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文档简介
第一节羧酸衍生物的命名、物性和光谱性质第二节羧酸衍生物的结构和反应性能第三节羧酸及其衍生物的制备第四节羧酸衍生物的其它反应第五节与酯缩合、酯的烷基化、酰基化相类似的反应第六节β-二羰基化合物的特性及应用本章提纲现在是1页\一共有142页\编辑于星期四第一节羧酸衍生物的命名、物性和光谱性质1酰卤的命名:在命名时可作为酰基的卤化物,在酰基后加卤素的名称即可。普通命名法:-溴丁酰溴对氯甲酰苯甲酸IUPAC命名法:2-溴丁酰溴4-氯甲酰苯甲酸常用英文命名一羧酸衍生物的命名现在是2页\一共有142页\编辑于星期四2酸酐的命名单酐:在羧酸的名称后加酐字;混酐:将简单的酸放前面,复杂的酸放后面再加酐字;环酐:在二元酸的名称后加酐字。普通命名法:醋酸酐乙丙酸酐丁二酸酐IUPAC命名法:乙酸酐乙丙酸酐丁二酸酐常用英文命名现在是3页\一共有142页\编辑于星期四3酯的命名酯可看作将羧酸的羧基氢原子被烃基取代的产物。命名时把羧酸名称放在前面,烃基的名称放在后面,再加一个酯字。内酯命名时,用内酯二字代替酸字并标明羟基的位置。普通命名法:醋酸苯甲酯
-甲基--丁内酯IUPAC命名法:乙酸苯甲酯
2-甲基-4-丁内酯常用英文命名现在是4页\一共有142页\编辑于星期四4
酰胺的命名命名时把羧酸名称放在前面将相应的酸字改为酰胺即可;普通命名法:异丁酰胺N,N-二甲基戊酰胺IUPAC命名法:2-甲基丙酰胺N,N-二甲基戊酰胺(CH3)CHCNH2
CH3CH2CHCH2CN(CH3)2OO2-Methylpropanamide
dimethylpentanamide常用英文命名N,N-现在是5页\一共有142页\编辑于星期四5
腈的命名腈命名时要把CN中的碳原子计算在内,并从此碳原子开始编号;氰基作为取代基时,氰基碳原子不计在内。常用英文命名普通命名法:-甲基戊腈-氰基丁酸己二腈IUPAC命名法:3-甲基戊腈2-氰基丁酸己二腈现在是6页\一共有142页\编辑于星期四二羧酸衍生物的物性低级的酰氯和酸酐是有刺鼻气味的液体,高级的为固体;低级的酯具有芳香的气味,可作为香料;十四碳酸以下的甲酯和乙酯均为液体;酰胺除甲酰胺外,由于分子内形成氢键,均是固体;而当酰胺的氮上有取代基时为液体;羧酸衍生物可溶于有机溶剂;酰氯和酸酐不溶于水,低级的遇水分解;酯在水中溶解度很小;低级酰胺可溶于水。现在是7页\一共有142页\编辑于星期四三羧酸衍生物的光谱性质见核磁共振和红外光谱一章现在是8页\一共有142页\编辑于星期四第二节羧酸衍生物的结构和反应性能氧的碱性-H的活性羰基的活性离去基团现在是9页\一共有142页\编辑于星期四-H的活性减小(-H的pka
值增大)羰基的活性减小(取决于综合电子效应)W的离去能力减小(离去基团的稳定性减小)现在是10页\一共有142页\编辑于星期四
一羧酸衍生物的羰基的亲核加成--消除机制
二羧酸及衍生物的转换关系概貌
三酰卤的制备
四酸酐的制备
五羧酸的制备
六酯的制备
七酰胺的酸碱性及制备
八腈的制备第三节羧酸及其衍生物的制备及互相转换现在是11页\一共有142页\编辑于星期四该取代反应需要在碱或酸的催化作用下进行。碱性催化的反应机制为:取代反应一羧酸衍生物的羰基的亲核加成-消除反应催化剂现在是12页\一共有142页\编辑于星期四酸催化的反应机制为:这是一个可逆反应,要使反应向右方进行,其条件是:(1)羰基的活性(2)离去基团的活性W->Nu-(3)改变影响平衡移动的其它因素。现在是13页\一共有142页\编辑于星期四二羧酸及其衍生物的转换关系概貌腈芳烃氧化酸酐羧酸酰卤酸酐酯酯酰胺H2O羧酸RXNaCN+RMgX+CO2现在是14页\一共有142页\编辑于星期四三酰卤的制备实例说明:(i)反应原料是羧酸,反应试剂是SOCl2、PCl3、PCl5。(ii)反应需在无水条件下进行。(iii)产物酰卤通常都通过蒸馏方法提纯,所以试剂、副产物与产物的沸点要有较大的差别。(iv)反应机制与醇的卤代类似。SOCl2(bp77oC)PCl3(bp74.2oC)(160oC升华)PCl5+SO2+HCl+H3PO3+POCl3(bp197oC)(bp80oC)(bp196oC)(bp107oC)(200oC分解)现在是15页\一共有142页\编辑于星期四亲核取代各类卤化反应的归纳总结卤化反应的类别卤化试剂反应条件及催化剂反应机理烷烃的卤化X2光照自由基取代芳烃的卤化X2路易斯酸FeX3亲电取代(加成消除)烯丙位苯甲位的卤代NBS*1或X2+光照自由基取代醇的卤化SOCl2PCl5PCl3
PBr3
HX(HI>HBr>HCl)X-醛、酮、酸的-H卤化X2PX3烯醇化加成羧酸羟基的卤化卤代烃中卤素的交换*3醇能用HX取代,羧酸不行SOCl2PCl5PCl3*2亲核取代汉斯狄克法、克利斯脱法、珀脱法、柯齐反应烯烃、炔烃的加成X2,HX,HOX亲电加成自由基反应羧酸的脱羧卤化现在是16页\一共有142页\编辑于星期四四酸酐的制备1.混合酸酐法(酰卤和羧酸盐的反应)2.羧酸的脱水(甲酸除外)--制备单纯的羧酸COOH(CH3CO)2OC)2OO+
CH3COOH(现在是17页\一共有142页\编辑于星期四4.乙酸酐的特殊制法700-800oC700-740oCAlPO4乙烯酮互变异构3.芳烃的氧化V2O5400oC+3O2(空气)现在是18页\一共有142页\编辑于星期四五羧酸的制备1.氧化法(参见羧酸一章)2.金属有机化合物与二氧化碳的反应(参见羧酸一章)3.羧酸衍生物的水解反应现在是19页\一共有142页\编辑于星期四HClNH3NH3}}室温加热长时间回流请同学考虑:反应是否需要催化剂?需要什么催化剂?为什么?(1)水解反应的一般情况3.羧酸衍生物的水解反应现在是20页\一共有142页\编辑于星期四*1.HNO2-H+CH3COOHH2SO4,H2O35oC亚硝酸在酰胺制酸中的作用现在是21页\一共有142页\编辑于星期四(2)酯的水解反应*1.碱性水解(又称皂化反应)同位素跟踪结果表明:碱性水解时,发生酰氧键断裂。现在是22页\一共有142页\编辑于星期四四面体中间体是负离子反应机理慢快现在是23页\一共有142页\编辑于星期四碱性水解的讨论1.碱性水解速率与[-OH]成正比。
2.羰基活性越大,-C空阻越小,酯基空阻越小,反应速率越快。
CH3COOCMe3Me3CCOOEtCH3COOEtClCH2COOEtV相对
0.0020.0112963.形成的四面体中间体能量越低,反应速度越快。(能分散负电荷的取代基对反应是有利的)4.酯的碱性水解是不可逆的。5.碱的用量要超过催化量。现在是24页\一共有142页\编辑于星期四*2.酸性水解同位素跟踪结果表明:酸性水解时,也发生酰氧键断裂。反应机理四面体中间体是正离子现在是25页\一共有142页\编辑于星期四1.酸在反应中的作用有二:①活化羧基②使OH、OR形成
盐而更易离去。2在酯(RCOOR’)中,R有吸电子基团虽能活化羧羰基,但会使关键中间体正离子能量升高,R为给电子基团亦有两种相反的作用,故表现不出明显的影响。酸性水解的讨论现在是26页\一共有142页\编辑于星期四3.酯的酸性水解和酯化反应互为逆反应,平衡的移动取决于反应的条件。体系中有大量水存在,发生酯的水解。若有大量醇存在,并采取去水措施,则有利于酯化反应。现在是27页\一共有142页\编辑于星期四4.在RCOOR1中,R对速率的影响是:一级>二级>三级R1对速率的影响是:三级>一级>二级CH3COOR1在盐酸中,于25OC时水解的相对速率v的实验数据如下:
R1:CH3C2H5CH(CH3)2C(CH3)3v:10.970.531.15(机理不同)现在是28页\一共有142页\编辑于星期四*3酯的酸性水解和碱性水解的异同点不同点1催化剂用量不同。碱大于1mol,酸只需要催化量。2碱催化反应是不可逆的,酸催化反应是可逆的。3吸电子取代剂对碱性催化有利。对酸性催化没有明显的影响。4碱性催化:1oROH>2oROH>3oROH酸性催化:3oROH>1oROH>2oROH相同点1都是经过加成消除机理进行的,增大空阻,对反应不利。2都发生酰氧键断裂3oROH的水解只能用新的机理来解释。现在是29页\一共有142页\编辑于星期四*43o醇酯的酸性水解历程通过同位素跟踪可以证明上述反应机制反应式反应机理关键中间体现在是30页\一共有142页\编辑于星期四A制备羧酸和醇B测定酯的结构*5酯水解的应用现在是31页\一共有142页\编辑于星期四六酯的制备1.酯化反应2.羧酸盐+卤代烷3.羧酸+重氮甲烷参见羧酸一章4.羧酸对烯、炔的加成:(1)酸催化(2)亲电加成反应机制(3)可以制备各种醇的酯5.羧酸衍生物的醇解反应现在是32页\一共有142页\编辑于星期四eg3.-丁内酯(主要产物)-丙内酯(次要产物)eg2.CH3COOH+HCCHCH3COOCH=CH2H+,HgSO475-80oC(醋酸乙烯酯,维尼纶的单体)eg1.CH2(COOH)2+
2(CH3)2C=CH2CH2(COOCMe3)2浓H2SO4室温58%-60%4.羧酸对烯、炔的加成现在是33页\一共有142页\编辑于星期四5.羧酸衍生物的醇解反应}酯交换酸催化为主酸催化肖特-鲍曼条件吡啶、三乙胺、N,N-二甲苯胺等弱有机碱反应条件称为肖特-鲍曼条件催化剂催化剂催化剂催化剂催化剂现在是34页\一共有142页\编辑于星期四*酯交换的讨论:(1)酯交换用酸(HCl,H2SO4,对甲苯磺酸)和碱(RONa)等催化均可。(2)3oROH的酯交换比较困难(因空阻太大)。(3)常应用于一个低沸点醇的酯转化为高沸点醇的酯,反应过程中将低沸点醇不断蒸出,可移动平衡。现在是35页\一共有142页\编辑于星期四*RCN醇解的反应机制H+亚胺酯的盐,无水条件下能得到。现在是36页\一共有142页\编辑于星期四反应实例实例一:CHCH+CH3COOHH+CH3COOCH=CH2聚合CH3OHCH3O-CH2O维尼纶实例三:实例二:将乙醇不断蒸出。+CH3CH2CH2OHCH3CH2CH2O-CH3CH(OH)CH2CH2COOCH2CH2CH3现在是37页\一共有142页\编辑于星期四实例五:ClCH2COONaClCH2COOHNCCH2COONaC2H5OOCCH2COOC2H5Na2CO3H2O低温NaCNC2H5OHH2SO4ClCH2COOHH2SO4C2H5OHClCH2COOC2H5NaCNNCCH2COOC2H5丙二酸二乙酯氰乙酸乙酯实例四:实例六:CH3O-现在是38页\一共有142页\编辑于星期四七酰胺的酸碱性和制备1.酰胺的酸碱性
CH3CH3CH2=CH2NH3CHCHC2H5OHH2OpKa
~50~40~34-35~25~16~15.7pka~109.628.3~15.1中性弱酸性碱性现在是39页\一共有142页\编辑于星期四Br2KOH+H2OHBr+丁二酰亚胺N-溴代丁二酰亚胺丁二酰亚胺的钾盐酸碱反应取代反应现在是40页\一共有142页\编辑于星期四(1)羧酸铵盐的失水(2)腈的水解羧酸NH3铵盐酰胺100o~200oC-H2OH2O40o~50oC-H2O腈H2O
2.酰胺的制备现在是41页\一共有142页\编辑于星期四利用OOH具有强亲核性eg3.CH3COOH+NH3CH3COO-NH4++H2O35%HCl40o~50oCeg1.eg2.+H2O26NNaOH,C2H5OH40o~50oC,4小时
+O2100oC现在是42页\一共有142页\编辑于星期四3.羧酸衍生物的氨(胺)解(碱催化)(1)反应只能碱催化,不能酸催化。(2)不溶于水的酰卤可用NaOH水溶液催化,溶于水的酰卤须用有机碱催化。(3)3o胺不能发生酰基化反应。现在是43页\一共有142页\编辑于星期四(4)酰胺交换注意平衡移动请写出酸酐氨解的反应机理。(5)酸酐氨解的应用现在是44页\一共有142页\编辑于星期四八腈的制备1用卤代烃和氢氰酸盐制备(参见卤代烃)2酰胺失水(参见酰胺的制备)现在是45页\一共有142页\编辑于星期四
一羧酸衍生物与有机金属化合物的反应
二羧酸衍生物的还原反应
三酰卤α-氢的卤化
四烯酮的制备和反应
五瑞佛马斯基反应
六酯的热裂
七酯缩合反应
八酯的酰基化反应
九酯的烷基化反应第四节羧酸衍生物的其它反应现在是46页\一共有142页\编辑于星期四一羧酸衍生物与有机金属化合物的反应eg1:现在是47页\一共有142页\编辑于星期四R1MgXR1LiR12CuLiR2CdRCOOHRCOOMgRR’C=ORCOXRR12C-OHRR’C=ORR’C=ORR’C=ORR’C=ORR’C=ORR12C-OH(RCO)2O*1RCHO1oROH2oROH3oROHR2C=ORCOOR”RCNRCONH2*2同左同左(慢)同左(慢)同左同左(慢)同左(慢)2oROH3oROH同左同左羰基化合物与有机金属化合物的反应归纳现在是48页\一共有142页\编辑于星期四91%eg3:88%eg2:现在是49页\一共有142页\编辑于星期四二羧酸衍生物的还原反应1.一般还原反应的归纳:还原试剂反应物反应条件产物(1)反应式:(2)各类化合物还原反应的总结(3)几点补充说明:*1关于酸酐还原的说明+NaBH40-25oCDMF,1h现在是50页\一共有142页\编辑于星期四*2关于酰胺还原的说明LiAlH4LiAlH4LiAlH4LiAlH4LiAlH4LiAlH4H2OH2ORCH=NHRCH=NRRCH=NR2+RCH2NH2RCH2NHRRCH2NR2H2OH2OH2ORCH=ORCH=ORCH=O(好控制)(不好控制)(不好控制)加成-消除加成加成-消除现在是51页\一共有142页\编辑于星期四2.特殊还原法(1)酯的单分子还原:鲍维特--勃朗克还原*1定义:用金属钠和无水乙醇将酯还原成一级醇的反应称为鲍维特--勃朗克还原。RCOOR1RCH2OH+R1OHNa-无水乙醇现在是52页\一共有142页\编辑于星期四*2酯单分子还原的反应机理现在是53页\一共有142页\编辑于星期四(2)酯的双分子还原:酮醇反应(偶姻反应)Na惰性溶剂H2O*1定义:在惰性溶剂中,用金属钠将脂肪酸酯还原成α-羟基酮的反应称为酮醇反应。现在是54页\一共有142页\编辑于星期四+2Na2Na-2R’O-H2O偶联偶合互变异构*2酯双分子还原的反应机理现在是55页\一共有142页\编辑于星期四*3.酯双分子还原反应的应用A制备α-羟基酮
B制备α-羟基环酮C制备索烃………………现在是56页\一共有142页\编辑于星期四三酰卤α-氢的卤化请完成下列转换反应机理:(将赫尔-乌尔哈-泽林斯基反应头尾除去)KMnO4(CH3CO)2OC2H5OHSOCl2C2H5OHBr2现在是57页\一共有142页\编辑于星期四四烯酮的制备和反应最简单的烯酮是乙烯酮。CH2=C=O(乙)烯酮CH3CH=C=O甲基(乙)烯酮2烯酮的制备方法:(1)α-溴代酰溴脱溴RCH=C=O+ZnBr2Zn1定义羧酸分子内失水后的生成物称为烯酮。现在是58页\一共有142页\编辑于星期四(3)甲基酮脱甲烷(2)羧酸的脱水CH3COOHAlPO4,700oCCH2=C=ORCH2COOHAlPO4,700oC-H2O-H2ORCH2=C=O700-800oC700-800oCCH2=C=O-CH4-CH4RCH2=C=O现在是59页\一共有142页\编辑于星期四3.烯酮的反应(2)发生羰基的一般反应。(两个π键成正交,互不共轭,可各自进行反应)CH2=C=O+H-OHH-XHOOCRCH3COOHCH3COX互变异构互变异构互变异构(1)形成亚甲基卡宾的反应h:CH2+CO现在是60页\一共有142页\编辑于星期四氢加在氧上,其余部分加在碳上。CH3COORCH3CONH2互变异构互变异构互变异构H2OH-ORH-NH2RMgBrCH2=C=O+现在是61页\一共有142页\编辑于星期四这也是乙烯酮的储存方式。(3)烯酮和甲醛的反应和乙烯酮的二聚*1乙烯酮与甲醛反应形成β-丙内酯*2乙烯酮二聚形成取代的β-丙内酯ZnCl2或AlCl3现在是62页\一共有142页\编辑于星期四*3-丙内酯的开环反应在中性或弱酸性条件下,通过烷氧键断裂开环(发生SN2反应),烷氧键断裂开环得到β-取代羧酸。CH3OH+NaClHClNaSHNH3H2OH2OCH3OHCH3CNClCH2CH2COOH(91%)HSCH2CH2COOH(81%)H2NCH2CH2COOHCH3OCH2CH2COOH(73%)现在是63页\一共有142页\编辑于星期四在碱性或强酸性条件下,通过酰氧键断裂开环(加成消除机制),生成β-取代羧酸衍生物。H+现在是64页\一共有142页\编辑于星期四五瑞佛马斯基反应醛或酮、α-溴(卤)代酸酯、锌在惰性溶剂中互相作用,得到β-羟基酸酯的反应称为瑞佛马斯基反应。Zn1定义:现在是65页\一共有142页\编辑于星期四
说明1反应需在惰性溶剂中进行;2不能用BrMgCH2CO2Et代替BrZnCH2CO2Et;3-溴代酸酯的-碳上的取代基空阻太大时,反应不能进行。4该反应定向性好。现在是66页\一共有142页\编辑于星期四2反应机理H2O+现在是67页\一共有142页\编辑于星期四反应主要用来制备:1.β-羟基酸酯,2.β-羟基酸,3.α,β-不饱和酸酯4.α,β-不饱和酸以及由它们衍生的化合物。3反应的应用现在是68页\一共有142页\编辑于星期四应用不超过4个碳的醇合成实例现在是69页\一共有142页\编辑于星期四六酯的热解(裂)酯在400~500℃的高温进行热裂,产生烯和相应羧酸的反应称为酯的热解。CH3COO-CH2CH2-HCH3COOH+CH2=CH2400-500oC(1)定义:1酯的热解现在是70页\一共有142页\编辑于星期四*1消除反应是通过一个六中心过渡态完成的。CH3COOH+六中心过渡态*2反应机理说明:消除时,与-C相连的酰氧键和与-C相连的H处在同一平面上,发生顺式消除。(2)反应机理:现在是71页\一共有142页\编辑于星期四eg1.顺式消除顺式消除500oC500oC主要产物全重叠式部分重叠式*3部分重叠式构象比全重叠式构象稳定,因此以部分重叠式构象进行顺式消除而得到的反型产物占多数。现在是72页\一共有142页\编辑于星期四CH2=CHCH2CH2CH3+CH3CH=CHCH2CH3eg2.500oC*4当α-c两侧都有β-H时,以空阻小,酸性大的β-H被消除为主要产物.主要产物现在是73页\一共有142页\编辑于星期四以为起始原料,制备和eg3.CH3COCl-H+500oCH+重排+CH3COOH环外双键环内双键现在是74页\一共有142页\编辑于星期四eg4.
以CH3CH2CH2CH2OH为原料合成CH3CH2CH=CH2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH=CHCH3CH3CH2CH=CH2HOAcCH3COOCH2CH2CH2CH3500oC~100%末端烯烃H+现在是75页\一共有142页\编辑于星期四合成:NaOC2H5PhCH2ClNaOC2H5H+H+NaOC2H5CH3Ieg5.现在是76页\一共有142页\编辑于星期四(1)碳酸及其衍生物;(2)原(某)酸及其衍生物简解;(3)黄原酸酯及其衍生物。2
碳酸,原(某)酸和黄原酸及其衍生物现在是77页\一共有142页\编辑于星期四保留一个羟基的碳酸衍生物均不稳定,易分解。CO2+HClCO2+EtOHCO2+NH3碳酸(1)碳酸及其衍生物现在是78页\一共有142页\编辑于星期四-HClROHNH3ROHRNH2RN=C=ORNH2(C2H5)3NC6H5SO2ClRN=C=NRNH3-HClO=C=NHHO-CNNH3碳二亚胺光气氰酸异氰酸异氰酸酯CCl4+2SO3碳酸衍生物的制备及介绍二个羟基均被取代的碳酸衍生物十分有用。现在是79页\一共有142页\编辑于星期四(2)原(某)酸及其衍生物简解碳酸原碳酸甲酸原甲酸原(某)酸原(某)酸三酰氯三甲酯原甲酸三乙酯的制备和应用HCOOC2H5+2C2H5OHHCCl3+3C2H5ONaH3O+R2C(OC2H5)2+HCOOC2H5
RCH2CH(OC2H5)2+C2H5OMgXRCH2MgXR2C=O缩醛缩酮现在是80页\一共有142页\编辑于星期四(3)黄原酸酯及其衍生物黄原酸烷基黄原酸盐烷基黄原酸甲酯*2黄原酸酯的制备ROH+CS2+NaOHCH3I*1黄原酸酯及其衍生物现在是81页\一共有142页\编辑于星期四*3黄原酸酯的热裂170oCCH3SH+O=C=S顺式消除+现在是82页\一共有142页\编辑于星期四*4实例碱现在是83页\一共有142页\编辑于星期四1.克莱森缩合反应(1)定义:具有-活泼氢的酯,在碱的作用下,两分子酯相互作用,生成β-羰基酯,同时失去一分子醇的反应。七酯缩合反应现在是84页\一共有142页\编辑于星期四(2)反应机理现在是85页\一共有142页\编辑于星期四(3)在强碱作用下的酯缩合反应只有一个α-H,必须用强碱作催化剂,才能使反应进行。现在是86页\一共有142页\编辑于星期四在强碱作用下酯缩合的反应机制现在是87页\一共有142页\编辑于星期四2.混合酯缩合(1)甲酸酯醛基现在是88页\一共有142页\编辑于星期四RO-NaH0-25oCH2ONaBH4C2H5OH25oC*1.甲酸酯中含有醛基、催化剂碱性不能太强,产率不高.*2.是在分子中引入甲酰基的好方法.*3.如果用一个环酯和甲酸酯缩合,不能用RO-做催化剂,否则会发生酯交换而开环.讨论现在是89页\一共有142页\编辑于星期四*1.一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。*2.羰基活性好,所以催化剂的碱性不用太强。*3.在合成上用来制备①丙二酸酯或α-取代的丙二酸酯。②α-羰基酸。(2)草酸酯丙二酸酯α-羰基酸现在是90页\一共有142页\编辑于星期四*1.羰基活性差,选用强一些碱作催化剂。*2.在合成上用来制备丙二酸酯或α-取代的丙二酸酯。(3)碳酸酯现在是91页\一共有142页\编辑于星期四*1.羰基活性差,选用强碱作催化剂。*2.在合成上,主要用于在α-C上引入苯甲酰基。(4)苯甲酸酯现在是92页\一共有142页\编辑于星期四(5)实例剖析eg1.选用合适原料制备eg2.选用合适的原料制备合成二:HCOOEt+C6H5CH2COOEtEtONa70%合成一:EtOOC-COOEt+C6H5CH2COOEtEtONa-CO175oC+C6H5CH2COOEtEtONa现在是93页\一共有142页\编辑于星期四合成:eg3.选用合适的原料合成逆合成分析-CO2EtO-H+H+OH-现在是94页\一共有142页\编辑于星期四eg4.选用合适的原料合成逆合成剖析:具体合成:现在是95页\一共有142页\编辑于星期四3酮酯缩合从理论上分析,有可能生成四种化合物。现在是96页\一共有142页\编辑于星期四NaHEtO-EtO-NaHH2OH2OH2OH2O-CO现在是97页\一共有142页\编辑于星期四酮酯缩合实例实例1.选用合适的原料合成酯缩合C6H5COOC2H5+CH3COOC2H5{1NaH1NaH2H+2H+-CONaH现在是98页\一共有142页\编辑于星期四实例2NaH/Et2O40-55oC酸性大,空阻小对动力学有利。稳定性好,对热力学有利。51%9%现在是99页\一共有142页\编辑于星期四4狄克曼酯缩合反应
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,形成五员环或更大环的酯,这种环化酯缩合反应称为狄克曼酯缩合。实例1现在是100页\一共有142页\编辑于星期四实例2实例3现在是101页\一共有142页\编辑于星期四实例4实例5发生分子内酮酯缩合时,总是倾向于形成五元环、六元环。现在是102页\一共有142页\编辑于星期四八酯的酰基化反应反应在无质子溶剂中进行。一元酸酯在强碱作用下,可与酰氯或酸酐进行反应,而在α-C上引入酰基,这称为酯的酰基化反应。现在是103页\一共有142页\编辑于星期四一元酸酯在强碱作用下,与卤代烷发生反应,在α-C上引入烷基,这称为烷基化反应。九酯的烷基化反应反应在无质子溶剂中进行。现在是104页\一共有142页\编辑于星期四第五节与酯缩合、酯的烷基化、酰基化相类似的反应一酮的类似反应总述二酮的烃基化反应三酮的酰基化反应四酮经烯胺烷基化、酰基化五醛的烃基化反应现在是105页\一共有142页\编辑于星期四一酮的类似反应总述RXB:RCOOC2H5亲核加成亲核取代醇醛缩合酮的烷基化反应酮的酰基化反应现在是106页\一共有142页\编辑于星期四二酮的烃基化反应eg21.只有一种α-H的酮的烃基化反应*1.为了在反应中抑制aldol反应,使用足够强的碱(如NaNH2、Ph3CNa、NaH)将反应物迅速地全部变为碳负离子*2.反应要在非质子溶剂中进行。*3.烷基化反应主要在碳端发生(C亲核性强,软-软)eg1现在是107页\一共有142页\编辑于星期四2.有两种-H的不对称酮的烃基化反应(1)用LDA处理,得动力学控制产物现在是108页\一共有142页\编辑于星期四(2)用三甲基氯硅烷和锂盐处理,得热力学控制产物ROH+Me3SiClROSiMe3ROH+Me3SiOH-HClEt3N25oCH3O+DMF回流Et3NMe3SiCl78%22%蒸馏分离CH3Li-Me4SiRX现在是109页\一共有142页\编辑于星期四三酮的酰基化反应1.酮酯缩合是可逆的,酮与酰卤、酸酐的反应是不可逆的。2.酸酐、酰卤和空阻大的酯要用强碱催化,在非质子溶剂中进行反应。3.烯醇负离子是两位负离子,要使酰基化反应在碳端发生,烯醇负离子必须过量。4.对于不对称酮,有热力学控制与动力学控制两种酰基化产物,通常,空阻大的碱、强碱、低温、非质子溶剂有利于动力学产物产生。现在是110页\一共有142页\编辑于星期四四酮经烯胺烷基化、酰基化含有下边结构的化合物称为烯胺,N上有氢的烯胺是不稳定的,N上没氢的烯胺是稳定的。1烯胺结构:现在是111页\一共有142页\编辑于星期四(1)不对称酮形成烯胺时,双键总是在取代基较少的地方形成。(2)能形成共轭体系时,双键在共轭处形成。五原子重叠,空阻大。稳定的烯胺是含-H的酮与二级胺在酸催化下反应来制备的。2烯胺制备:现在是112页\一共有142页\编辑于星期四3.烯胺的反应烯胺具有双位反应性能(1)烯胺的烃基化反应现在是113页\一共有142页\编辑于星期四互变异构使用活泼卤代烷如碘甲烷、烯丙型卤化物、苯甲型卤代物等主要发生碳烃基化产物。烃基化反应既可以在氮上发生也可以在碳上发生。现在是114页\一共有142页\编辑于星期四酰基化反应一般在碳上发生(2)烯胺的酰基化反应现在是115页\一共有142页\编辑于星期四溶剂不同,产物不同,在非质子溶剂中得一取代产物,在质子溶剂中得二取代产物。(3)与α,β-不饱和酸、酯、腈等发生反应C2H5OH+H+CH2=CH-COOCH3H3O+2CH2=CH-COOCH3H3O+二氧六环现在是116页\一共有142页\编辑于星期四(4)烯胺在合成中的应用实例*1.制备长链脂肪酸现在是117页\一共有142页\编辑于星期四*2.制备长链的二元羧酸现在是118页\一共有142页\编辑于星期四五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、酰基化反应。RR”CHCH=NR’RCH2CHORCH2CH=NR’RCHCH=NR’RR”CHCHOH+R’NH2C2H5MgXorLDAR”X现在是119页\一共有142页\编辑于星期四第六节β-二羰基化合物的特性及应用一β-二羰基化合物的酸性及判别二β-二羰基化合物的烷基化、酰基化三β-二羰基化合物的酮式分解和酸式分解四β-二羰基化合物在合成中的应用实例现在是120页\一共有142页\编辑于星期四一β-二羰基化合物的酸性及判别化合物 pKa 烯醇式含量 CH3COCH3 20 1.5×10-4(痕量) H2O 16 ROH 15 EtO2CCH2CO2Et 13.3 7.7×10-3
NCCH2CO2Et 92.5×10-1
CH3COCH2CO2Et 10.3 7.3(纯液态),气态46.1%,水0.4%
CH3COCH2COCH3 9 76.5 C6H5COCH2COCH3 99
100*表中的烯醇式含量均在纯净液态(无溶剂)下测定。现在是121页\一共有142页\编辑于星期四碳负离子可以写出三个共振式(1)>(2)>(3)酮式(92.5%)41oC/2.66barmp-39oC烯醇式(7.5%)32oC/2.66bar现在是122页\一共有142页\编辑于星期四在极强碱的作用下,可以形成很不稳定的双负离子现在是123页\一共有142页\编辑于星期四二β-二羰基化合物的烷基化、酰基化1乙酰乙酸乙酯的α-烷基化、α-酰基化
2乙酰乙酸乙酯的γ-烷基化、γ-酰基化
3β-二酮的γ-烷基化、γ-酰基化
现在是124页\一共有142页\编辑于星期四1乙酰乙酸乙酯的α-烷基化、α-酰基化CH3COOC2H5C2H5ONa-C2H5OHNa+CH3INaH-H2Na+CH3COCl现在是125页\一共有142页\编辑于星期四β-二羰基化合物的Na盐在非质子溶剂中不溶,为了改善盐的溶解性能,用可溶性的镁盐代替不溶性的钠盐。方法一:方法二:用可溶性的镁盐代替不溶性的钠盐。C2H5OH+Mg+CH2(COOC2H5)2C2H5OMg+-CH(COOC
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