有機化學-張金梅-12-PPT幻燈片

教學目標鹵代酸，羥基酸，羰基酸分類、命名、制備、性質；丙二酸二乙酯制法及其在合成中的應用；乙酰乙酸乙酯互變異構及其在合成中的應用。*邁克爾反應教學重點乙酰乙酸乙酯、丙二酸二乙酯在合成中的應用。教學難點乙酰乙酸乙酯、丙二酸二乙酯在合成中的應用*邁克爾反應。

*有機合成的方法和合成路線的選擇。1鹵代酸(1)酸性α-鹵代酸β-鹵代酸瑞佛馬斯基（Reformatsky)反應，可以得到β-羥基酸。(2)醇酸的性質酸性酚酸中酸性隨羥基與羧基位置不同而不同，鄰位強而對位弱醇酸中羥基增強酸性，醇酸酸性一般強于相應羧酸氧化反應醇酸羥基受羧基影響易被氧化成醛酸或酮酸脫水反應：醇酸脫水時，隨著羥基的位置不同而生成不同的產(chǎn)物，完成方程式

降解反應(3)酚酸酚酸的羥基在羧基的鄰、對位時，加熱容易脫羧。水楊酸

沒食子酸

3羰基酸α-酮酸與稀H2SO4共熱時，脫羧生成醛。β-酮酸不穩(wěn)定，容易脫羧生成酮。

完成方程式

１乙酰乙酸乙酯

(1)互變異構現(xiàn)象

93%7%原因：

①在烯醇式結構中存在共軛體系，降低了體系的內(nèi)能；②烯醇式結構能通過分子內(nèi)氫鍵形成較穩(wěn)定的六元環(huán)，使穩(wěn)定性增加。在乙酰乙酸乙酯中，加入與酮作用的試劑，酮式發(fā)生反應；加入與烯醇式作用的試劑，只要加入足夠的試劑，也可以全部起烯醇式的反應。和兩個吸電子基團相連的亞甲基，都是活性亞甲基。β-羰基酸酯

β-二酮

丙二酸酯

氰基乙酸酯

硝基乙酸酯

(2)乙酰乙酸乙酯的性質酮式分解和酸式分解：亞甲基的活潑性：但在合成反應中，一般不使用酸式分解合成羧酸，原因是這樣分解所得的產(chǎn)物中，?；煊型椒纸獾漠a(chǎn)物。(4)乙酰乙酸乙酯在合成上的應用用鹵代烴作試劑，可得甲基酮。

用酰鹵作試劑可得二酮。

用鹵代酸酯作試劑，可得酮酸。

(1)制法

２丙二酸二乙酯(2)性質

(3)丙二酸二乙酯在合成上的應用

用鹵代烴為原料引入烴基，可合成一元羧酸。

亞甲基上的氫還可以進一步被取代。以鹵代酸酯為原料，可合成二元羧酸。

以二鹵代烷為原料，調配不同的反應物比例，可得不同的產(chǎn)物。丙二酸酯:二鹵代烷=1:1丙二酸酯:二鹵代烷=2:1合成螺環(huán)化合物。

80學時完11-1（5）（8）

11-2（7）（11）

11-4（1）（2）（5）

11-5（3）

11-14

11-15（3）

11-16（1）

12-1（3）

12-2（2）

12-4（1）（2）（3）

12-5（1）（2）

12-6（3）用丙二酸二乙酯制備戊酸Knoevenagel反應：在弱堿六氫吡啶、乙二胺等催化下，含有活性亞甲基的化合物和醛或酮發(fā)生類似羥醛縮和的反應。

反應歷程為：

Michael加成反應：含活性亞甲基的化合物在堿性條件下，與α,β-不飽和醛、酮進行的共軛加成反應。

反應歷程為：

３C-烷基化和O-烷基化乙酰乙酸乙酯實際上它有兩個反應活中心。

α-氫酸性大，即烯醇式含量高，容易發(fā)生O-烷基化。在質子溶劑中，容易發(fā)生C-烷基化反應，在非質子溶劑中，容易發(fā)生O-烷基化反應。54%46%３氨基甲酸酯當碳酸分子中兩個羥基分別被氨基和烷氧基取代后，得到的產(chǎn)物是氨基甲酸酯。烏拉坦西維因滅草靈滅菌靈分析問題的著眼點：

①碳架的結構是否發(fā)生了變化，碳鏈是增長了還是縮短了；②官能團的位置、數(shù)量及類型是否發(fā)生了變化。

是原料和指定產(chǎn)物的相互關系。

進行有機合成，必須具備各類有機化合物的綜合知識：①熟悉各類有機化合物的基本反應；②掌握各類有機化合物之間的相互轉化；③掌握一定的合成技巧。合成的要求：合成的目的：①合成的步驟越少越好；通過一定的反應，使原來分子中某一個或幾個化學鍵斷裂，同時形成一個或幾個新的化學鍵，從而使分子發(fā)生轉變或將幾個小分子連接起來。②每步的產(chǎn)率越高越好；③原料越便宜越好。(1)碳鏈的增長１碳架的合成

在碳鏈上增加一個碳原子。鹵代烷和NaCN作用；羰基化合物和HCN加成；格氏試劑和甲醛或CO2作用。碳負離子的親核取代

乙酰乙酸乙酯鈉鹽或丙二酸二乙酯鈉鹽(碳負離子)與鹵代烴的親核取代；

炔化鈉、銅鋰試劑和鹵代烴作用。

碳負離子對羰基加成格氏試劑、有機鋰化合物、有機鋅化合物對醛、酮、酯的加成；

羥醛縮合反應和酯縮合反應。

(2)碳鏈的縮短

甲基酮鹵仿反應，酰胺的霍夫曼降級反應，羧酸或羧酸衍生物的脫羧反應；

不飽和鍵的氧化斷鍵，鄰位二醇用高碘酸氧化斷鍵。

(3)碳鏈結構的改變

分子重排反應，如碳正離子的重排、醛肟或酮肟的Beckmann重排等。

(4)碳環(huán)的合成

三元、四元環(huán)：分子內(nèi)碳負離子的烷基化反應；四元環(huán)還可由丙二酸二乙酯來合成。五元、六元環(huán)

常使用的成環(huán)反應有傅-克反應，羥醛縮合、狄克曼反應、雙烯合成等。

大環(huán)的合成

(1)官能團的互相轉變

氧化程度相同的官能團可以通過取代反應互相轉變；

烯鍵和炔鍵可以通過消除反應得到引入。

２官能團的引入

氧化程度不同的官能團可以通過還原和氧化互相轉變；

鹵代烴和醇，可以通過親核取代反應，把鹵素或羥基轉變?yōu)槠渌鶊F。

(2)官能團的保護

保護基團時要符合三方面的要求：①易于與被保護基團反應；②必須經(jīng)受得起在保護階段的各種反應條件，③保護基團易于除去。

羥基保護羰基保護：縮醛或縮酮在含水的酸性條件下，很快的分解恢復原來的碳基。縮醛和縮酮在中性和堿性條件下是穩(wěn)定的，對親核試劑、有機金屬化合物和氫化物等還原劑也是穩(wěn)定的。(1)順反異構體的合成

順式或反式烯烴：用Lindlar催化劑加氫可得順式烯烴，在液氨中用鈉還原則生成反式烯烴。

３

立體構型

順式或反式鄰位二醇：

烯烴和鹵素的加成為反式加成，烯烴的硼氫化反應是順式加成。

Diels-Alder反應、碳烯對雙鍵的加成都是順式加成。

(2)對映異構體的合成

一個非手性的分子中，引入一個手性中心后，產(chǎn)物往往是等量的左旋體和右旋體組成的外消旋體。

不對稱合成：原料通過合成反應所得產(chǎn)物為手性分子時，其中一種占主導地位。

反應物含有不對稱因素時，可以導致不對稱合成。如在SN2反應中手性碳原子的構型發(fā)生轉化。

使用不對稱試劑也可以實現(xiàn)不對稱合成。羰基的α-碳是手性碳時，親核加成反應的產(chǎn)物遵循Cram規(guī)則。有機化合物的合成過程，可以用一般通式表示為：

式中

A、B為起始原料，G、H、I都是中間產(chǎn)物，P為目標產(chǎn)物。

４有機合成的一般步驟和分析方法

其中I的碳架及所含的官能團與目的產(chǎn)物已很接近，為關鍵中間產(chǎn)物。

關鍵中間體I應具備的基本條件：①I的碳架和產(chǎn)物基本相似，②I所含的官能團與產(chǎn)物比較接近。

由關鍵中間體合成目標產(chǎn)物：一般通過一步或兩步就應完成，最多不能超過三步，若在三步以上，則說明I的選擇不恰當。IPIP一般中間產(chǎn)物G、H的合成：在一些簡單的合成中，一般中間產(chǎn)物G、或H本身就是起始原料。

如果G、H和起始原料碳架一樣，但所含官能團不同，這時要找到合適的反應，使原料的官能