2CH2NLi(CH3)2CH2NH4

19、020(1) LDA在定向羟醛缩合中的应用在定向羟醛缩合中的应用3. 交叉羟醛缩合的定向缩合交叉羟醛缩合的定向缩合 制烯醇盐制烯醇盐: 总是中和取代最少的碳上的总是中和取代最少的碳上的H+ LDATHF, -78oCCH2=C-CH2CH3 + (i-Pr)2NHOLiCH3CHO + LDA Et2OH2NCH3CH=NCH2CH=N_Li+ 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。锂盐时，必须先加以保护。CH3CCH2CH3O制备制备 Ph2C=CHCHOLD

20、A Et2O-70-25oCCH2CH=N_Li+Ph2C=CHCHOH2O-H2O78 % -85%Ph2CCH2CHOOHPh2C OCH3CHO + H2NCH3CH=N+ LDATHF -78oCCH2=C-CH2CH3 + (i-Pr)2NHOLiCH3CCH2CH3OCH3CHOCH3CHCH2CCH2CH3OLiOCH3CHCH2CCH2CH3OHOCH3CHCHCCH2CH3OH2OH2O制备制备CH3CHCHCCH2CH3O(2) 烯醇硅醚在定向缩合中的应用烯醇硅醚在定向缩合中的应用OCH3(C2H5)3N(CH3)3SiClDMFOSi(CH3)3CH3OSi(CH3)3C

21、H3+7822蒸蒸馏馏分分离离OSi(CH3)3CH3纯纯净净物物PhCH=OCH2Cl2, TiCl4OCH=CHPhCH3H+/ H2O第五节第五节 曼尼希反应曼尼希反应氨甲基化反应氨甲基化反应 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，称为为曼尼期曼尼期 (Mannich, C.)反应反应，生成的产物称为，生成的产物称为曼氏碱曼氏碱。曼氏碱曼氏碱一、定义一、定义CH3-C-CH2-H + CH2O + HNRROH+CH3-C-CH2-CH2NORR1. 1. 具有具有-H的醛

22、、酮、酸、酯、硝基化合物、腈、末端炔烃、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。含有活泼氢的芳香环系化合物。2. 2. 二级胺二级胺( (用一级胺可同时进行两个用一级胺可同时进行两个-H位置的缩合位置的缩合) )。使用原料的范围使用原料的范围二、氨甲基化反应实例二、氨甲基化反应实例1. 1. 用来制备用来制备-氨基酮氨基酮CH3CCHCH2NMe2 HClOCH3不对称酮反应时，亚甲基比甲基优先反应。不对称酮反应时，亚甲基比甲基优先反应。OCH3CCH2CH3 + CH2O + Me2NH HClOCH3CH2O + (CH3)2NH+HCl, H2OOCH3C

23、H2N(CH3)2OCH3(CH3)2NCH267 %+33 %2.2. 在芳、杂环上引入氨甲基在芳、杂环上引入氨甲基+ CH2O +NHH+OHOHCH2NOHO+ CH2O + HN(CH3)2NHNHCH2N(CH3)2H2OHAc95 %NHN3 制备杂环化合物制备杂环化合物CH2CH=OCH2CH=OH2NCH3CH2C=OCH2COOHCOOH+CH2CHCH2CHCHC=OCHCOOHCOOHNCH3CH2CHCH2CHCH2C=OCH2NCH3pH=5CO2托品酮托品酮R-C-CH2CH2NMe2R-C-CH2CH2NMe3CH3IOH -OOOOR-C-CH=CH2R-C-C

24、H=CH2 ，蒸馏4. 制制,-不饱和酮、不饱和酮、,-不饱和酯不饱和酯OOOOOHHH2C=N+(CH3)2 I-LDAOOOOOHHCH2-N(CH3)2H2CN(CH3)2OOOOOHHCH2-N(CH3)3H2CN(CH3)3+OOOOOHHCH3INaHCO3实实 例例复习、麦克尔加成反应复习、麦克尔加成反应 一个能提供一个能提供亲核碳负离子的化合物亲核碳负离子的化合物(给体给体) 与一个能提供与一个能提供亲电共轭体系亲电共轭体系的化合物，如的化合物，如 , -不饱和醛、酮、酯、腈、硝基化合物等不饱和醛、酮、酯、腈、硝基化合物等(受体受体) ，在，在碱性催化剂碱性催化剂作用下，发生亲

25、核作用下，发生亲核1,4-共轭加成共轭加成反应，此类反应称为反应，此类反应称为麦克尔加成麦克尔加成(Michael, A.)反应反应。 (反应产物为反应产物为1,5-二官能团化合物，尤以二官能团化合物，尤以1,5-二羰基化合物为多二羰基化合物为多)。一、定义一、定义常用碱性催化剂：常用碱性催化剂：CH3CCH2CCH3+ CH2=CH-CH=OOO给体受体EtO-EtOH(CH3C)2CH CH2CH2CHOO1,5-二羰基化合物12345常见的给体：常见的给体：CN , CH3C CH2COC2H5 ,OOC2H5OC CH2COC2H5 等OO, Et3N, KOH, EtONaNH(CH

26、3)3COK, R4N+OH- , NaNH2(1) 不对称酮进行麦克尔加成时，反应总是在多取代的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。上发生。OCH3+ CH2=CH-C-CH3OEtO-OOOO+64 %36 %3. 麦克尔加成反应的规律麦克尔加成反应的规律(2) 若受体的共轭体系进一步扩大，也可以制备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。官能团化合物。CH3CH=CH-CH=CH-COCH3 +OCH2(COOC2H5)2碱CH3-CH-CH=CH-CH2COOCH3CH(COOC2H5)21234567+1,6-加成产物加成产物 (72 %)

27、CH3CH=CH-CH=CH-COCH3 +OCH2(COOC2H5)2碱 环己酮及其衍生物在碱环己酮及其衍生物在碱( (如氨基钠、醇钠等如氨基钠、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，该反应称为环的产物，该反应称为鲁宾逊鲁宾逊(Robinson, R.)增环反应增环反应. .第六节第六节 鲁宾逊鲁宾逊(Robinson)增环反应增环反应GOG=H, R, Ar, COOR, OCR等O一、定义一、定义OG+ CH3CCH2CH2NR3I-OHGOO碱鲁宾逊增环反应实际上是分三步完成的：鲁宾逊增环反应实际上是分三步完成的：OC

28、H3CCH2CH2NR3I-CH3CCH=CH2O碱曼氏碱热消除OGGOO麦麦克克尔尔加加成成分分子子内内羟羟醛醛缩缩合合碱OHGO碱，eg 1. 选用合适的原料合成选用合适的原料合成CH3OCH3O+ CH2=CHCCH3OC2H5O-C2H5OHOCH3OOH-H2OH+ or OH-50 %CH3OOHCH3O二二 应用实例应用实例合合 成成一、一、克莱森缩合反应克莱森缩合反应1.1. 定义：定义： 具有具有 - -活泼氢的酯，在碱的作用下活泼氢的酯，在碱的作用下, ,两分子酯相互作用，生成两分子酯相互作用，生成-羰基酯羰基酯, ,同时失去一分子醇的反同时失去一分子醇的反应。应。第七节第

29、七节 酯缩合反应酯缩合反应常用催化剂：常用催化剂：NaOC2H5, NaH, Ph3C-Na+, LDARCH2C-OC2H5 + H-CHCOC2H5OOOORCH2C-CHCOC2H5R2. H+1. C2H5ONaR2. 反应机理反应机理O2H5OCH3CH3CH3EtEtOOOCCCCCH2CH2COOC2H5CH2COOEtOOOCCOCH3EtEtEtEtCH2OOOH+OCCH3COC2H5OCH3COC2H5O+C2H5ONaCH3CCH2COC2H5 + C2H5OHOO乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酯酯在强碱作用下的酯缩合反应在强碱作用下的酯缩合反应 只有一个只有一个-H，必须用强碱

30、作催化剂，才能使反应进行。，必须用强碱作催化剂，才能使反应进行。二、混合酯缩合二、混合酯缩合1. 甲酸酯甲酸酯HCOOC2H5+HCH2COC2H5OEtONaHCOCH2COOC2H5H2O-3H2OCOOC2H5H5C2OOCCOOC2H5醛基醛基2. 草酸酯草酸酯C COOC2H5H5C2OOCH2C OC2H5OH+NaOC2H5C2H5OHC COH5C2OOCH2C OC2H5O* *1. 1. 一个酯羰基的诱导效应，增加了另一个酯羰基的一个酯羰基的诱导效应，增加了另一个酯羰基的 活性，反应顺利，产率好。活性，反应顺利，产率好。* *2. 2. 羰基活性好，所以催化剂的碱性不用太强

31、。羰基活性好，所以催化剂的碱性不用太强。* *3. 3. 在合成上用来制备在合成上用来制备 丙二酸酯或丙二酸酯或-取代的丙二酸酯。取代的丙二酸酯。 -羰基酸。羰基酸。C COH5C2OOCH2C OC2H5OOH-/ H2O H+C COHOOCH2C OHOC COHOOCH3-羰基酸羰基酸丙二酸酯丙二酸酯C COH5C2OOCH2C OC2H5O175CO2COH5C2OCH2C OC2H5O* *1. 1. 羰基活性差，选用强一些碱作催化剂。羰基活性差，选用强一些碱作催化剂。* *2. 2. 在合成上用来在合成上用来制备丙二酸酯或制备丙二酸酯或-取代的丙二酸酯取代的丙二酸酯。3. 碳酸酯

32、碳酸酯CH2C OC2H5OH+COH5C2OOC2H5COH5C2OCH2C OC2H5O NaHC2H5OH* *1. 1. 羰基活性差，选用强碱作催化剂。羰基活性差，选用强碱作催化剂。* *2. 2. 在合成上，主要用于在在合成上，主要用于在-C-C上引入苯甲酰基上引入苯甲酰基。4. 苯甲酸酯苯甲酸酯CH2C OC2H5OH+ NaHC2H5OHCOOC2H5COCH2C OC2H5O实实 例例 剖剖 析析eg 1. 选用合适原料制备选用合适原料制备HCOOEt + C6H5CH2COOEtEtONa70%C6H5CHCOOE tCHOC6H5CHCOOE tCHOeg 2. 选用合适的

33、原料制备选用合适的原料制备合成合成二二C6H5CHCOOE tCOOEt合成合成一一C6H5CHCOOE tCCOOEtOEtOOC-COOEt + C6H5CH2COOEtEtONa-CO175oCC6H5CHCOOE tCOOEt+ C6H5CH2COOEtEtONaC6H5CHCOOE tCOOEtOC2H5O-C-OC2H5eg 3. 选用合适的原料合成选用合适的原料合成逆合成剖析：逆合成剖析：CO2EtEtO2C EtO2C CO2EtEtO-OH-/H2OEtO -H+-CO2OCO2EtEtO2COOCO2EtEtO2CCO2EtOOCO2HHO2COO+合成：合成：三、分子内酯

34、缩合三、分子内酯缩合 狄克曼狄克曼(Dieckmann)酯缩合反应酯缩合反应 二元酸酯若分子中的酯基被四个以上的碳原子隔开时，就发生分子中的酯缩合反应，形成五员环二元酸酯若分子中的酯基被四个以上的碳原子隔开时，就发生分子中的酯缩合反应，形成五员环或更大环的酯，这种环化酯缩合反应称为或更大环的酯，这种环化酯缩合反应称为狄克曼酯缩合狄克曼酯缩合。例例 1CO2C2H5C6H5CH3CH2CH2CO2C2H5Na, C2H5OH(少量)CH2CH2CO2C2H5O常用催化剂：常用催化剂：NaOC2H5, NaH, Ph3C-Na+, LDA例例 2例例 3CH3OCH3CH2CHCO2C2H5CH2

35、CH2CO2C2H5CO2C2H5NaOC2H5C2H5OHOCH3CO2C2H5OOCH3CH2C-CH2CH2CH2-COC2H5+OOCH31 C2H5O-2 H3O四、酮酯缩合四、酮酯缩合 常用催化剂：常用催化剂：NaOC2H5, NaH, Ph3C-Na+, LDA从理论上分析，有可能生成四种化合物。从理论上分析，有可能生成四种化合物。OOCH3C-CH2-CCH3OOCH3C-CH2-COC2H5OHOCH3C-CH2-COC2H5CH3OHOCH3C-CH2-CCH3CH3OCH3CCH3+ CH3CO2C2H5C2H5O-H+or NaH 所以，酮酯缩合常常是用一个无所以，酮酯

36、缩合常常是用一个无 -H的酯和一个有的酯和一个有 -H的酮进行缩合的酮进行缩合EtO-H2O-COEtO-H2ONaHH2ONaHH2O 发生分子内酮酯缩合时发生分子内酮酯缩合时, 总是倾向于形成五元环、六元环。总是倾向于形成五元环、六元环。OOCH3CCH2CH2CH2COC2H5EtONaOOOOOCH3C-CH2CH2CH2CH2-COC2H5+CH3O1 C2H5O-2 H3O( (见见PPT110)例例. 选用合适的原料合成选用合适的原料合成OOC6H5C-CH2-COC2H5酯缩合法：酯缩合法：C6H5COOC2H5 + CH3COOC2H5OOC6H5C-CH2-COC2H51.

37、 NaH2. H+酮酯缩合法：酮酯缩合法：C2H5O2C-CO2C2H5OOO+ C6H5C-CH3C2H5OCOC2H5OO+ C6H5C-CH3-CONaHOOC6H5C-CH2-COC2H5OOC6H5C-CH2-COC2H51. NaH2. H+第八节第八节 碳负离子的烃基化和酰基化碳负离子的烃基化和酰基化一、酯的一、酯的 -碳的烃基化和酰基化反应碳的烃基化和酰基化反应1. 1. 酯的酰基化酯的酰基化 酯在强碱作用下，可与酰氯或酸酐进行反应，而在酯在强碱作用下，可与酰氯或酸酐进行反应，而在-C-C上引入酰基，这称为上引入酰基，这称为酯的酰基化反应酯的酰基化反应。常用强碱：常用强碱：Ph

38、3C-Na+, LDA反应溶剂：反应溶剂：非非质子溶剂质子溶剂(CH3)2CHCOOC2H5(CH3)2CCOOC2H5Ph3C-Na+(C2H5)2ONa+ (CH3CO)2O(C2H5)2OC6H5COClC6H5C-CCOOC2H5O CH3CH3CH3C-CCOOC2H5 + CH3COONaO CH3CH3(C2H5)2O 酯在强碱作用下，与卤代烷发生反应，在酯在强碱作用下，与卤代烷发生反应，在-C上引入烷基，这称为上引入烷基，这称为烷基化反应烷基化反应。2. 酯的烷基化反应酯的烷基化反应CH3COC(CH3)3ONCH(CH3)2LiTHF-78oCCH2=CO-Li+OC(CH3

39、)3RXRCH2COC(CH3)3ORX应该是应该是1饱和卤代烃饱和卤代烃二、酮的二、酮的 -碳的烃基化和酰基化反应碳的烃基化和酰基化反应A. . 只有一种只有一种-H的酮的烃基化和酰基化反应的酮的烃基化和酰基化反应* *1. 1. 为了在反应中抑制羟酮缩合反应，使用足够强为了在反应中抑制羟酮缩合反应，使用足够强 的碱（如的碱（如NaNH2、Ph3CNa、NaH）将反应物）将反应物 迅速地全部变为碳负离子迅速地全部变为碳负离子* *2. 2. 反应要在非质子溶剂中进行。反应要在非质子溶剂中进行。ONaNH2(C2H5)2OOO-OCH3-ICH3+ I -OPhCCH2(CH2CH3)2 +

40、NaBrPhC=CHCH2CH3(C2H5)2OPh3C-Na+CH3CH2-BrO-Na+OPhCCH2CH2CH3C6H5C CH3OEt2OPh3C Na+C6H5C CH2OCH3C OC2H5OCH3C ClOCH3C OO2或或或或CCH3OC6H5C CH2OB. 不对称酮的烃基化和酰基化反应不对称酮的烃基化和酰基化反应(1) 烯醇硅醚的应用：在取代较多的碳上反应烯醇硅醚的应用：在取代较多的碳上反应CH3LiOCH3(C2H5)3N(CH3)3SiClDMFOSi(CH3)3CH3OSi(CH3)3CH3+7822蒸蒸馏馏分分离离OSi(CH3)3CH3纯纯净净物物OCH2CH2

41、PhCH3OLiCH3PhCH2BrOLDA, 0-40oCCH3OCH2CH2OCH3OCH3OLiCH3OLiCH3+PhCH2Br30-50oC1%99%CH3CH2Ph(2) LDA的应用的应用：在取代较少的碳上反应：在取代较少的碳上反应C. 酮通过烯胺的烃基化和酰基化酮通过烯胺的烃基化和酰基化 在取代较少的在取代较少的 -碳上反应碳上反应 含有下边结构的化合物称为烯胺，含有下边结构的化合物称为烯胺，N上有氢的上有氢的烯胺是不稳定的，烯胺是不稳定的， N上没氢的烯胺是稳定的。上没氢的烯胺是稳定的。C=C-N1. 烯胺结构：烯胺结构： 稳定的烯胺是含稳定的烯胺是含 - -H的酮与二级胺在

42、酸催化下反应来制备的。的酮与二级胺在酸催化下反应来制备的。2. 烯胺制备：烯胺制备：O+NHTsOHN常用的二级胺及其活性：常用的二级胺及其活性：NHONHNH（2 2）能形成共轭体系时，双键在共轭处形成。）能形成共轭体系时，双键在共轭处形成。（1 1）不对称酮形成烯胺时，双键总是在取代基较）不对称酮形成烯胺时，双键总是在取代基较 少的少的 - -碳上碳上形成形成( (与与LDA作用的效果相同作用的效果相同) )。3. 烯胺的反应烯胺的反应 烯胺具有双位反应性能烯胺具有双位反应性能烃基化反应既可以在氮上发生也可以在碳上发生。烃基化反应既可以在氮上发生也可以在碳上发生。但但是，碳的亲核性强于氮的

43、亲核性是，碳的亲核性强于氮的亲核性C=C-NC-C=N+（1） 烯胺的烃基化反应烯胺的烃基化反应O+NHH+N+NNR-XN+RX-H2ONH+OR 使用活泼卤代烷如碘甲烷、烯丙型卤化物、苯甲型卤代物使用活泼卤代烷如碘甲烷、烯丙型卤化物、苯甲型卤代物、磺酸酯或、磺酸酯或 -卤代酸酯卤代酸酯等主要发等主要发生碳烃基化产物。生碳烃基化产物。酰基化反应发生在碳上酰基化反应发生在碳上, ,一般一般不发生在氮上不发生在氮上(2) 烯胺的酰基化反应烯胺的酰基化反应ON+ CH3CH2CCl(C2H5)3NNCCH2CH3O+H2OH+OCCH2CH3O(3) 与与,-不饱和酸、酯、腈等发生麦克尔反应不饱和

44、酸、酯、腈等发生麦克尔反应ONHN+H+CH2=CH-COOCH3H3O+二氧六环二氧六环CH2=CH-COOCH3二氧六环二氧六环H3O+OCH2CH2COOCH3OCH2CH2COOCH3CH3OOCCH2CH2三、醛的烃基化反应三、醛的烃基化反应 但如能在反应前将醛基予以保护，则烷基化反应还但如能在反应前将醛基予以保护，则烷基化反应还是可以发生的。是可以发生的。 醛在碱性条件下，易发生羟醛缩合反应，所以很难使它通过负碳离子直接发生烷基化、酰基化醛在碱性条件下，易发生羟醛缩合反应，所以很难使它通过负碳离子直接发生烷基化、酰基化反应。反应。RR”CHCH=NRRCH2CHORCH2CH=NR

45、RCHCH=NRRR”CHCHOH+RNH2C2H5MgXor LDAR”X四、四、二羰基化合物二羰基化合物的烃基化、酰基化反应的烃基化、酰基化反应1. -1. -二羰基化合物的酸性及判别二羰基化合物的酸性及判别化合物化合物 pKa 烯醇式含量烯醇式含量CH3COCH3 20 1.510-4(痕量痕量)H2O 16ROH 15EtO2CCH2CO2Et 13.3 7.710-3NCCH2CO2Et 9 2.510-1CH3COCH2CO2Et 10.3 7.3(纯液态纯液态)，气态，气态46.1%, 水水0.4% CH3COCH2COCH3 9 76.5C6H5COCH2COCH3 99 10

46、0*表中的烯醇式含量均在纯净液态（无溶剂）下测定。表中的烯醇式含量均在纯净液态（无溶剂）下测定。OCHOC2H5OCCH2C OC2H5OOCH3CCH2C OC2H5OOH2CCOOC2H5COOC2H5CH2(C OC2H5)2O乙酰乙酸乙酯：乙酰乙酸乙酯：丙二酸二乙酯：丙二酸二乙酯：酮式（酮式（92.5%）41oC/2.66barmp -39oC烯醇式（烯醇式（7.5%）32oC/2.66barCH3CCH2COC2H5OOCH3C=CHCOC2H5OOHOCH3CHOHOOC2H5 在极强碱的作用下，可以形成很不稳定的双负离子在极强碱的作用下，可以形成很不稳定的双负离子2. 乙酰乙酸乙

47、酯的乙酰乙酸乙酯的-碳的碳的烷基化烷基化、酰基化酰基化CH3CCHCOC2H5OOC2H5ONa-C2H5OHNa+CH3ICH3CCH2COC2H5OOCH3C-CH-COC2H5OOCH3烃烃基化基化：碱可用乙醇钠，也可用碱可用乙醇钠，也可用NaH, NaNH2, Ph3C-Na+等等CH3C-CH-COC2H5OOCOCH3CH3CCHCOC2H5OOCH3COOC2H5NaH-H2Na+CH3COClCH3CCH2COC2H5OO酰酰基化基化：(CH3CO)2O 酰基化反应的碱试剂不用乙醇钠，而用酰基化反应的碱试剂不用乙醇钠，而用NaH, NaNH2, Ph3C-Na+等等COH5C2

48、OCH2C OC2H5O丙二酸二乙酯丙二酸二乙酯丙二酸二乙酯也能发生同样的烃基化和酰基化反应丙二酸二乙酯也能发生同样的烃基化和酰基化反应3.3.乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯还能发生麦克尔反应乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯还能发生麦克尔反应CH3CCH2COCH3+ CH2=CH-CH=OOOEtO-EtOH(CH3OC)2CH CH2CH2CHO1 1, ,5 5- -二二羰羰基基化化合合物物12345O第九节第九节 乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯 在有机合成上的应用在有机合成上的应用一、乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯的制备：一、乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯的制备：P694二、乙酰乙

49、酸乙酯的酮式分解和酸式分解二、乙酰乙酸乙酯的酮式分解和酸式分解1. 酮式分解酮式分解得甲基酮结构化合物得甲基酮结构化合物CH3CCHOGGCH3CCC OC2H5OO GGOH-/ H2O H+CO2CH3CCC OHOO GGCH3CCHO GGCH3CCHOGGCH3CCH2C OC2H5OOOH-/ H2O H+CH3CCH2C OHOOCO2CH3CCH3O2. 酸式分解酸式分解得取代乙酸结构化合物得取代乙酸结构化合物CH3CCC OC2H5OO GG浓浓OH-/ H2O H+HCC OHOGGGHCC OHOG三、丙二酸二乙酯的分解方式三、丙二酸二乙酯的分解方式CH3OCCC OC2

50、H5OO GGOH-/ H2O H+HCC OHOGGGHCC OHOGHOCCC OC2H5OO GGCO2四、乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在合成中的应用四、乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在合成中的应用例例1. 合成合成CCH3OCH2CH2PhCCH3OCH2C OC2H5OCCH3OCH2CH2PhClCH2PhNaOC2H5C2H5OHCCH3OCH C OC2H5OCCH3OCH C OC2H5OCH2PhOH-/ H2O H+CO2例例2. 合成合成CCH3OCH2CPhOOH-/ H2O H+CO2CCH3OCH2C OC2H5OCCH3OCH C OC2H5OPhC ClOCCH3O

51、CH C OC2H5OPhCOCCH3OCH2CPhO NaHNaOC2H5OH-/ H2O H+CO2CCH3OCH2C OC2H5OCCH3OCH C OC2H5OPhC CH2ClOCCH3OCH C OC2H5OPhCOCH2CCH3OCH2CH2CPhOCCH3OCH2CH2CPhO例例3. 合成合成例例4. 合成合成NaOC2H5Br CH2CH2CH2BrCH(CO2C2H5)2CH2CH2CH2BrCH2(CO2C2H5)2CH(CO2C2H5)2NaOC2H5C(CO2C2H5)2CH2CH2CH2CH COOHCH COOHC(CO2C2H5)2CH2CH2CH2C(CO2

52、H)2CCO2HCO2HOH-/ H2O H+CO2OOCH3CCH2CH2CH2COC2H5EtONaOO合成举例：合成举例：1. *2CH3CCH2COC2H5 + CH2=CHCOC2H5OOOEtOHEtONa*2CH3CCH2COC2H5 + CH2=CHCOC2H5OOOEtOHEtONaOH-H+CHCH2CH2COC2H5CH3CCH3OCOOO( (见见PPT75)OH-H+CHCH2CH2COC2H5CH3CCH3OCOOOOCH3CCH2CH2CH2COHEtOHH+OOCH3CCH2CH2CH2COC2H5EtONaOOCHCH2CH2COOHCH3CHOCOO-CO2

53、160oCOOH-H+CHCH2CH2COC2H5CH3CCH3OCOO2. 选用合适的原料合成选用合适的原料合成COOHO剖析：剖析：添加适当基团添加适当基团COOHOCOOHOCO2C2H5COOHCO2EtCO2EtCO2HHO2CEtO2CCO2EtCNNCEtO2CCO2EtEt2O2CCH2CO2Et+2 CH2=CH-CNCO2EtEtO2CEtO2C CO2EtEtOCCH2CH2CNEtOCCH2CH2CNOOOH-H+-CO2C2H5OCCH2COC2H5 + 2 CH2=CH-CNEtONaEtOHOOHOCCH(CH2CH2COOH)2O合合 成成C2H5OCCH(CH

54、2CH2COOEt)2C2H5OHH+OCO2EtCO2EtCO2EtCOOC2H5OCOOC2H5EtONaOH-H+-CO2COOHO3. 选用合适的原料合成选用合适的原料合成OOH剖剖 析析OOHC=OCH3OC=OCH3OC2H5OCOCOC2H5C=OCH3OC2H5OCOCH3CCH2COC2H5OO2CH2=CH-COOC2H5+CH3CCH2COC2H5OO+ CH2=CH-COOC2H5 CH2-CH-COOC2H5CH3CCHCOC2H5OO CH2-CH-COOC2H5CH3CCCOC2H5OO CH2-CH-COOC2H5CH2=CH-COOC2H5合合 成成C2H5O

55、Na C2H5ONa HOCH2CH2OHHCl(g)C2H5ONa H+ H2OOH-C2H5OH H+ COC2H5C=OCH3OC2H5OCOOCOOCOOC2H5CH3H3O+CH3COOOOHHO- OOCH34. 选用合适的原料合成选用合适的原料合成+剖剖 析析+ClCH2Ph+第十节第十节 浦尔金浦尔金(Perkin)反应反应一、定义：一、定义： 在碱性催化剂的作用下，芳香醛与酸酐反应生成在碱性催化剂的作用下，芳香醛与酸酐反应生成-芳基芳基-,-,-不饱和酸的反应为不饱和酸的反应为浦浦尔金尔金(Perkin, W.)反应反应. .( (也有的译成也有的译成“柏琴反应柏琴反应”) )CH OCCH3OO C CH3O+CH3COONaCH CH COOH( (反式反式) )苯基丙烯酸苯基丙烯酸(肉桂酸肉桂酸)C=OArHH2 CH(R)COCCH2H(R)O+CH3COONa180OCCHCOOHArHCH3COOH(RCH2COOH)+C=OArHH2 CH(R)COCCH2H(R)O+CH3COONa180OCCH3OO C CH3O+CH3COONaOCHOOCH CH COOH150呋喃丙烯酸呋喃丙烯酸反应特性：反应特性：1. 反应原料：芳香醛反应原料：芳香醛 + 脂肪酸酐脂肪酸酐 碱性试剂：对应的脂肪酸的钠盐或钾盐碱性试剂：对应的脂肪酸