缩合第二部分氨烷基化详解

缩合第二部分氨烷基化详解演示文稿当前第1页\共有43页\编于星期四\7点优选缩合第二部分氨烷基化当前第2页\共有43页\编于星期四\7点-羟基酮或醛,-不饱和酮或醛Aldol缩合一般反应式需要特别指出要的是如何理解“-羟烷基化”当前第3页\共有43页\编于星期四\7点-氨烷基化反应Mannich反应（见）Pictet-Spengler反应（见）Strecker反应（见）当前第4页\共有43页\编于星期四\7点Mannich反应定义(见）反应机理：酸催化或碱催化(见）影响因素反应应用（见）当前第5页\共有43页\编于星期四\7点Mannich反应的定义定义：具有活泼氢的化合物与甲醛（或其它醛）、胺进行缩合，生成氨甲基衍生物的反应称为Mannich反应，也称-氨烷基化反应。能够发生Mannich反应的活性氢化合物有醛、酮、酸、酯、腈、硝基烷、炔、酚及某些杂环化合物等，所用的胺可以是伯胺、仲胺或氨，其反应产物常称Mannich碱或Mannich盐。注:1)炔氢是活泼的；酚和某些杂环的芳环是活泼的，氢原子可被取代Mannich碱当前第6页\共有43页\编于星期四\7点Mannich反应机理－酸催化实质：烯醇负碳对亚胺正离子向的亲核进攻δ-δ+当前第7页\共有43页\编于星期四\7点Mannich反应机理－碱催化实质：烯醇负碳向带部分正电荷的碳正离子的亲核进攻碱催化的体现当前第8页\共有43页\编于星期四\7点Mannich反应的影响因素反应底物量的影响pH的影响当前第9页\共有43页\编于星期四\7点Mannich反应的影响因素之一——反应底物的影响活性氢化合物与甲醛过量，则氨或伯胺上所有氢均参与缩合。甲醛与氨或胺过量，则活性氢均参与缩合，得多氨甲基化产物。当前第10页\共有43页\编于星期四\7点Mannich反应的影响因素之一——pH的影响酸催化：有利于形成亚胺正离子加入少量浓盐酸催化盐酸盐带入的盐酸也可以催化倘若活性氢化合物酸性足够强，反应中不需要另外加入质子催化。当前第11页\共有43页\编于星期四\7点Mannich反应的影响因素之一——pH的影响碱催化:碳负离子与亚铵离子反应鉴于Mannich反应的实质，直接制备出亚甲铵正离子（二甲胺与甲醛缩合时加HI得到）参与反应，如P142当前第12页\共有43页\编于星期四\7点Mannich反应的应用在带有活性氢的C原子引入一个氨烷基合成的Mannich碱作为中间体使用（见）当前第13页\共有43页\编于星期四\7点Mannich反应的应用－

在活泼氢的C原子引入氨烷基例1和2这个反应怎么解释？吡咯环的α位被亚甲胺正离子亲电进攻当前第14页\共有43页\编于星期四\7点合成的Mannich碱作为中间体使用Mannich碱受热不稳定，通过消除和加成/氢解等反应制备一般难易合成的产物；如Mannich碱被强亲核试剂如CN-置换，再经水解，得到相应的取代乙酸。如

Mannich碱，氢解达到延长一个碳原子的目的。如通过Mannich碱氢解在芳环上引入一个甲基，为什么呢。如当前第15页\共有43页\编于星期四\7点合成的Mannich碱作为中间体使用之一Mannich碱不稳定，加热后易消除脱去一个胺分子而形成烯键，利用这类烯与活性亚甲基化合物进行加成得有价值得产物。当前第16页\共有43页\编于星期四\7点合成的Mannich碱作为中间体使用之二-吲哚乙酸Mannich碱可被强亲核试剂置换，如将吲哚的Mannich碱用氰化钠处理，再经水解而得到植物生物素-吲哚乙酸。当前第17页\共有43页\编于星期四\7点合成的Mannich碱作为中间体使用之三Mannich碱或其盐酸盐在RaneyNi的催化下可进行氢解，可很方便地引入一个甲基，得到比原有反应物多一个碳原子的同系物。当前第18页\共有43页\编于星期四\7点合成的Mannich碱作为中间体使用之四2-甲基萘醌在芳环上引入甲基用一般方法比较困难，如采用Mannich碱氢解，可很方便地引入一个甲基。例如维生素K的中间体2－甲基萘醌的制备。当前第19页\共有43页\编于星期四\7点Pictet-Spengler反应定义反应机理影响因素应用当前第20页\共有43页\编于星期四\7点喹啉和异喹啉喹啉异喹啉1,2,3,4-四氢异喹啉1,2,3,4-四氢喹啉当前第21页\共有43页\编于星期四\7点Pictet-Spengler反应定义β-芳乙胺与羰基化合物在酸性溶液中缩合生成1,2,3,4-四氢异喹啉的反应称为Pictet-Spengler反应。最常用的羰基化合物为甲醛或甲醛缩二甲醇。无H2时，脱氢cat当前第22页\共有43页\编于星期四\7点Pictet-Spengler反应机理实质：Mannich反应特例，芳环取代了碳负离子，进行芳环的C-烃化反应。当前第23页\共有43页\编于星期四\7点Pictet-Spengler反应的影响因素芳乙胺结构的影响反应温度的影响当前第24页\共有43页\编于星期四\7点Pictet-Spengler反应——芳乙胺结构的影响从机理来看，显然在芳环上有供电基团（如烷氧基或羟基）有利，因为这实质是烃化反应当前第25页\共有43页\编于星期四\7点Pictet-Spengler反应——反应温度的影响顺式:反式CH2Cl2,0℃:82:18PhH,reflux:37:63环状化合物顺反异构当前第26页\共有43页\编于星期四\7点Strecker反应定义反应机理反应特点反应应用当前第27页\共有43页\编于星期四\7点Strecker反应定义定义：脂肪族或芳香醛、酮类与氰化氢和过量氨（胺类）作用生成-氨基腈，再经酸或碱水解得到（DL)--氨基酸类的反应称为Strecker反应。当前第28页\共有43页\编于星期四\7点Strecker反应机理-氨基醇-氨基腈-氨基酸不稳定，失去一分子水得到亚胺，CN-对亚胺加成当前第29页\共有43页\编于星期四\7点Strecker反应特点特点：氰化氢毒性大，用氰化钠（钾）与氯化铵代替。氰化钠水解为HCN及NaOH,后者与NH4Cl反应放出NH3.当前第30页\共有43页\编于星期四\7点Strecker反应实例应用举例合成位被取代的-氨基酸或者合成N-单取代或N，N-二取代的-氨基酸（当以伯胺或仲胺代替氨时）当前第31页\共有43页\编于星期四\7点Strecker反应实例－合成-氨基酸-氨基苯乙酸-氨基二乙基乙酸当前第32页\共有43页\编于星期四\7点Strecker反应实例－

合成N-取代的-氨基酸利用不对称Strecker反应合成具有光学活性的-氨基酸。手性源可来自于胺、醛（酮）。最常用的是采用手性胺。当前第33页\共有43页\编于星期四\7点4.2-羰烷基化反应Michael反应当前第34页\共有43页\编于星期四\7点Michael反应定义反应机理影响因素反应的应用当前第35页\共有43页\编于星期四\7点Michael反应定义：活性亚甲基化合物和,-不饱和羰基化合物在碱性催化剂存在下发生加成缩合，生成-羰烷基化类化合物，此类反应称为Michael反应。活性亚甲基化合物——供电体,-不饱和羰基化合物——受电体当前第36页\共有43页\编于星期四\7点Michael反应机理,-不饱和羰基化合物活性亚甲基化合物引入β-羰烷基R为另一吸电子基当前第37页\共有43页\编于星期四\7点Michael反应机理活性亚甲基化合物（Michael供电体）：丙二酸酯类、氰乙酸酯类、-酮酯类、乙酰丙酮类、硝基烷类、砜类；,-不饱和羰基化合物（Michael受电体）：,-烯醛类、,-烯酮类、,-炔酮类、,-烯腈类、,-烯酯类、,-烯酰胺类、,-不饱和硝基化合物以及对醌类，这些均含有亲电的共轭体系。当前第38页\共有43页\编于星期四\7点Michael反应的影响因素供电体酸性的影响：供电体的酸度愈大，愈容易形成碳负离子，其活性愈大；（见）受电体的影响：,-不饱和羰基化合物中X的吸电子性愈强，-碳上电子云密度降低愈多，其活性愈大；催化剂的影响;当前第39页\共有43页\编于星期四\7点Michael反应产物的拆分Michael反应产物的拆分有两种方法拆分原则：原料易得，反应容易进行，环保看一例子当前第40页\共有43页\编于星期四\7点Michael反应产物的拆分实例当前第41页\共有43页\编于星期四\7点Michael反应产物的拆分实例苯亚甲基丙二酸二乙酯丙二酸二乙酯（Pka=13）