二羰基化合物的拆开

§2-71,3-二羰基化合物的拆开

1,5-二羰基化合物的拆开当前第1页\共有79页\编于星期二\22点1,3-二羰基化合物的拆开当前第2页\共有79页\编于星期二\22点结构通式当前第3页\共有79页\编于星期二\22点一、

1,3-二羰基化合物的合成1,3-二羰基化合物的制备，通常是用克莱森缩合反应。克莱森缩合反应（Claisen缩合反应）是指两分子羧酸酯在强碱（如乙醇钠）催化下，失去一分子醇而缩合为一分子β-羰基羧酸酯的反应。1、克莱森酯缩合反应

例如：

当前第4页\共有79页\编于星期二\22点历程

当前第5页\共有79页\编于星期二\22点当前第6页\共有79页\编于星期二\22点

其它常用碱

NaH,NaNH2,LDA,Ph3CNa,t-BuOK

（弱亲核性强碱）当前第7页\共有79页\编于星期二\22点2、交叉酯缩合当前第8页\共有79页\编于星期二\22点3、Dieckmann缩合（分子内酯缩合）

对称二羧酸酯的Dieckmann缩合碱为催化量时反应可逆当前第9页\共有79页\编于星期二\22点

不对称二羧酸酯的Dieckmann缩合主要产物两产物在碱作用下可相互转变，请写出该转变的机理（下页）反应可逆过量的碱当前第10页\共有79页\编于星期二\22点其它可能产物难生成，为什么？分析逆Dieckmann缩合Dieckmann缩合当前第11页\共有79页\编于星期二\22点机理当前第12页\共有79页\编于星期二\22点

例：Dieckmann缩合的可逆性在合成上的应用直接反应得不到目标产物双活化位当前第13页\共有79页\编于星期二\22点合成问题：两步反应中分别采用了不同的碱，若两种碱相互交换会有什么问题？当前第14页\共有79页\编于星期二\22点酯与酰氯或酸酐的缩合反应分两步进行化学计量产物有何特点？当前第15页\共有79页\编于星期二\22点机理问题：用酯代替酰氯或酸酐好不好？当前第16页\共有79页\编于星期二\22点

一些典型的C—H的酸性比较化合物pKa化合物pKa当前第17页\共有79页\编于星期二\22点1、互变异构当前第18页\共有79页\编于星期二\22点p-π、π-π共轭当前第19页\共有79页\编于星期二\22点当前第20页\共有79页\编于星期二\22点2、亚甲基活泼氢的性质

（1）、酸性

当前第21页\共有79页\编于星期二\22点（2）、钠盐的烷基化和酰基化

A、R最好用1O，2O产量低，不能用3O和乙烯式卤代烃；B、二次引入时，第二次引入的R′要比R活泼；C、RX也可是卤代酸酯或卤代酮。当前第22页\共有79页\编于星期二\22点3、酮式分解和酸式分解

（1）、酮式分解

当前第23页\共有79页\编于星期二\22点（2）、酸式分解

当前第24页\共有79页\编于星期二\22点二、

1,3-二羰基化合物的拆开不同酯间的缩合产物同样能够用切断法对分子简化。例如根据该缩合反应的特点，可以做如下切断。当前第25页\共有79页\编于星期二\22点当前第26页\共有79页\编于星期二\22点切断a法合成三、

1,3-二羰基化合物的合成举例当前第27页\共有79页\编于星期二\22点切断b法合成当前第28页\共有79页\编于星期二\22点当前第29页\共有79页\编于星期二\22点切断当前第30页\共有79页\编于星期二\22点合成：丙酮不能与草酸缩合，但草酸二乙酯却能与丙酮发生Claisen反应,反应如下当前第31页\共有79页\编于星期二\22点切断合成当前第32页\共有79页\编于星期二\22点1,5-二羰基化合物的拆开当前第33页\共有79页\编于星期二\22点结构通式当前第34页\共有79页\编于星期二\22点一、1,5-二羰基化合物的合成麦克尔（Michacl,1853年）

缩合，也称Michael反应，是合成1,5-二羰基化合物的重要反应。含活泼亚甲基化合物，如CH2(COOC2H5)2、C6H5CH2CN、R–CH2NO2等，在强碱（如NaOH、C2H5ONa）作用下与α、β-不饱和醛酮发生1,4-加成反应——称为麦克尔反应。可用通式表示如下当前第35页\共有79页\编于星期二\22点反应特点催化剂:

强碱产物:

1,5—二羰基化合物过程：1,4-加成（表面上若3.4-加成）反应物:有活性亚甲基化合物α、β-不饱和醛酮、酯、腈等当前第36页\共有79页\编于星期二\22点Michael加成举例MichaelacceptorsMichaeldonors当前第37页\共有79页\编于星期二\22点MichaelacceptorsMichaeldonors叁键双键当前第38页\共有79页\编于星期二\22点二、1,5-二羰基化合物的拆开拆开例如：当前第39页\共有79页\编于星期二\22点【例1】合成5,5-二甲基-1,3-环己二酮三、1,5-二羰基化合物的合成当前第40页\共有79页\编于星期二\22点1,3-二羰基a,b-不饱和酮a,b-不饱和酯1,5-二羰基用Michael加成法合成下一张：进一步分析当前第41页\共有79页\编于星期二\22点

添加酯基当前第42页\共有79页\编于星期二\22点

合成路线1（对应于那个反合成分析？）乙酸乙酯的合成等价物Michael加成当前第43页\共有79页\编于星期二\22点合成当前第44页\共有79页\编于星期二\22点

合成路线2（用Reformatsky反应制备a,b-不饱和酯）Reformatsky试剂当前第45页\共有79页\编于星期二\22点

例2：3-异丙基-2-环己烯酮的合成当前第46页\共有79页\编于星期二\22点1,5-二羰基a,b-不饱和酮合成的主要问题：i.酮的反应活性

ii.反应的部位合成的主要问题：不饱和酮的制备丙酮的反应活性当前第47页\共有79页\编于星期二\22点添加酯基当前第48页\共有79页\编于星期二\22点合成路线1（对应于反合成分析a

）什么反应？为什么不加在另一边？Michael加成Robinson关环当前第49页\共有79页\编于星期二\22点醇醛缩合六元环状烯酮主要产物水解脱羧还可能缩合成什么产物？Robinson关环(RobinsonAnnulation)醛、酮+

a,b-不饱和酮1.

Michael加成2.

分子内醇醛缩合六员环状烯酮当前第50页\共有79页\编于星期二\22点Robinson关环举例(1)(2)当前第51页\共有79页\编于星期二\22点【例3】合成（10-甲基-1,9,3,4-六氢-2-萘酮）当前第52页\共有79页\编于星期二\22点【例4】合成1,4-二苯基-2,6-二氧代哌啶-3-羧酸乙酯。当前第53页\共有79页\编于星期二\22点

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，称为曼尼希(Mannich,C.)反应，生成的产物称为曼氏碱。Mannich反应（胺甲基化反应）（1912年）当前第54页\共有79页\编于星期二\22点有活泼氢的酮甲醛或其它醛仲胺或伯胺b-氨基酮衍生物（Mannich碱）Mannich反应机理酮的烯醇化(i)当前第55页\共有79页\编于星期二\22点(ii)醛与胺生成亚胺正离子(iii)烯醇与亚胺正离子结合当前第56页\共有79页\编于星期二\22点1.具有α-H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。2.二级胺。使用原料的范围当前第57页\共有79页\编于星期二\22点Mannich反应举例（1）（2）当前第58页\共有79页\编于星期二\22点（3）伯胺有两个反应部位当前第59页\共有79页\编于星期二\22点Mannich反应在合成上的应用（i）合成b－氨基酮衍生物b－氨基酮例：写出合成路线当前第60页\共有79页\编于星期二\22点[注]：不对称酮反应时，亚甲基比甲基优先反应。当前第61页\共有79页\编于星期二\22点例：Tropinone的合成（托品酮或颠茄酮）1902年WillstatterTropinone1912年Mannich反应出现；1917年Robinson用于合成Tropinone当前第62页\共有79页\编于星期二\22点（ii）通过Mannich碱制备a，b-不饱和酮Mannich碱当前第63页\共有79页\编于星期二\22点例：甲基乙烯基酮的制备

通过Mannich碱产生甲基乙烯基酮(易聚合，不宜久放)较稳定当前第64页\共有79页\编于星期二\22点例：合成请完成目标分子的合成当前第65页\共有79页\编于星期二\22点（ⅲ）：在芳、杂环上引入氨甲基当前第66页\共有79页\编于星期二\22点草绿碱当前第67页\共有79页\编于星期二\22点（ⅳ）：制备杂环化合物CH2CHCH2CH2CHCH2NCH3C=O当前第68页\共有79页\编于星期二\22点

机理举例例1：写出下列转变的机理：解答接下页当前第69页\共有79页\编于星期二\22点接上页机理当前第70页\共有79页\编于星期二\22点思考题2：写出下列转变的机理（1）（2）当前第71页\共有79页\编于星期二\22点

参考答案：(1)当前第72页\共有79页\编于星期二\22点(2)当前第73页\共有79页\编于星期二\22点完成下列化合物的合成（1）（2）Wieland-Miesher酮反合成分析当前第74页\共有79页\编于星期二\22点1,5-二羰基(1)醇醛缩合Michael加成醇醛缩合Robinson关环请完成正向合成当前第75页\共有79页\编于星期二\22点（2）Wieland-Miesher酮