第十一章 碳氧重鍵的反應(yīng)

1、第十一章第十一章碳氧重鍵的反應(yīng)碳氧重鍵的反應(yīng) 羰基化合物的結(jié)構(gòu)特羰基化合物的結(jié)構(gòu)特征之一：征之一： 羰基羰基C=OC=O，鍵具有，鍵具有強(qiáng)極性強(qiáng)極性 可以接受親核試劑的可以接受親核試劑的進(jìn)攻，發(fā)生親核加成進(jìn)攻，發(fā)生親核加成反應(yīng)、親核取代反應(yīng)反應(yīng)、親核取代反應(yīng)。一、羰基的結(jié)構(gòu)及反應(yīng)特性一、羰基的結(jié)構(gòu)及反應(yīng)特性一、羰基的結(jié)構(gòu)及反應(yīng)特性一、羰基的結(jié)構(gòu)及反應(yīng)特性發(fā)生在羰基上的反應(yīng)的類型（親核反應(yīng)）發(fā)生在羰基上的反應(yīng)的類型（親核反應(yīng)）1) 親核加成親核加成2) 羰基氧被羰基氧被N取代取代3) 羰基氧被羰基氧被C取代取代4) 親核取代反應(yīng)親核取代反應(yīng)C OC OENuNuE C OH2NYC NYC OP

2、h3PC CR1R2CR1R2C OYNuC ONu+Y一、羰基化合物的結(jié)構(gòu)與反應(yīng)特征一、羰基化合物的結(jié)構(gòu)與反應(yīng)特征 羰基化合物的結(jié)構(gòu)特征之二：羰基化合物的結(jié)構(gòu)特征之二：羰基羰基C=OC=O的吸電子作用使得的吸電子作用使得a a-H-H具有明顯的酸性，在堿性條具有明顯的酸性，在堿性條件下可以離解，生成件下可以離解，生成烯醇負(fù)離子，從而成為親核試劑烯醇負(fù)離子，從而成為親核試劑，進(jìn)進(jìn)攻羰基碳或鹵代烴，發(fā)生親核加成反應(yīng)、親核取代反應(yīng)。攻羰基碳或鹵代烴，發(fā)生親核加成反應(yīng)、親核取代反應(yīng)。CHCOBH2CCOCCO烯醇負(fù)離子w烯醇負(fù)離子由于羰基的共軛作用得以穩(wěn)定烯醇負(fù)離子由于羰基的共軛作用得以穩(wěn)定一、羰基

3、化合物的結(jié)構(gòu)與反應(yīng)特征一、羰基化合物的結(jié)構(gòu)與反應(yīng)特征 烯醇中的烯醇中的C-CC-C雙鍵接受親電試劑進(jìn)攻雙鍵接受親電試劑進(jìn)攻，發(fā)生，發(fā)生a a 鹵代反應(yīng)；醛鹵代反應(yīng)；醛酮、羧酸和酰鹵可以發(fā)生該反應(yīng)酮、羧酸和酰鹵可以發(fā)生該反應(yīng) 烯醇負(fù)離子作為親核試劑，烯醇負(fù)離子作為親核試劑，進(jìn)攻鹵代烴的缺電子碳，則進(jìn)攻鹵代烴的缺電子碳，則發(fā)生親核取代反應(yīng)；進(jìn)攻羰基碳則發(fā)生親核加成反應(yīng)發(fā)生親核取代反應(yīng)；進(jìn)攻羰基碳則發(fā)生親核加成反應(yīng)；CCOCCOCOCOHC CO烯醇負(fù)離子R-ClCCOR親核取代親核加成 -羥基酮烷基化反應(yīng)Aldol-反應(yīng)羥醛反應(yīng)X-XC CXO親電取代 鹵代反應(yīng)一、羰基化合物的結(jié)構(gòu)與反應(yīng)特征一、羰

4、基化合物的結(jié)構(gòu)與反應(yīng)特征 所以，含有所以，含有活潑活潑 H H 的羰基化合物的羰基化合物既是親核反應(yīng)中心，接受親核試劑進(jìn)攻，既是親核反應(yīng)中心，接受親核試劑進(jìn)攻，同時(shí)又是親核試劑，可以進(jìn)攻親核反應(yīng)中同時(shí)又是親核試劑，可以進(jìn)攻親核反應(yīng)中心。既可以與別的化合物發(fā)生心。既可以與別的化合物發(fā)生交錯(cuò)縮合交錯(cuò)縮合反反應(yīng)，也可以發(fā)生應(yīng)，也可以發(fā)生自身縮合反應(yīng)自身縮合反應(yīng)。產(chǎn)物非常。產(chǎn)物非常復(fù)雜。復(fù)雜。二、羰基親核加成二、羰基親核加成-1-1、概述、概述 （1.）基本反應(yīng)歷程 動(dòng)力學(xué)二級反應(yīng) V = kR2CONu RCORNuCORRNuNuRROCHH1 1、羰基的親核加成概述、羰基的親核加成概述- -（1

5、 1）基本反應(yīng)歷程基本反應(yīng)歷程堿催化：堿催化：COBANuCABONuH或或E E+ +CABONuCABOHNu慢慢 試劑進(jìn)攻羰基上試劑進(jìn)攻羰基上C C原子，生成氧負(fù)離子的一步原子，生成氧負(fù)離子的一步 是決定反應(yīng)速率的一步。是決定反應(yīng)速率的一步。 為使親核試劑的負(fù)電荷裸露出來，增加親核性，為使親核試劑的負(fù)電荷裸露出來，增加親核性， 常需堿催化：常需堿催化：HNu + BNu + HB+ HACOHBACOHBNuNuHAACOHBNu+ HA酸催化：酸催化：ACBOBHACOHBACOHA- A羰基質(zhì)子化后，氧上帶有負(fù)電荷，很不穩(wěn)定，羰基質(zhì)子化后，氧上帶有負(fù)電荷，很不穩(wěn)定，電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，使碳

6、原子帶有正電荷。電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，使碳原子帶有正電荷。決定反應(yīng)速率的一步，是決定反應(yīng)速率的一步，是NuNu - -進(jìn)攻中心碳原子的一步進(jìn)攻中心碳原子的一步。1 1、羰基的親核加成概述、羰基的親核加成概述- -（1 1）基本反應(yīng)歷程基本反應(yīng)歷程酸除了活化羰基外，還能與羰基形成氫鍵：酸除了活化羰基外，還能與羰基形成氫鍵：COH Cl 質(zhì)子性溶劑也起到同樣作用：質(zhì)子性溶劑也起到同樣作用：COH Sol 都使羰基活化。都使羰基活化。羰基質(zhì)子化，可以提高羰基的反應(yīng)活性。羰基質(zhì)子化，可以提高羰基的反應(yīng)活性。 1 1、羰基的親核加成概述、羰基的親核加成概述- -（1 1）基本反應(yīng)歷程基本反應(yīng)歷程1 1、羰基的親

7、核加成概述、羰基的親核加成概述- -（2 2）親核反應(yīng)活性親核反應(yīng)活性 親核反應(yīng)活性親核反應(yīng)活性烷基給電子作用烷基給電子作用1 1、羰基的親核加成概述、羰基的親核加成概述- -（2 2）親核反應(yīng)活性親核反應(yīng)活性親核反應(yīng)活性親核反應(yīng)活性空間位阻影響空間位阻影響1 1、羰基的親核加成概述、羰基的親核加成概述- -（2 2）親核反應(yīng)活性親核反應(yīng)活性 親核反應(yīng)活性親核反應(yīng)活性RCXRCOCRRCOHRCORRCNOOOOOORR酰鹵酸酐羧酸酯酰胺酰鹵酰鹵 酸酐酸酐 醛醛 酮酮 羧酸羧酸 酯酯 酰胺酰胺取決于與羰基相連的基團(tuán)的電子效應(yīng)取決于與羰基相連的基團(tuán)的電子效應(yīng)1 1、羰基的親核加成概述、羰基的親核

8、加成概述- -（3 3）立體化學(xué)）立體化學(xué)(3) Stereochemistry 非手性條件下，得外消旋體非手性條件下，得外消旋體1 1、羰基的親核加成概述、羰基的親核加成概述- -（3 3）立體化學(xué)）立體化學(xué)(3) Stereochemistry 手性條件下，有立體選擇性，手性條件下，有立體選擇性，CramCram法則法則： 羰基上的羰基上的R R基團(tuán)與大的基團(tuán)基團(tuán)與大的基團(tuán) (L) (L) 呈重疊式構(gòu)象，呈重疊式構(gòu)象，羰基氧則處于中等基團(tuán)羰基氧則處于中等基團(tuán) (M) (M) 與較小基團(tuán)與較小基團(tuán) (S) (S) 中間中間，親核試劑從小的基團(tuán)這一方進(jìn)攻為主要進(jìn)攻方向，親核試劑從小的基團(tuán)這一方

9、進(jìn)攻為主要進(jìn)攻方向。LMSORNuELMSOENuRLMSOERNu+主要產(chǎn)物次要產(chǎn)物 LMSNuRHONu-LMSNuOHRSROMLLMSNuIIIEtMeHLiAlH40.951EtMeHMeMgI1.51phMeHMeMgI21phMeHEtMgI31 I IIMC CSOHNuLRMCSCLORNu-MC CsRNuLOH+1 1、羰基的親核加成概述、羰基的親核加成概述- -（3 3）立體化學(xué)）立體化學(xué)二、羰基的親核加成二、羰基的親核加成- 2. - 2. 含含O, SO, S親核試劑親核試劑2. 含含O, S親核試劑親核試劑 包括包括H2O, ROH, 和和NaHSO3(1) H2

10、O酸堿催化，加快平衡的達(dá)到，但不影響平衡移動(dòng)。酸堿催化，加快平衡的達(dá)到，但不影響平衡移動(dòng)。水合物水合物與水加成 OCRROHRCROHOH2OOHRCROH+OHROCHHHRCOCORRRRH2ORCCROHHHROC-HO2RRROHOHHOH二、羰基的親核加成二、羰基的親核加成- 2. - 2. 含含O, SO, S親核試劑親核試劑(2) ROH 酸催化：固體酸，如酸催化：固體酸，如TsOHTsOH 無水酸，如干燥無水酸，如干燥HClHCl氣體氣體二、羰基的親核加成二、羰基的親核加成- 2. - 2. 含含O, SO, S親核試劑親核試劑 醛酮與醇在酸催化下發(fā)生加成反應(yīng)，形成醛酮與醇在酸

11、催化下發(fā)生加成反應(yīng)，形成縮醛或縮酮。縮醛或縮酮。 醇的光學(xué)活性不變；同位素標(biāo)記證實(shí)；醇的光學(xué)活性不變；同位素標(biāo)記證實(shí)； HRRCH2O+OCRRROHOROR+*+CORHOHRH快快CORHH+ ORH慢慢CRHORHOHORHCRHOROH+OHRHCRHORO HORHHCRHOROHHH2OC ORHRCORHRORHCRHORHORORHCRHOROR +OHRH 二、羰基的親核加成二、羰基的親核加成- 2. - 2. 含含O, SO, S親核試劑親核試劑二、羰基的親核加成二、羰基的親核加成- 2. - 2. 含含O, SO, S親核試劑親核試劑2. 2. 含含O, SO, S親核試

12、劑親核試劑(3) NaHSO(3) NaHSO3 3 產(chǎn)物為鹽，溶于水產(chǎn)物為鹽，溶于水, ,但不溶于飽和但不溶于飽和NaHSONaHSO3 3溶液。溶液。 用于將醛酮同不溶于水的有機(jī)物分開用于將醛酮同不溶于水的有機(jī)物分開RH(R)O+ NaHSO3RONaH(R)SO3HROHH(R)SO3NaROHH(R)SO3NaRH(R)O+NaHSO3HClNa2CO3NaCl + SO2+ H2ONa2SO3+ CO2+ H2O二、羰基的親核加成二、羰基的親核加成-3. -3. 含含N N親核試劑親核試劑(1) RNH2 and YNH2 經(jīng)歷親核加成和脫水兩個(gè)步驟。經(jīng)歷親核加成和脫水兩個(gè)步驟。 相

13、當(dāng)于羰基氧被氮所取代，形成亞胺相當(dāng)于羰基氧被氮所取代，形成亞胺(imine)(imine)。 可逆，經(jīng)酸水解可得醛酮?？赡妫?jīng)酸水解可得醛酮。C NY+H2OHC O+H3NY+C OH2N YC N+H2OYan aldehydeora ketonea primary amineor other derivativeof ammoniaan imine二、羰基的親核加成二、羰基的親核加成-3. -3. 含含N N親核試劑親核試劑 胺的衍生物（胺的衍生物（NHNH2 2Z Z）容易發(fā)生消去）容易發(fā)生消去 Z= OH，NHph，NHCONH2，NH2RCORROCRHHNH2ZHRCORNH2Z

14、HROCRHNHZRCRNZH2O二、羰基的親核加成二、羰基的親核加成-3. -3. 含含N N親核試劑親核試劑 反應(yīng)要在弱酸性條件下進(jìn)行反應(yīng)要在弱酸性條件下進(jìn)行 加速反應(yīng) 減緩反應(yīng) 酸在反應(yīng)中起積極和消極兩重作用酸在反應(yīng)中起積極和消極兩重作用ROCR+HHRCOR+HNH2ZNH3ZRNH2 and YNH2表表13-1 氨基衍生物與醛酮加成反應(yīng)氨基衍生物與醛酮加成反應(yīng)反應(yīng)物反應(yīng)物YNH2生成物生成物基團(tuán)基團(tuán)Y名稱名稱結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式名稱名稱R1胺胺席夫堿（席夫堿（shiff base）OH羥胺羥胺肟（肟（oxime）NH2肼肼腙（腙（hydrazone）NHC6H5苯肼苯肼苯腙（苯腙（phen

15、ylhydrazone）NHCONH2氨基脲氨基脲縮氨脲（縮氨脲（semicarbazone）CNRC NOHC NNH2C NNHC6H5C NNHCONH2二、羰基的親核加成二、羰基的親核加成-4. -4. 含含C C親核試劑親核試劑Grignard試劑試劑 有機(jī)鋰試劑有機(jī)鋰試劑 炔鈉炔鈉 加成加成 水解水解 醇醇（1 1）與金屬有機(jī)化合物反應(yīng)）與金屬有機(jī)化合物反應(yīng)CORCH2OHHHCORHCORRCOHRRRRMCHOHRRR Mg X +CORCO Mg XH3O+RCOHR Li+CORCO LiH3O+RCOH+COCO NaH3O+RCCOHRCC NaRCCC二、羰基的親核加

16、成二、羰基的親核加成-4. -4. 含含C C親核試劑親核試劑R MgXR LiRCOORCOROHRCOCl1.CO22.H2O1.1.RCHO1.RCOROR COOHR CH2OHR CH2CH2OHR CR CRR CHR CRR CHROHOHROOO羧酸1醇1醇2醇3醇醛酮酮RMgXRMgXRMgXRCHOHRR CR COHRROHRR3醇3醇2醇2.H3O2.H3O2.H3O2.H3O1.HCHO1. RCN2.H3O酮R CROR 格氏試劑的應(yīng)用格氏試劑的應(yīng)用l低溫和空間位阻作用低溫和空間位阻作用l使用不活潑的金屬試劑使用不活潑的金屬試劑l可能將反應(yīng)控制在酮的階段可能將反應(yīng)控

17、制在酮的階段二、羰基的親核加成二、羰基的親核加成-4. -4. 含含C C親核試劑親核試劑 （2)Wittig2)Wittig反應(yīng)：反應(yīng)： 醛酮與磷翁內(nèi)鹽作用得到高純烯烴醛酮與磷翁內(nèi)鹽作用得到高純烯烴 ylideR2CO+ph3PCR2R2C=CR2+ph3POPph3+R2CHXCHR2 XPph3ph3PCR2 -HX二、羰基的親核加成二、羰基的親核加成-4. -4. 含含C C親核試劑親核試劑WittigWittig反應(yīng)機(jī)理：反應(yīng)機(jī)理：COCH3CH3+CP(C6H5)3HCH3COH3CCH3CHCH3P(C6H5)3COH3CCH3CHCH3P(C6H5)3CCH3CH3CHCH3+

18、 (C6H5)3PO關(guān)于親核加成的小結(jié)關(guān)于親核加成的小結(jié)2. 含含O, S親核試劑親核試劑4. 含含C親核試劑親核試劑(4) Ylide試劑試劑(3) 有機(jī)金屬試劑有機(jī)金屬試劑(2) CCR(1) CN3. 含含N親核試劑親核試劑(1) RNH2 and YNH2包括包括H2O, ROH, RSH, 和和NaHSO31. 概述概述 結(jié)構(gòu)、機(jī)理、反應(yīng)活性、立體化學(xué)結(jié)構(gòu)、機(jī)理、反應(yīng)活性、立體化學(xué)(2) R2NH C-C鍵的形成鍵的形成羰基的保護(hù)羰基的保護(hù)醛酮的分離純化醛酮的分離純化亞胺及其衍生物的形成亞胺及其衍生物的形成烯胺的形成烯胺的形成 -羥基羥基腈腈、- -羥基酸和羥基酸和- -氨基醇氨基醇

19、炔醇的合成炔醇的合成C=C的形成的形成各級醇的合成、醛酮的合成各級醇的合成、醛酮的合成 三、羧酸衍生物與親核試劑的反應(yīng)三、羧酸衍生物與親核試劑的反應(yīng)1. 反應(yīng)機(jī)理反應(yīng)機(jī)理NuCRLOHCNuRLOHCNuRLOHCNuRO+ HLL: 離去基團(tuán)離去基團(tuán)加成消除反應(yīng)加成消除反應(yīng)在在Nu上引入?；姆磻?yīng)上引入?；姆磻?yīng)2. 反應(yīng)活性反應(yīng)活性作為?；噭?，其活性為：作為酰基化試劑，其活性為：RCOClRCOSR(RCO)2ORCOORRCONH2X: X: 具有具有-I-I效應(yīng)，效應(yīng)，C CClCl鍵的極性大。鍵的極性大。酯中烷氧基具有酯中烷氧基具有+C+C效應(yīng)，增大了酰基與烷氧基間效應(yīng)，增大了酰

20、基與烷氧基間的電子云密度，使酰氧鍵難于斷裂。的電子云密度，使酰氧鍵難于斷裂。酰胺中的酰胺中的NHNH2 2的的+ +C C、+I+I效應(yīng)，使羰基的反應(yīng)活性降低效應(yīng)，使羰基的反應(yīng)活性降低。酸酐中的?；俏娮踊鶊F(tuán)，使酰氧鍵易于斷裂，酸酐中的酰基是吸電子基團(tuán)，使酰氧鍵易于斷裂，酸酐的反應(yīng)活性比酯大。酸酐的反應(yīng)活性比酯大。OHC6H5+ CH318OHCOC6H518OCH3+ H2OCO羧酸羧酸 醇醇 酯酯酯化反應(yīng)機(jī)理：酯化反應(yīng)機(jī)理：O HRH+O HRO HRCO HCOCO H第一步第一步 羰基質(zhì)子化：羰基質(zhì)子化：第二步第二步 醇分子對質(zhì)子化羰基的親核進(jìn)攻：醇分子對質(zhì)子化羰基的親核進(jìn)攻：ROH

21、OHROHRCOHCOHOHR四面體中間體四面體中間體3. 反應(yīng)實(shí)例：酯化反應(yīng)反應(yīng)實(shí)例：酯化反應(yīng)OH2ROR-H2OCOHRORCOHOHROHRCOH第三步第三步 質(zhì)子轉(zhuǎn)移與脫水：質(zhì)子轉(zhuǎn)移與脫水：-H+COORRCOHROR第四步第四步 脫質(zhì)子：脫質(zhì)子：叔醇的酯化反應(yīng)是斷裂醇中的叔醇的酯化反應(yīng)是斷裂醇中的C CO O鍵：鍵：RCOOH + HOCR3RCOOCR33. 反應(yīng)實(shí)例：酯化反應(yīng)反應(yīng)實(shí)例：酯化反應(yīng)酯化反應(yīng)機(jī)理：酯化反應(yīng)機(jī)理：第一步：第一步：羰基質(zhì)子化步驟示意圖羰基質(zhì)子化步驟示意圖 3. 反應(yīng)實(shí)例：酯化反應(yīng)反應(yīng)實(shí)例：酯化反應(yīng)第二步：第二步：醇分子親核進(jìn)攻步驟示意圖醇分子親核進(jìn)攻步驟示意

22、圖3. 反應(yīng)實(shí)例：酯化反應(yīng)反應(yīng)實(shí)例：酯化反應(yīng)第三步：第三步：質(zhì)子轉(zhuǎn)移與脫水步驟示意圖質(zhì)子轉(zhuǎn)移與脫水步驟示意圖3. 反應(yīng)實(shí)例：酯化反應(yīng)反應(yīng)實(shí)例：酯化反應(yīng)第四步第四步：脫質(zhì)子步驟示意圖脫質(zhì)子步驟示意圖3. 反應(yīng)實(shí)例：酯化反應(yīng)反應(yīng)實(shí)例：酯化反應(yīng)皂化反應(yīng)： 堿催化下酰氧鍵斷裂的雙分子反應(yīng) 同位素標(biāo)記，手性保持，二級反應(yīng)同位素標(biāo)記，手性保持，二級反應(yīng)V=RCOOHROHV=RCOOHROHRCOOROHOROCROH*OROCROH*3. 反應(yīng)實(shí)例：皂化反應(yīng)反應(yīng)實(shí)例：皂化反應(yīng)若若RO RO 中的中的C C原子是三級碳原子時(shí)，在酸催化時(shí)，原子是三級碳原子時(shí)，在酸催化時(shí)， 發(fā)生烷氧鍵斷裂：發(fā)生烷氧鍵斷裂：R

23、COOCR3HCOHORCR3ROCOH+ CR3H2OH2OCR3-HHOCR3由于含有三級碳原子基團(tuán)的空間效應(yīng)，使得水由于含有三級碳原子基團(tuán)的空間效應(yīng)，使得水分子難于進(jìn)攻羰基，同時(shí)也不利于質(zhì)子轉(zhuǎn)移分子難于進(jìn)攻羰基，同時(shí)也不利于質(zhì)子轉(zhuǎn)移。3. 反應(yīng)實(shí)例：酯化和皂化反應(yīng)反應(yīng)實(shí)例：酯化和皂化反應(yīng)四、縮合反應(yīng)四、縮合反應(yīng)-1-1、Aldol condensation 兩分子醛兩分子醛 稀堿或稀酸稀堿或稀酸 縮合縮合 生成生成羥基醛羥基醛2 CH3CHO10% NaOH5 CH3CHCH2CHOOH3 3羥基丁醛羥基丁醛反應(yīng)機(jī)理反應(yīng)機(jī)理: :第一步：堿奪取第一步：堿奪取氫，生成烯醇負(fù)離子氫，生成烯醇

24、負(fù)離子HO+ HCH2CHOHOH + CH2CHOCH2CHO第二步：烯醇負(fù)離子對羰基的親核加成第二步：烯醇負(fù)離子對羰基的親核加成C H2C HOC H3C HO+C H3C HOC H2C HOC H3C HOC HOC H2第三步：烷氧負(fù)離子從水中奪取質(zhì)子，生成第三步：烷氧負(fù)離子從水中奪取質(zhì)子，生成C H3C HOC H2C HOH O H C H3C H C H2C HO HOO H羥基醛羥基醛反應(yīng)特點(diǎn)：反應(yīng)特點(diǎn)： 生成新的生成新的C CC C單鍵，同時(shí)引入兩個(gè)官能團(tuán)單鍵，同時(shí)引入兩個(gè)官能團(tuán)除乙醛外，除乙醛外， 均生成均生成 碳原子上帶有支鏈的化合物碳原子上帶有支鏈的化合物: :2 2

25、乙基乙基1 1己醇己醇2H2 / NiCH3CH2CH2CH2CHCH2OHCH2CH3 加成產(chǎn)物在微熱或酸催化下，發(fā)生分子內(nèi)加成產(chǎn)物在微熱或酸催化下，發(fā)生分子內(nèi) 脫水脫水, , 生成生成,不飽和醛：不飽和醛：CH3CH2CH2CHCHCHOCH2CH3OHOH/H2OCH3CH2CH2CHCCHOCH2CH32 2乙基乙基2 2己烯醛己烯醛2. The mixed aldol additionAldol加成和加成和Aldol縮合縮合如果兩個(gè)反應(yīng)物都具如果兩個(gè)反應(yīng)物都具有有a a-H-H，則將，則將得到四個(gè)產(chǎn)物得到四個(gè)產(chǎn)物 交錯(cuò)羥醛縮合交錯(cuò)羥醛縮合不含不含H H的醛與含的醛與含H H的醛反應(yīng)：

26、的醛反應(yīng)：3 HCHO+CHHHCHOCa(OH)255HOCH2CCHOCH2OHCH2OH三羥甲基乙醛三羥甲基乙醛2 CH3CCH3OCH3COHCH3CH2CCH3OBa(OH)2/ Soxhlet 提提取取 器器 酮的縮合反應(yīng)，平衡不利于產(chǎn)物生成。使用酮的縮合反應(yīng)，平衡不利于產(chǎn)物生成。使用Soxhlet Soxhlet 提取器提取器，不斷除去產(chǎn)物，使平衡向右移動(dòng)。不斷除去產(chǎn)物，使平衡向右移動(dòng)。4 4甲基甲基4-4-羥基羥基2 2戊酮戊酮( (二丙酮醇二丙酮醇)(70%)(70%)ClaisenSchmidt 縮合反應(yīng)縮合反應(yīng) 交錯(cuò)羥醛縮合交錯(cuò)羥醛縮合 芳醛芳醛 含含氫醛或酮?dú)淙┗蛲獕A性

27、條件堿性條件 脫水脫水 生成生成,不飽和醛或酮不飽和醛或酮 CHO+ CH3CHONaOHCOHHCHHCHOH2OCHCHOCH 交錯(cuò)羥醛縮合交錯(cuò)羥醛縮合(1) 定義：定義：在堿性催化劑的作用下，芳香醛與酸酐反應(yīng)生成在堿性催化劑的作用下，芳香醛與酸酐反應(yīng)生成- 芳基芳基-,-,-不飽和酸的反應(yīng)為不飽和酸的反應(yīng)為浦爾金浦爾金(Perkin, W.)(Perkin, W.)反應(yīng)反應(yīng). .C=OArHH2 CH(R)C OCCH2H(R)O+CH3COONa180OCCHCOOHArHCH3COOH(RCH2COOH)+ 交錯(cuò)羥醛縮合交錯(cuò)羥醛縮合Perkin 反應(yīng)反應(yīng)CHOCH3CH2COOOCH

28、3CH2C+CH3CH2COONa135, 30h CHCCOOH + CH3CH2COOHCH370%(2 )反應(yīng)機(jī)理：反應(yīng)機(jī)理：RCH2COCCH2RO O-B:RCH2COCCHRO O-ArCHORCH2COCCHCHArO ORO-CRCH2-OOOCHCHRCOArRCH2COCHCHCO-OOArRRCH2COCCH2RO ORCH2COCHCHCOCCH2ROOArRORCH2CO CH CCOCCH2ROOArRO-ArHRCOCCH2RO OH2OArHRCOHO2 CH3COC2H5O1. NaOC2H5CH3CCH2COC2H5OO2. H3O+ C2H5OH強(qiáng)堿強(qiáng)堿

29、縮合縮合 酸化酸化乙酸乙酯乙酸乙酯 乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯( (三乙三乙)(75%)(75%) (3- (3-氧代丁酸乙酯氧代丁酸乙酯) )Claisen Claisen 酯縮合反應(yīng)酯縮合反應(yīng)Claisen Claisen 酯縮合反應(yīng)機(jī)理：酯縮合反應(yīng)機(jī)理：第一步第一步 堿進(jìn)攻堿進(jìn)攻H H，產(chǎn)生烯醇負(fù)離子，產(chǎn)生烯醇負(fù)離子：CH2COEtONaOC2H5CH2COEtO C2H5OHCHCOEtOH2四、縮合反應(yīng)四、縮合反應(yīng)-2-2、Claisen Claisen 酯縮合反應(yīng)酯縮合反應(yīng)第二步第二步 烯醇負(fù)離子對另一酯分子的親核加成：烯醇負(fù)離子對另一酯分子的親核加成：CH2COEtOCH3COEt

30、O+CH3C OEtO CH2COEtOCOEtOOCH2COEt四面體四面體中間體中間體 第三步第三步 離去基團(tuán)的消除，恢復(fù)羰基結(jié)構(gòu)：離去基團(tuán)的消除，恢復(fù)羰基結(jié)構(gòu)：CH3COCH2COEtO+ OC2H5CH3C OEtO CH2COEtO四、縮合反應(yīng)四、縮合反應(yīng)-2-2、Claisen Claisen 酯縮合反應(yīng)酯縮合反應(yīng)第四步第四步 酮酸酯脫質(zhì)子：酮酸酯脫質(zhì)子：CH3COCHCOEtO+ OC2H5CH3COCHCOEtOH+ C2H5OH第五步第五步 碳負(fù)離子的質(zhì)子化碳負(fù)離子的質(zhì)子化( (酸化酸化) )：CH3CCHCOEtOO+OHHHCH3CCHCOEtOOH+ H2O反應(yīng)特點(diǎn)：反

31、應(yīng)特點(diǎn)： 底物：含有兩個(gè)底物：含有兩個(gè)氫的酯氫的酯 酮酸酯的去質(zhì)子與酸化酮酸酯的去質(zhì)子與酸化 C CC C鍵的生成鍵的生成 生成含兩個(gè)官能團(tuán)的產(chǎn)物分子生成含兩個(gè)官能團(tuán)的產(chǎn)物分子四、縮合反應(yīng)四、縮合反應(yīng)-2-2、Claisen Claisen 酯縮合反應(yīng)酯縮合反應(yīng)RCH2COOCH2CH3+ HCHCROCH2CH3ONaOC2H5 H3O+RCH2COCHCROCH2CH3O+ CH3CH2OH含一個(gè)含一個(gè)氫原子的酯縮合反應(yīng)氫原子的酯縮合反應(yīng)CH3CCH3HCOCH2CH3OPh3C Na2CH3CHCCH3OCCH3CH3COCH2CH3O+ CH3CH2OH交錯(cuò)交錯(cuò) ClaisenClai

32、sen酯縮合反應(yīng)酯縮合反應(yīng)RCH2COORHCOROROCOROROC CORO OCORO甲酸酯甲酸酯 碳酸酯碳酸酯 草酸酯草酸酯 苯甲酸酯苯甲酸酯四、縮合反應(yīng)四、縮合反應(yīng)-2-2、Claisen Claisen 酯縮合反應(yīng)酯縮合反應(yīng)CH2COC2H5O+ C2H5OCOC2H5O(1) NaOC2H5(2) H3O+CHCOC2H5OCOC2H5O(65%)C2H5OCCOC2H5OO+ CH3COC2H5OC2H5ONaC2H5OCCOOCH2COC2H5O+ CH3CCH2COC2H5OO+ C2H5OH分子內(nèi)酯縮合分子內(nèi)酯縮合Dieckmann condensationCH2CH2C

33、OOC2H5CH2CH2COOC2H5(1) NaOC2H5, C6H6, 80 (2) H3O+， 80OHCOOC2H5二酯二酯 五元或六元環(huán)狀五元或六元環(huán)狀酮酸酯酮酸酯己二酸乙酯己二酸乙酯 2 2氧代環(huán)戊甲酸乙酯氧代環(huán)戊甲酸乙酯四、縮合反應(yīng)四、縮合反應(yīng)-2-2、Claisen Claisen 酯縮合反應(yīng)酯縮合反應(yīng)具有活潑氫的化合物、甲醛、胺同時(shí)縮合，活潑氫被具有活潑氫的化合物、甲醛、胺同時(shí)縮合，活潑氫被氨甲基或取代氨甲基取代的反應(yīng)，稱為氨甲基或取代氨甲基取代的反應(yīng)，稱為曼尼期曼尼期(Mannich, C.)(Mannich, C.)反應(yīng)反應(yīng)，生成的產(chǎn)物稱為，生成的產(chǎn)物稱為曼氏堿曼氏堿。四

34、、縮合反應(yīng)四、縮合反應(yīng)-3-3、其他、其他縮合反應(yīng)縮合反應(yīng)（1 1）Mannich reactionMannich reaction（氨甲基化反應(yīng)）（氨甲基化反應(yīng)）CH3-C-CH2-H + CH2O + HNORRH+CH3-C-CH2-CH2NORR1. 具有具有-H-H的醛、酮、酸、酯、硝基化合物、腈、末端炔烴、的醛、酮、酸、酯、硝基化合物、腈、末端炔烴、含有活潑氫的芳香環(huán)系化合物。含有活潑氫的芳香環(huán)系化合物。2. . 二級胺二級胺( (氨或伯胺、仲胺都可以，但仲胺活性高）氨或伯胺、仲胺都可以，但仲胺活性高）NNHHHOHCH3H使用原料的范圍使用原料的范圍四、縮合反應(yīng)四、縮合反應(yīng)-3-

35、3、其他、其他縮合反應(yīng)縮合反應(yīng)CH2=ONHRRRRH+HCH2=OHN-CH2OHRRRR-H2ON=CH2N-CH2-OH2OORRCH2=NRRHO HCH3-C=CH2CH3-C-CH2-CH2-NCH3C-CH2+ H+H+轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移活化的活化的C=N反應(yīng)機(jī)制反應(yīng)機(jī)制在鋅粉的還原作用下，在鋅粉的還原作用下，- -鹵代酸酯可以優(yōu)先形成烯鹵代酸酯可以優(yōu)先形成烯醇鹽，并進(jìn)攻醛或酮羰基而得到醇鹽，并進(jìn)攻醛或酮羰基而得到- -羥基酯羥基酯 。四、縮合反應(yīng)四、縮合反應(yīng)-3-3、其他、其他縮合反應(yīng)縮合反應(yīng)（2 2）Reformastsky reaction（a-鹵代酸酯的縮合）鹵代酸酯的縮合）RCH

36、COOEtBrZn:RHCCOOEtZnBrRORRORROOEtZnBrH2OROHRROOEt-羥基酯（3）、）、 Benzoin Condensation（安息香縮合）（安息香縮合） 無無a a-H-H的芳香醛在的芳香醛在CNCN- -的作用下生成的作用下生成a a- -羥基酮羥基酮COH-+CHOCNH遷移極性反轉(zhuǎn)COHCNCOHCCNOHCOHH遷移CCNOCOHH-CNCOCHOH四、縮合反應(yīng)四、縮合反應(yīng)-3-3、其他縮合反應(yīng)、其他縮合反應(yīng)CCCO,共軛共軛 1 1、親電加成、親電加成CH2CHCOH + HClClCH2CH2CHO五五、, ,不飽和醛、酮的特性與反應(yīng)不飽和醛、酮

37、的特性與反應(yīng),不飽和醛和酮的結(jié)構(gòu)：不飽和醛和酮的結(jié)構(gòu)：CCCOCCCOCCCO(I)(II) (III)1234反應(yīng)機(jī)理：反應(yīng)機(jī)理：CH2CHCOHH+CH2CHCOHHCH2CHCOHHCH2CHCOHHCH2CHCOHH + ClClCH2CHCOHHClCH2CH2CHO1,41,4加成親電加成加成親電加成O+ HBrOBr五五、, ,不飽和醛、酮的特性與反應(yīng)不飽和醛、酮的特性與反應(yīng)CH2CH C CH3OCN(a)(b)(a)(b)CH2CH C CH3OHCNCH2CH2C CH3OCN1,21,2加成加成1,41,4加成加成2 2 、親核加成、親核加成1,41,4加成反應(yīng)機(jī)理加成反

38、應(yīng)機(jī)理CH2CHCCH3OCNCH2CHCCH3OCNCH2CHCCH3OCNHCN,-CNCH2CHCCH3OHCNCH2CH2CCH3OCN五五、, ,不飽和醛、酮的特性與反應(yīng)不飽和醛、酮的特性與反應(yīng)影響加成方式的因素影響加成方式的因素: : 底物中取代基的空間位阻底物中取代基的空間位阻醛利于醛利于1,21,2加成；酮利于加成；酮利于1,41,4加成。加成。 親核試劑的堿性親核試劑的堿性強(qiáng)堿性試劑強(qiáng)堿性試劑1,21,2加成，進(jìn)攻羰基加成，進(jìn)攻羰基如：如： RMgXRMgX、LiAlHLiAlH4 4 弱堿性試劑及弱堿性試劑及R R2 2CuLiCuLi1,41,4加成，進(jìn)攻碳碳雙鍵加成，進(jìn)

39、攻碳碳雙鍵弱堿：弱堿：CN-、 RNH2PhCHCHCPhO+ CNC2H5OHHOAcPhCHCH2CPhOCN(95%)CH3CHCHCCH3O CH3MgX H3+OCH3CHCHCCH3OHCH3(72%)OCH3+ LiCu(CH3)2乙乙醚醚H2OOCH3CH3(98%)五五、, ,不飽和醛、酮的特性與反應(yīng)不飽和醛、酮的特性與反應(yīng)麥克爾加成反應(yīng)麥克爾加成反應(yīng) 一個(gè)能提供一個(gè)能提供親核碳負(fù)離子的化合物親核碳負(fù)離子的化合物( (給體給體) ) 與一個(gè)能提與一個(gè)能提供供親電共軛體系親電共軛體系( (受體受體) )的化合物，在的化合物，在堿性催化劑堿性催化劑作用下，作用下，發(fā)生親核發(fā)生親核1,4-1,4-共