012活性亞甲基化合物的反應(yīng)

1、有機合成 Organic Synthesis 201220113學(xué)年 2019年4月9日 1.2 活性亞甲基化合物的反應(yīng) CH2 和兩個吸電子基團相連的化合物叫活性亞甲基化合物。 YXH2CX, Y =NO2 ,CR ,OSO2R ,COR ,OCN ,C6H5常見的 吸電子能力由強至弱 有機合成 Organic Synthesis 201220113學(xué)年 2019年4月9日 由于兩個吸電子基團的影響，活性亞甲基化合物中的亞甲基的氫具有較大的酸性，其酸性的強弱順序跟前述亞甲基所連基團的吸電子能力強弱順序一致。 活性亞甲基化合物與堿作用可形成碳負離子，由于負電荷可以離域在相連的兩個吸電子基團上，

2、因而這種碳負離子具有較高的穩(wěn)定性，如 CH3CCHCOEtOO:-CH3CCHCOEtOO-: :CH3CCHCOEtOO:-: :有機合成 Organic Synthesis 201220113學(xué)年 2019年4月9日 活性亞甲基化合物與強堿（如乙醇鈉）作用可以全部轉(zhuǎn)活性亞甲基化合物與強堿（如乙醇鈉）作用可以全部轉(zhuǎn)變成碳負離子。變成碳負離子。 YXH2C+NaOC2H5YXHC+C2H5OH-Na+活性亞甲基化合物與有機堿（如六氫吡啶）作用則活性亞甲基化合物與有機堿（如六氫吡啶）作用則部分部分轉(zhuǎn)變成碳負離子。轉(zhuǎn)變成碳負離子。 YXH2C+NHYXHC-+NH2+有機合成 Organic Sy

3、nthesis 201220113學(xué)年 2019年4月9日 碳負離子進攻有機分子中電正性的碳原子，發(fā)生親核反應(yīng)，形成碳碳鍵。 HCYX-CBr親核取代HCYX?+ HCYX-COZ親核加成HCYXOZ-HCYXO?+ HCYX-ZO共軛加成（Michael 加成）HYXZO?+ 烴化 ?；?縮合 烴化 ?+ HCYX-CO親核加成HCYXOHH2OYX有機合成 Organic Synthesis 201220113學(xué)年 2019年4月9日 在在烴化烴化和和酰化反應(yīng)中，需要使活性亞甲基化合物全部轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為碳負離子，因而需要等摩爾的強堿（如乙醇鈉、叔丁醇鉀、氫化鈉等）。 而在縮合反應(yīng)中，一般只需要使

4、活性亞甲基化合物部分轉(zhuǎn)化為碳負離子，因而使用催化量的三乙胺、六氫吡啶等即可。 有機合成 Organic Synthesis 201220113學(xué)年 2019年4月9日 1.2.1 烴化反應(yīng) 烴化劑常用較活潑的伯鹵代烷或磺酸酯。用仲鹵代烷一般得不到高產(chǎn)率的烴化產(chǎn)物，因為部分發(fā)生消除反應(yīng)。而叔鹵代烷則幾乎全部發(fā)生消除反應(yīng)，不用做烴化劑。 OCOOCH3(1) EtONa, EtOH(2) C6H5CH2ClOCOOCH3CH2C6H5(81%)OC(CH3)3OO(1) (CH3)3COK, (CH3)3COH(2)IOCO2C(CH3)3有機合成 Organic Synthesis 201220

5、113學(xué)年 2019年4月9日 環(huán)氧化合物也可作烴化劑，在活性亞甲基化合物上導(dǎo)入? ?羥乙基。 思考：反應(yīng)機理是怎樣的？ 乙酰乙酸乙酯與環(huán)氧乙烷的反應(yīng)機理也類此。 CO2C2H5CO2C2H5(2)OHCCO2C2H5CO2C2H5CH2CH2OEtOHOOEtOOC(1) EtONa, EtOH有機合成 Organic Synthesis 201220113學(xué)年 2019年4月9日 CH3COCH2COCH3K2CO3CH3COCH3CH3ICH3COCHCOCH3CH3(75%)在烴化反應(yīng)中，必須使用等摩爾的堿。如果導(dǎo)入兩個相同的烴基，可以同時進行反應(yīng)，但應(yīng)加入兩倍量的堿和烴化劑。 (1)

6、 2EtONa, EtOHCH2(CO2C2H5)2(2) 2C2H5I(C2H5)2C(CO2C2H5)2(83%)烴化反應(yīng)所用的堿可根據(jù)活性亞甲基化合物的酸性大小來選擇（看pKa）， ? ? ?二酮用碳酸鉀作為堿就可以順利地?zé)N化。 1,4?戊二酮 有機合成 Organic Synthesis 201220113學(xué)年 2019年4月9日 1.2.2 酰化反應(yīng) 常用?；瘎轷｛u和酸酐。 與烴化反應(yīng)不同的是，酰化反應(yīng)不能在醇類溶劑中進行，因為醇會與?；瘎┓磻?yīng)。因此?；磻?yīng)時常用乙醚、THF、DMF等作為溶劑。 有機合成 Organic Synthesis 201220113學(xué)年 2019年4月9

7、日 在?；磻?yīng)中，常用乙醇鎂作為堿。乙醇鎂在醚類等溶劑中有良好的溶解度。同時乙醇鎂作為堿反應(yīng)后生成的C2H5OMgCl可與一?；a(chǎn)物立即形成鹽以抑制二?；碑a(chǎn)物的生成。 CH2(CO2C2H5)2(1) Mg(OC2H5)2, Et2O(2) ClCOOC2H5CH(CO2C2H5)388%思考：乙醇鎂作為堿在酰化反應(yīng)中有什么缺點？ CH(CO2C2H5)3+C2H5OMgClClMgC(CO2C2H5)3+C2H5OH+有機合成 Organic Synthesis 201220113學(xué)年 2019年4月9日 YCH2X+OCRR弱堿催化YCXCRR+H2O1.2.3 縮合反應(yīng) 活性亞甲基化合

8、物和醛、酮在堿催化下縮合失去水的反應(yīng)稱為Knoevenagel 反應(yīng)。 Knoevenagel 反應(yīng)是可逆的，但可以通過除去反應(yīng)中生成的水使平衡右移，從而使反應(yīng)進行到底。 使用弱堿就可使縮合反應(yīng)順利進行（為什么？），同時也可避免醛的自身縮合。 有機合成 Organic Synthesis 201220113學(xué)年 2019年4月9日 醛的反應(yīng)活性大于酮。醛可以和廣泛范圍的活性亞甲基化合物發(fā)生縮合反應(yīng)。 PhCHO+CH2(CO2C2H5)2NH (0.05mol)PhCHC(CO2C2H5)2NH (0.05mol)OCHO+CNCNH2COCHCCNCN酮可以和CH2(CN)2、NCCH2CO

9、OEt 等發(fā)生縮合，而與丙二酸二乙酯、乙酰乙酸乙酯縮合時產(chǎn)率很低。 有機合成 Organic Synthesis 201220113學(xué)年 2019年4月9日 脂肪醛、芳醛與丙二酸都可發(fā)生Knoevenagel 反應(yīng)，但脂肪醛生成? , ? ?和? ,? ?不飽和酸的混合物。而使醛與丙二酸在含有微量哌啶的吡啶溶液中進行縮合，不僅能提高產(chǎn)率，而且使脂肪醛幾乎完全生成? , ? ?不飽和酸。 CH3CHO+CH2(CO2H)2哌啶(cat.)吡啶CH3CHCHCO2HCHOOCH3OCH3+CH2(CO2H)260%哌啶(cat.)吡啶CHOCH3OCH3CHCO2H8798%有機合成 Organi

10、c Synthesis 201220113學(xué)年 2019年4月9日 用有機胺催化Knoevenagel 反應(yīng)時，加入催化量的有機酸(如醋酸)或者用有機酸的胺(銨)鹽代替有機胺，常能提高產(chǎn)率。 CHOOCH3OCH3+CH3CCH2CO2EtONH, CH3CO2H苯,CHOCH3OCH3CCOCH3CO2Et6472%O+CO2EtCNCH3CO2NH4, CH3CO2H苯,CCNCO2Et83%有機合成 Organic Synthesis 201220113學(xué)年 2019年4月9日 1.2.4 Michael加成及相關(guān)反應(yīng) 1. Michael 加成反應(yīng) 能形成穩(wěn)定的碳負離子的活性亞甲基化合

11、物與?, ? ?不飽和醛、酮、酯、腈、硝基化合物等在堿催化下發(fā)生共軛加成反應(yīng)，這一反應(yīng)稱為活性亞甲基化合物的Michael加成反應(yīng)。 PhCHCHCOPh+PhCOCH2CO2C2H5NH (0.25mol)PhCHCH2COPhPhCOCHCO2C2H5CH2CHCN+CH2(CO2C2H5)2NaOEt (0.1mol)CH2CH2CNCH(CO2C2H5)2有機合成 Organic Synthesis 201220113學(xué)年 2019年4月9日 Knoevenagel縮合反應(yīng)可生成縮合反應(yīng)可生成? ?, ? ? ? ?不飽和羰基化合物，不飽和羰基化合物，如果如果Knoevenagel縮合反應(yīng)時使用縮合反應(yīng)時使用兩倍兩倍量的活性亞甲基化量的活性亞甲基化合物，可立即發(fā)生合物，可立即發(fā)生Michael加成反應(yīng)。加成反應(yīng)。 CHOCl+2CH3COCH2CO2C2H5NH (0.1mol)Knoevenagel 縮合縮合CHClCCCO2C2H5OCH3Michael 加成加成CHClCHCCH3OCHCO2C2H5CO2C2H5COH3C有機合成 Organ