有机化学-第12章-活泼亚甲基反应VIP

有机化学_第12章_活泼亚甲基反应第12章活泼亚甲基反应本章内容12.1羰基化合物的-卤化

12.2酯缩合反应12.3羟醛缩合反应12.4与羟醛缩合相关的反应12.5烷基化反应12.6磷和硫叶立德与醛、酮的缩合反应

醛、酮、酸酸及其衍生物的-亚甲基上的氢受到邻位羰基的活化而呈一定的酸性，因此常称为活泼亚甲基化合物活泼亚甲基化合物烯醇化程度越高，-氢酸性越大，亚甲基越活泼HCCOC2OCH+

OC3C

H

+

OHCC

1(酮式)

4(烯醇式)HCH

OCH3CCH2(8%)

OCCH3CH3

OC

OCCH3

(92%)

醛、酮、羧酸及其衍生物的羰基活化-氢的能力有以下次序：-CHO-COCO2R-COPh-COR-CN-COX-CO2RCO2H

12.1羰基化合物的-卤化

12.1.1醛和酮的卤化-位含有活泼氢的酮在酸或碱催化下可与卤素作用，发生-氢的卤代反应：ORCORCCH2X

X2CH3X=Cl,BrorI

酸催化机理OH+CH3ROHCCH2H+

-HR

OHCCH2

XXR

OHC

+

XCH2XR

OC+HXCH2X

R

C

OC6H5CCH3+Br2AcOHC6H5

OCCH2Br+HBr

66%对于不对称的酮，-氢被卤素取代的优先次序是CHCH2CH3,

醛类直接进行卤化，常被氧化成酸。如将醛转化成缩醛后再卤化，然后水解缩醛，也能得到-卤代醛OCH3RCH2CHOCH3OCH3RCHCHOCH3BrH3+OBrRCHCHO

CH3OHRCH2CHOHCl

Br2

碱催化机理ORORCCH3ROHROCCH2OORC+XCHX2ORCCX2OH-

C

XXCH2OC+XCH2XROH-

OCCHX

XX

ORCCHX

R

C

XXCX2ROC+XCX3

羰基的-碳上只有一个质子，碱催化的反应也可生成单卤代产物OC6H5CCHCH2CH3CH3Br2NaOH/H2OOC6H5CCBrCH2CH3CH3

12.1.2卤仿反应

由于-CX3强拉电子作用，生成的三卤代产物中的羰基很容易受OH-的亲核进攻，OH-加成到羰基碳上，形成四面体过度态(I);然后，(I)中的三卤甲基作为离去基团离去，生成羧酸(II)和三卤甲基负离子，后者再获取一个质子后生成卤仿。这个反应称为卤仿反应。ORHOCCX3加成ORCCX3OH消除ROCOH+CX3ROCO-

+HCX3

(I)

(II)

当使用次碘酸钠溶液为卤化试剂时，乙醛和甲基酮能够迅速转化成羧酸和碘仿，其中碘仿以黄色沉淀析出，很容易观察到，故碘仿反应被用于乙醛和甲基酮的鉴定CH3CH2OHI2/KOHCH3CHOHCOOH+

CHI3(黄色)

CH3CHOORCH3

OCH3NaOClCO2H

88%

CH3CH3CCHCOCH3

KOCl

CH3CH3CCHCO2H53%

12.1.3脂肪酸的卤化

羧酸的-H酸性比醛、酮小，故而羧酸的-H远比醛和酮的-H难以卤化，而且只限于氯化和溴化。-碘代酸需要间接的方法合成。与羧酸相反，酰氯和酸酐的-H都容易被卤化。脂肪酸在催化量的三氯化磷或三溴化磷存在下可进行氯化或溴化2P+3Br23RCH2CO2H+PBr32PBr33RCH2COBr+

P(OH)3

RCH2COBr+

Br2

RCHCOBr+HBrBrRCHCO2H+BrRCH2COBr

RCHCOBr+RCH2CO2HBr

酰卤的卤化也要通过烯醇式，反应在酸催化下进行。ORCH2CBrH+OHRCHCBrBrBrBrOH+HBrRCHCBr-H+RCHCOBrBr

12.2酯缩合反应12.2.1克莱森缩合反应含有-活性氢的酯在碱性条件下失去一分子醇生成-酮酸酯，这个反应称为酯缩合反应，或者克莱森(Claisen)缩合反应。O2CH3COC2H51.EtONa/EtOH2.H3+OOO

CH3CCH2COC2H5

反应机理OCH3COC2H5+OC2H5OCH2COC2H5+HOC2H5

1OCH3COC2H5+OCH2COC2H5CH3OOC2H5OCCH2COC2H5

2

OCH3COC2H5

OCH2COC2H5

O

O+OC2H5

CH3CCH2COC2H5

3OOC2H5O+HOC2H5CH3CCHCOC2H5H+

O

O

CH3CCH2COC2H5+

4

中间体(4)的生成是酯缩合反应的驱动力

O

O

CH3CCH2COC2H5

C6H5CH2CO2CH3

MeONa

OC6H5CH2CCHCO2CH3C6H5

O(CH3)2CHCO2CH3MeONa(CH3)2CHCCHCO2CH3CH3

乙酰乙酸乙酯是一个由酮型(5)和烯醇型(6)互变异构体组成的混合物。在烯醇型异构体(6)中存在分子内氢键。CH3COCOOC2H5CH3COHCOOC2H5

5

酯氨解形成酰胺

6烯醇溴发生加成反应

酮

醛酮试剂反应形成肟、腙等

12.2.2迪克曼缩合反应

分子内的酯缩合称为迪克曼(Dieckmann)缩合。这个反应特别适合于合成五元和六元环型-酮酸酯。CO2C2H5CO2C2H51.C2H5ONa2.H3+OCO2C2H5O

CO2C2H51.C2H5ONa2.H3+OCO2C2H5O

CO2C2H5