第四章 缩合反应

第四章缩合反应

CondensationReaction

缩合反应：两个及两个以上有机化合物通过反应形成一个新的较大分子或同一分子内部发生分子内的反应形成新分子的反应称为缩合反应。用途：形成新的碳-碳键或碳-杂键本章讨论：具有活泼氢的化合物与羰基化合物之间的缩合反应1Aldol缩合（羟醛缩合）定义：含有α-H的醛或酮，在碱或酸的催化作用下生成β羟基醛或β羟基酮的反应（醛、酮之间的缩合）第一节α-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应无机碱:NaOH,Na2CO3

有机碱:EtONa,NaH1Aldol缩合机理a：碱催化机理b：酸催化H2SO4HClTsOH1）自身缩合（一般用碱性催化剂）

应用：2-乙基己醇（异辛醇）的生产ii）不同的醛酮之间的缩合a与含α-H醛酮的反应（羟甲基化Tollens）b苯甲醛与含α-H醛酮的反应(Claisen-Schimidt)强碱有利于形成动力学控制的少取代烯醇负离子。酸性条件则有利于形成热力学控制的多取代烯醇弱碱条件下，影响因素会更多，选择性不高。酸性条件下将形成烯醇，而不是烯醇负离子如果两个反应物都具有a-H，则将得到四个产物LDAiii)定向醇醛(酮)缩合①烯醇盐法——烯醇负离子由于羰基的共轭作用得以稳定——弱碱如NaOH，RONa作用下，反应只能达到一定的平衡——强碱如LDA作用下，可以定量地转化为烯醇负离子a与LDA作用定向生成动力学盐（低温强碱）H+意义:选择性高采用强碱LDA与一个醛或酮反应，使之定量地转化为烯醇负离子，然后再向该体系中加入另一个醛或酮，则可以得到单一产物。b烯醇硅醚法：c亚胺法：（想让哪位α-H活化就让它与反应）意义:选择性高iii）分子内醇醛缩合、Robinson环化反应2不饱和烃α羟烷基化（Prine普林斯）(1,3-丙二醇缩醛）两个醇羟基进攻羰基两个醇羟基进攻羰基2不饱和烃α羟烷基化（Prine普林斯）(1,3-丙二醇缩醛）3芳醛的α-羟烷基化（安息香缩合）芳醛在含水乙醇中，以氰化钠（钾）为催化剂，加热后发生双分子缩合生成α-羟基酮机理（关键：如何来制造一个碳负离子）CN吸电子使氢离去Reformatsky（雷福尔马特斯基）反应醛或酮与

-卤代酸酯和锌在惰性溶剂中反应,经水解后得到

-羟基酸酯。Reformatsky反应的应用合成-羟基羧酸酯合成-羟基羧酸醛、酮增长碳链的方法之一应用（书上P191维生素A例子自己看）5.Grignard和Normant反应

Grignard试剂和Normant试剂与羰基化合物(醛、酮)反应，生成相应的醇类的反应。

二、α-卤烷基化（Blanc反应，氯甲基化反应）机理:(苯环上有供电子基有利于反应,因为此为亲电反应)作用与意义合成卞基氯的方法季铵盐Blanc氯甲基化反应可用于延长碳链酸式分解含有-活泼氢的醛、酮与甲醛及胺(伯胺、仲胺或氨)反应，结果一个-活泼氢被胺甲基取代，此反应又称为胺甲基化反应，所得产物称为Mannich（曼尼奇）碱三α-氨烷基化反应1.Mannich反应机理碳正离子除去的OH与H+反应生成水影响因素:胺:仲胺氮上只有一个氢，反应产物单一，而氨或伯胺，产物复杂，伯胺发生两次反应。含有两种α-H的不对称酮反应发生在多取代α碳上。α，β-不饱和酮的反应发生在饱和的α碳上,α碳有位阻时，发生γ－氨甲基化。酚类和活化芳杂环，氨甲基进入电荷密度较高的位置例:抗疟疾药常洛林酸性条件下反应比较定位强度用途制备C-氨甲基化产物Michael加成的反应物转化(如亲核试剂置换)制备多一个碳的同系物例:2.Pictet-Spengler四氢异喹啉类合成反应Strecker氨基酸合成反应醛或酮用氰化氢、过量氨类作用可一步得到-氨基腈，水解生成-氨基酸的反应称为Strecker氨基酸合成反应。该反应是制备-氨基酸的方便方法。第二节β-羟烷基、β-羰烷基化反应

一、β-羟烷基化反应1.芳烃的β-羟烷基化2活性亚甲基化合物的-羟烷基化

活性亚甲基化合物与环氧乙烷在碱催化下发生羟乙基化反应。3.有机金属化合物的-羟烷基化(89%)(62%)二、β-羰烷基化反应1、Michael（迈克尔）加成α，β-不饱和羰基化合物※和活性亚甲基化合物※在碱催化下进行共轭加成，称为Micheal加成电子给体：活泼亚甲基化合物、烯胺等碳负离子接受体：-不饱和醛、酮、酯，不饱和腈、不饱和硝基化合物以及易于消除的曼尼希碱催化剂：醇钠(钾)、氢氧化钠(钾)、金属钠砂、氨基钠、氢化钠、哌啶、三乙胺以及季铵碱等

机理不对称酮的Michael加成计量碱或酸C2H5ONaMichael反应的应用引进三个碳原子的侧链合成二环或多环不饱和酮类

Michael反应的应用Michael反应的应用Michael反应的应用Michael反应的应用Michael反应的应用Michael反应的应用Michael反应的应用两步碱催化Michael反应的应用2.有机铜锂试剂的β-羰烷基化第三节亚甲基化反应

一.羰基烯化※反应：（Witting反应）Witting试剂Wittig试剂与醛、酮的羰基发生亲核加成反应，形成烯烃硫和磷与碳结合时，碳带负电荷，硫或磷带正电荷彼此相邻，这种结构的化合物称为Ylide(叶立德)。由磷形成的Ylide称为磷Ylide，又称为Wittig试剂，其结构可表示如下：

制备RX：RBr溶剂：Et2O苯DMF碱：NaNH2RONan-BuLiWitting反应机理特点：1.反应条件温和，收率较高，且生成的烯键处于原来的羰基位置，一般不会发生异构化，可以制得能量上不利的环外双键化合物2.应用面广，具有各种不同取代基的羰基化合物均可作为反应物3.能改变反应试剂和条件，立体选择地合成一定构型的产物，如异构体4.与不饱和醛羰基化合物反应时，不发生1.4-加成，双键位置固定，利用此特性可合成许多共轭多烯化合物（如胡萝卜素等）Witting反应的应用（增长碳链）与羰基链接Witting反应的应用（增长碳链）Witting反应的改良Witting－Horner反应膦酸酯类试剂比Wittig试剂反应性强，亲核性强，而且稳定，能与一些难以发生Wittig反应的醛酮进行反应。产品易于分离，反应结束后形成水溶性的磷酸盐，容易分离。立体选择性高，主要生成E－异构体的烯烃。膦酸酯制备比较容易。二.羰基α-位的亚甲基化

1活性亚甲基化合物的亚甲基化（Knoevenagel）

碱性催化剂是：氨、胺、吡啶、哌啶、二乙胺、氢氧化钠等含活泼亚甲基的化合物与醛或酮在弱碱性催化剂(氨、伯胺、仲胺、吡啶等有机碱)存在下缩合得到α,β-不饱和化合物烯烃脱水位阻影响：醛比酮好，位阻小的酮比位阻大的酮好①RNO2

酸性很强-活泼例：②活性稍弱于①例：③用醇钠强碱作催化剂例：丙二酸与醛的缩