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關(guān)于有機化學(xué)縮合反應(yīng)復(fù)習(xí):烯醇負(fù)離子及其部分反應(yīng)烯醇負(fù)離子醛、酮酯第2頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
復(fù)習(xí):幾類烯醇負(fù)離子的反應(yīng)氕氘交換α-鹵代醇醛縮合親核試劑第3頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
本章將介紹的幾類烯醇負(fù)離子的反應(yīng)烷基化?;曹椉映?Michael加成)醛、酮或酯第4頁,共173頁,2024年2月25日,星期天酯的?;タs合反應(yīng)Claisen(酯)縮合(兩個相同酯之間的縮合)b-羰基酯(1,3-二羰基類化合物)
其它常用堿
NaH,NaNH2,LDA,Ph3CNa,t-BuOK
(弱親核性強堿)堿用量對反應(yīng)的影響催化量:反應(yīng)可逆大于化學(xué)計量:反應(yīng)完全
為什么?請注意所用堿的結(jié)構(gòu)第5頁,共173頁,2024年2月25日,星期天Claisen縮合舉例:乙酰乙酸乙酯第6頁,共173頁,2024年2月25日,星期天Claisen縮合機理穩(wěn)定的烯醇負(fù)離子第7頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
b-羰基酯的分解機理(逆Claisen縮合機理)消除一個穩(wěn)定的烯醇負(fù)離子第8頁,共173頁,2024年2月25日,星期天交叉酯縮合(兩個不同酯之間的縮合)產(chǎn)物單一有合成意義合成上意義不大第9頁,共173頁,2024年2月25日,星期天(1)甲酸酯醛基第10頁,共173頁,2024年2月25日,星期天RO-0-25oCNaHH2ONaBH4C2H5OH25oC*1.甲酸酯中含有醛基、催化劑堿性不能太強,產(chǎn)率不高.*2.是在分子中引入甲酰基的好方法.*3.如果用一個環(huán)酯和甲酸酯縮合,不能用RO-做催化劑,否則會發(fā)生酯交換而開環(huán).討論第11頁,共173頁,2024年2月25日,星期天*1.一個酯羰基的誘導(dǎo)效應(yīng),增加了另一個酯羰基的活性,反應(yīng)順利,產(chǎn)率好。*2.羰基活性好,所以催化劑的堿性不用太強。*3.在合成上用來制備①丙二酸酯或α-取代的丙二酸酯。②α-羰基酸。(2)草酸酯丙二酸酯α-羰基酸第12頁,共173頁,2024年2月25日,星期天*1.羰基活性差,應(yīng)選用強一些的堿作催化劑。*2.在合成上用來制備丙二酸酯或α-取代的丙二酸酯。(3)碳酸酯第13頁,共173頁,2024年2月25日,星期天*1.羰基活性差,選用強堿作催化劑。*2.在合成上,主要用于在α-C上引入苯甲?;?4)苯甲酸酯第14頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
混合酯縮合舉例:無a氫有a氫第15頁,共173頁,2024年2月25日,星期天eg1.選用合適原料制備eg2.選用合適的原料制備合成二:HCOOEt+C6H5CH2COOEtEtONa70%合成一:EtOOC-COOEt+C6H5CH2COOEtEtONa-CO175oC+C6H5CH2COOEtEtONa第16頁,共173頁,2024年2月25日,星期天合成:eg3.選用合適的原料合成逆合成分析-CO2△EtO-H+H+OH-第17頁,共173頁,2024年2月25日,星期天eg4.選用合適的原料合成逆合成剖析:具體合成:第18頁,共173頁,2024年2月25日,星期天Dieckmann縮合(分子內(nèi)酯縮合)
對稱二羧酸酯的Dieckmann縮合堿為催化量時反應(yīng)可逆第19頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
不對稱二羧酸酯的Dieckmann縮合主要產(chǎn)物兩產(chǎn)物在堿作用下可相互轉(zhuǎn)變,請寫出該轉(zhuǎn)變的機理(下頁)反應(yīng)可逆過量的堿其它可能產(chǎn)物難生成,為什么?第20頁,共173頁,2024年2月25日,星期天機理分析逆Dieckmann縮合Dieckmann縮合第21頁,共173頁,2024年2月25日,星期天合成
例:Dieckmann縮合的可逆性在合成上的應(yīng)用直接反應(yīng)得不到目標(biāo)產(chǎn)物雙活化位問題:兩步反應(yīng)中分別采用了不同的堿,若兩種堿相互交換會有什么問題?第22頁,共173頁,2024年2月25日,星期天酯與酰氯或酸酐的縮合機理問題:用酯代替酰氯或酸酐好不好?反應(yīng)分兩步進(jìn)行化學(xué)計量產(chǎn)物有何特點?第23頁,共173頁,2024年2月25日,星期天酮的?;ィ;噭┩?,4-戊二酮(乙酰丙酮)(引入酯基)碳酸二乙酯1,3-二羰基類化合物b-羰基酯類第24頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
酮的?;瘷C理酮與酯的a-
氫酸性比較:優(yōu)先第25頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
不對稱酮的?;?6頁,共173頁,2024年2月25日,星期天實例2實例3發(fā)生分子內(nèi)酮酯縮合時,總是傾向于形成五元環(huán)、六元環(huán)。實例1第27頁,共173頁,2024年2月25日,星期天練習(xí):擬定合理的反應(yīng)機理第28頁,共173頁,2024年2月25日,星期天≡-EtO-解答:第29頁,共173頁,2024年2月25日,星期天第30頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
思考題:(1)酮與酯的縮合是否也有可逆性?(2)若存在可逆,還可能有什么產(chǎn)物生成?寫出機理解釋。(3)如果反應(yīng)有可逆性,如何使反應(yīng)完全?第31頁,共173頁,2024年2月25日,星期天b-
二羰基化合物的互變異構(gòu)現(xiàn)象互變異構(gòu)烯醇式的特征:IR:
有OH吸收峰,1HNMR:
有OH和烯質(zhì)子信號,化學(xué)試驗:與FeCl3顯色分子內(nèi)氫鍵β-二酮β-羰基酯β-二酯很少第32頁,共173頁,2024年2月25日,星期天酮或酯的?;磻?yīng)在合成上的應(yīng)用
——制備b-
二羰基型化合物(1,3-二羰基化合物)b-二酮b-羰基酯1,3-二羰基型化合物的反合成分析酯+酮酯+酯酮+酯第33頁,共173頁,2024年2月25日,星期天例1(反合成分析)原料不易得有兩處可反應(yīng)原料易得合成方便例2(反合成分析)原料易得合成方便第34頁,共173頁,2024年2月25日,星期天例3(反合成分析):b-氨基酮類二烯酮不穩(wěn)定Mannich反應(yīng)胺的共軛加成逆向Dieckmann縮合胺的共軛加成穩(wěn)定化合物第35頁,共173頁,2024年2月25日,星期天例3的合成路線a,b-不飽和酯的共軛加成(類似a,b-不飽和酮的反應(yīng))第36頁,共173頁,2024年2月25日,星期天例4:反合成分析不可行不可行可行可行第37頁,共173頁,2024年2月25日,星期天酮和酯類化合物a位的烷基化反應(yīng)
普通酮、酯的烷基化反應(yīng)反應(yīng)不可逆醛、酮酯烯醇負(fù)離子作為親核試劑第38頁,共173頁,2024年2月25日,星期天例1:第一步若不采用強堿和低溫,酮將不能完全烯醇負(fù)離子化,會發(fā)生醇醛縮合等副反應(yīng)。應(yīng)予以考慮的問題:
反應(yīng)的活性問題(一般酮和酯類化合物α氫的酸性不夠強,須強堿作用,反應(yīng)條件較為苛刻)。
反應(yīng)的區(qū)位選擇性問題(不對稱酮有兩種反應(yīng)位置)。
酮或酯的自身縮合問題(醇醛縮合和Claisen縮合)第39頁,共173頁,2024年2月25日,星期天例2:例3:不對稱酮熱力學(xué)控制動力學(xué)控制第40頁,共173頁,2024年2月25日,星期天1,3-
二羰基化合物的烷基化反應(yīng)雙活化位置,反應(yīng)優(yōu)先發(fā)生其它活化基團(tuán)如:-CN,-NO2,-Ar雙活化例子第41頁,共173頁,2024年2月25日,星期天例:第42頁,共173頁,2024年2月25日,星期天本次課小結(jié):酯的?;?。反應(yīng)的幾個類型(Claisen縮合,Dieckmann
縮合,交叉酯縮合),各反應(yīng)的機理(重要)酮的酰基化酮和酯的?;磻?yīng)在合成中的應(yīng)用羰基a位的烷基化第43頁,共173頁,2024年2月25日,星期天有機化學(xué)作業(yè)上冊,第五章習(xí)題下冊,第十五章習(xí)題本次作業(yè)共20分,限五一節(jié)前交上。第44頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
第十五章縮合反應(yīng)(2)
主要內(nèi)容乙酰乙酸乙酯合成法在合成中的應(yīng)用丙二酸酯合成法在合成中的應(yīng)用羰基a位酯基的作用——活化、定位、引導(dǎo)斷鍵
1,3-二羰基化合物
g位的反應(yīng)第45頁,共173頁,2024年2月25日,星期天復(fù)習(xí):羰基a
位的反應(yīng)——?;–laisen縮合,交叉酯縮合,Dieckmann縮合)和烷基化本次課重點:羰基a位的酰基化和烷基化在合成上的應(yīng)用醛、酮、酯1,3-二羰基型化合物(b-二羰基化合物)?;榛瘔A第46頁,共173頁,2024年2月25日,星期天乙酰乙酸乙酯合成法比較以下兩合成實驗條件較苛刻,產(chǎn)率不好.取代丙酮(甲基酮)乙酰乙酸乙酯丙酮乙酰乙酸乙酯丙酮合成等價物實驗條件較溫和,產(chǎn)率較好.第47頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
應(yīng)用1:制備取代丙酮(甲基酮)類化合物單取代丙酮二取代丙酮第48頁,共173頁,2024年2月25日,星期天擴展:制備環(huán)烷基甲基酮乙酰乙酸乙酯:二鹵代烴=1:1(注意有時環(huán)酮產(chǎn)率低)環(huán)烷基甲基酮第49頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
應(yīng)用2:制備甲基二酮類化合物乙酰乙酸乙酯:二鹵代烴=2:1甲基二酮類化合物第50頁,共173頁,2024年2月25日,星期天擴展:制備2,5-己二酮第51頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
思考題:寫出下列反應(yīng)的產(chǎn)物第52頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
應(yīng)用3:通過酰基化制備b-二酮類化合物b-二酮類化合物第53頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
酮式水解和酸式水解合成上可用于制備取代乙酸酮式水解酸式水解取代乙酸取代丙酮第54頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
酸式水解機理此過程類似于哪個反應(yīng)的機理?第55頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
思考題:以下幾種類型化合物在用濃堿水解(酸式水解)時分別生成何種類型產(chǎn)物?第56頁,共173頁,2024年2月25日,星期天丙二酸二酯合成法取代乙酸比較以下兩合成丙二酸二酯乙酸酯合成等價物丙二酸二乙酯乙酸酯實驗條件較苛刻,產(chǎn)率不好.實驗條件較溫和,產(chǎn)率較好.第57頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
應(yīng)用1:制備取代乙酸單取代乙酸二取代乙酸第58頁,共173頁,2024年2月25日,星期天丙二酸二乙酯:二鹵代烴=1:1擴展:制備環(huán)烷基乙酸
應(yīng)用2:制備二元羧酸丙二酸二乙酯:二鹵代烴=2:1二元羧酸第59頁,共173頁,2024年2月25日,星期天非對稱二酸思考題第60頁,共173頁,2024年2月25日,星期天Byusingtwomolarequivalentsofmalonateanionandadihalide,thedicarboxylicacidisobtained第61頁,共173頁,2024年2月25日,星期天例1:乙酰乙酸乙酯和丙二酸酯合成法舉例二取代乙酸:用丙二酸酯合成法合成路線:第62頁,共173頁,2024年2月25日,星期天例2:合成路線a,b-不飽和酮甲基二酮:用乙酰乙酸乙酯合成法第63頁,共173頁,2024年2月25日,星期天例2的其它方法分析方法請完成合成步驟取代丙酮:用乙酰乙酸乙酯合成法第64頁,共173頁,2024年2月25日,星期天小結(jié)合成等價物作用:活化反應(yīng):使反應(yīng)易進(jìn)行,產(chǎn)率高。
定位作用:使反應(yīng)有較好的區(qū)位選擇性。關(guān)鍵:引入酯基第65頁,共173頁,2024年2月25日,星期天Eg1:以乙酸乙酯為原料合成4-苯基-2-丁酮CH3COOC2H5RONa(>1mol)C6H5CH2Cl1稀OH-2H+-CO2△四β-二羰基化合物在合成中的應(yīng)用實例第66頁,共173頁,2024年2月25日,星期天Eg2:選用不超過4個碳的合適原料制備2CH3COOC2H5C2H5ONaC2H5ONaBr(CH2)4Br分子內(nèi)的親核取代
稀-OHH+△-CO2第67頁,共173頁,2024年2月25日,星期天吡喃衍生物(主要產(chǎn)物)Eg3:乙酰乙酸乙酯與BrCH2CH2CH2Br在醇鈉作用下反應(yīng),主要得到而不是。請解釋原因。有張力
無張力第68頁,共173頁,2024年2月25日,星期天Eg4:制備H+NaOEtEtOHNaOEtEtOHCH3ICH3CH2CH2BrOH-(濃)+CH3COOH酸式分解
第69頁,共173頁,2024年2月25日,星期天Eg5:選用合適的原料制備下列結(jié)構(gòu)的化合物。第70頁,共173頁,2024年2月25日,星期天Eg6:如何實現(xiàn)下列轉(zhuǎn)換(CH3)3SiCl蒸餾分離1moln-C4H9BrCH3Lin-C4H9BrC2H5ONaHCOOC2H5(2mol)KNH2NH3(l)OH-引入醛基的目的是幫助定向。
-烷基化第71頁,共173頁,2024年2月25日,星期天Eg7:如何實現(xiàn)下列轉(zhuǎn)換合成一:合成二:+對甲苯磺酸H3O+LDATHF-70oC第72頁,共173頁,2024年2月25日,星期天*1.引入醛基的目的是為了使反應(yīng)能定向進(jìn)行。*2.若β-二羰基化合物中的一個羰基是醛基,則在稀堿存在下,也能發(fā)生酮式分解。合成三:C2H5ONaHCOOC2H51molKNH2NH3(l)OH-CO2+H2+HCOOH-△ROHOH-ROH第73頁,共173頁,2024年2月25日,星期天CH2(CO2Et)22EtO-EtOHBrCH2(CH2)nCH2BrOH-H+-CO2△SOCl2CH2(CO2Et)22EtO-Eg8:合成螺環(huán)化合物還原第74頁,共173頁,2024年2月25日,星期天I2在eg9中的作用2CH2(CO2Et)22EtO-BrCH2CH2CH2BrCH(CO2Et)2CH(CO2Et)22EtO-H+I2OH-Eg9:用簡單的有機原料合成
第75頁,共173頁,2024年2月25日,星期天CH3CHO+3CH2O2CH2(COOEt)2+(螺環(huán)二元羧酸)(HOCH2)3C-CHO-CO2EtO-HO-H+△HO-HO-HBrEg10用簡單的有機原料合成濃第76頁,共173頁,2024年2月25日,星期天Eg11用簡單的有機原料合成CH2(CO2Et)2EtO-分子內(nèi)酯交換EtO-分子內(nèi)酯交換第77頁,共173頁,2024年2月25日,星期天五.羰基a位酯基的作用——活化、定位、引導(dǎo)斷鍵比較以下兩條合成路線,你認(rèn)為哪種較好,為什么?原料反應(yīng)條件產(chǎn)率其它方法a易得較為嚴(yán)格可能不好有二取代產(chǎn)物方法b易得溫和較好-CO2Et
起活化和定位作用ab第78頁,共173頁,2024年2月25日,星期天例1:分析并寫出合成路線分析1:合成路線存在問題:反應(yīng)條件不溫和,有副產(chǎn)物生成第79頁,共173頁,2024年2月25日,星期天分析2:引入酯基酯基的引入衍生兩條新的合成路線(引導(dǎo)斷鍵)第80頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
例1合成路線a發(fā)生什么反應(yīng)?原料如何合成?第81頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
例1合成路線b第一步烷基化條件嚴(yán)格,產(chǎn)率可能不好為什么酯基不加在另一邊?第82頁,共173頁,2024年2月25日,星期天逆向Dieckmann縮合胺的共軛加成例2:分析并寫出合成路線胺的共軛加成Mannich反應(yīng)or添加酯基合成路線參考前次課課件第83頁,共173頁,2024年2月25日,星期天例3:分析并寫出合成路線原料不易獲得,反應(yīng)不易進(jìn)行添加酯基第84頁,共173頁,2024年2月25日,星期天例3合成路線第85頁,共173頁,2024年2月25日,星期天六.1,3-二羰基化合物g
位的反應(yīng)問題:如何在1,3-二羰基化合物的g位烷基化??第86頁,共173頁,2024年2月25日,星期天1,3-二羰基化合物的雙負(fù)離子化及其烷基化親核性較弱親核性較強雙負(fù)離子如:第87頁,共173頁,2024年2月25日,星期天例g-烷基化g-?;?8頁,共173頁,2024年2月25日,星期天例第89頁,共173頁,2024年2月25日,星期天例:選擇性烷基化思考題:寫出最后一步去CHO的機理?第90頁,共173頁,2024年2月25日,星期天or用RLi,惰性溶劑NH3(液)NaNH2Na+NaNH2NH3(液)1molRX1molRX1molRCOX1molRCOX1mol1molRCOOEtNH4ClorH2O
乙酰乙酸乙酯的γ-烷基化、γ-酰基化(小結(jié))第91頁,共173頁,2024年2月25日,星期天SomeBiologicalCarbonylCondensationReactionsMalonylACPisdecarboxylatedandenolateisformedEnolateisaddedtothecarbonylgroupofanotheracylgroupthroughathioesterlinkagetoasynthaseTetrahedralintermediategivesacetoacetylACP第92頁,共173頁,2024年2月25日,星期天本次課小結(jié):乙酰乙酸乙酯合成法(制備多種類型的取代丙酮)丙二酸酯合成法(制備多種類型的取代乙酸)羰基a位引入酯基在合成上的作用——活化、定位和引導(dǎo)斷鍵
1,3-二羰基化合物g
位的反應(yīng)(雙負(fù)離子化及烷基化)第93頁,共173頁,2024年2月25日,星期天主要內(nèi)容:
Michael加成及在合成中應(yīng)用
Robinson關(guān)環(huán)合成、機理舉例
Knoevenagel反應(yīng)、Perkin反應(yīng)和Darzen反應(yīng)
第十五章縮合反應(yīng)(3)第94頁,共173頁,2024年2月25日,星期天Michael加成Michael加成——烯醇負(fù)離子與a,b-不飽和羰基化合物的共軛加成MichaelacceptorMichaeldonor注意產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)機理Michael加成1,5-二羰基化合物第95頁,共173頁,2024年2月25日,星期天Michael加成舉例MichaelacceptorsMichaeldonors第96頁,共173頁,2024年2月25日,星期天MichaelacceptorsMichaeldonors叁鍵雙鍵第97頁,共173頁,2024年2月25日,星期天Aldol縮合Claisen縮合Dieckmann縮合酮的?;疢ichael加成a位烷基化
一些羰基化合物a位的縮合反應(yīng)歸納第98頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
羰基化合物縮合反應(yīng)在合成上的應(yīng)用例1:5,5-二甲基-1,3-環(huán)己二酮的合成1,3-二羰基a,b-不飽和酮a,b-不飽和酯1,5-二羰基用Michael加成法合成下一張:進(jìn)一步分析第99頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
添加酯基(接上頁)1,5-二羰基中間體合成的進(jìn)一步分析第100頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
合成路線1(對應(yīng)于那個反合成分析?)乙酸乙酯的合成等價物Michael加成第101頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
合成路線2(用Reformatsky反應(yīng)制備a,b-不飽和酯)Reformatsky試劑第102頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
例2:3-異丙基-2-環(huán)己烯酮的合成1,5-二羰基a,b-不飽和酮下一張:進(jìn)一步分析合成的主要問題:i.酮的反應(yīng)活性
ii.反應(yīng)的部位合成的主要問題:不飽和酮的制備丙酮的反應(yīng)活性第103頁,共173頁,2024年2月25日,星期天進(jìn)一步分析:添加酯基第104頁,共173頁,2024年2月25日,星期天合成路線1(對應(yīng)于反合成分析a
)什么反應(yīng)?為什么不加在另一邊?Michael加成醇醛縮合六元環(huán)狀烯酮主要產(chǎn)物水解脫羧還可能縮合成什么產(chǎn)物?Robinson關(guān)環(huán)第105頁,共173頁,2024年2月25日,星期天Robinson關(guān)環(huán)(RobinsonAnnulation)醛、酮+
a,b-不飽和酮1.
Michael加成2.
分子內(nèi)醇醛縮合六員環(huán)狀烯酮Robinson關(guān)環(huán)舉例(1)(2)第106頁,共173頁,2024年2月25日,星期天例:合成路線:5元環(huán)狀烯酮和1,4-二羰基化合物的合成另一產(chǎn)物是什么?5元環(huán)狀烯酮1,4-二羰基主要產(chǎn)物(熱力學(xué)控制)第107頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
一些特殊結(jié)構(gòu)羰基化合物的合成方法小結(jié)Claisen縮合Dieckmann縮合酮的?;?,3-二羰基Michael加成1,5-二羰基1,4-二羰基羰基化合物與a鹵代羰基化合物反應(yīng)第108頁,共173頁,2024年2月25日,星期天(1)Michael加成(2)Dieckmann縮合或分子內(nèi)酮酯縮合Robinson關(guān)環(huán)(1)Michael加成(2)Aldol縮合6元環(huán)狀1,3-二羰基6元環(huán)狀烯酮思考題:完成下列化合物的合成(1)(2)Wieland-Miesher酮第109頁,共173頁,2024年2月25日,星期天思考題:反合成分析參考1,5-二羰基(1)醇醛縮合Michael加成醇醛縮合Robinson關(guān)環(huán)請完成正向合成第110頁,共173頁,2024年2月25日,星期天(2)Wieland-Miesher酮——反合成分析第111頁,共173頁,2024年2月25日,星期天Wieland-Miesher酮的合成路線(i)
中間體的合成(方法a)
第112頁,共173頁,2024年2月25日,星期天(ii)
第二個環(huán)的形成——Robinson關(guān)環(huán)方法b的合成路線請自己完成第113頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
機理舉例例1:寫出下列轉(zhuǎn)變的機理:解答接下頁第114頁,共173頁,2024年2月25日,星期天接上頁機理第115頁,共173頁,2024年2月25日,星期天思考題:寫出下列轉(zhuǎn)變的機理(1)(2)第116頁,共173頁,2024年2月25日,星期天思考題參考答案:(1)第117頁,共173頁,2024年2月25日,星期天(2)第118頁,共173頁,2024年2月25日,星期天幾個人名反應(yīng)(1)Knoevenagel反應(yīng)特點:類似Aldol縮合雙活化基團(tuán)的羰基化合物為烯醇負(fù)離子供體弱堿催化(一般為胺類化合物或吡啶)例:第119頁,共173頁,2024年2月25日,星期天Knoevenagel反應(yīng)舉例:第120頁,共173頁,2024年2月25日,星期天(2)Perkin反應(yīng)(類似Aldol縮合)
最簡單的Perkin反應(yīng)芳香醛與酸酐在相應(yīng)羧酸鹽作用下生成不飽和酸Perkin反應(yīng)的一般形式肉桂酸第121頁,共173頁,2024年2月25日,星期天Perkin反應(yīng)機理經(jīng)過六元環(huán)中間體第122頁,共173頁,2024年2月25日,星期天Perkin反應(yīng)的應(yīng)用寫出機理并解釋雙鍵的立體化學(xué)問題:如果先環(huán)化,后氫化是否可行?為什么?第123頁,共173頁,2024年2月25日,星期天(3)Darzen反應(yīng)機理第124頁,共173頁,2024年2月25日,星期天(4)Stobbe縮合
在堿存在下,酮與丁二酸酯的反應(yīng),叫做Stobbe縮合。該縮合反應(yīng)的反應(yīng)物更多的是采用酮,而不是醛。常用的催化劑為t-C4H9OK、RONa、NaH等。Stobbe縮合定義第125頁,共173頁,2024年2月25日,星期天Stobbe縮合機理Stobbe縮合是利用丁二酸酯中的活潑亞甲基在堿催化下形成碳負(fù)離子,并繼之與酮、醛的羰基發(fā)生親核加成。其反應(yīng)機理表示如下:第126頁,共173頁,2024年2月25日,星期天Stobbe縮合的應(yīng)用例如:第127頁,共173頁,2024年2月25日,星期天本次課主要內(nèi)容
Michael加成(機理,合成中應(yīng)用——制備1,5-二羰基化合物)Robinson關(guān)環(huán)及其在合成中應(yīng)用合成及機理舉例Knoevenagel反應(yīng)、Perkin反應(yīng)、Darzen反應(yīng)和Stobbe縮合第128頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
第十五章縮合反應(yīng)(4)
主要內(nèi)容烯胺的性質(zhì)和在合成中的應(yīng)用
Wittig反應(yīng)和Wittig-Horner反應(yīng)及其應(yīng)用安息香縮合及二苯乙二酮重排第129頁,共173頁,2024年2月25日,星期天一.烯胺及其在合成上的應(yīng)用烯胺和烯胺的制備烯胺enamine醛、酮幾個合成上常用的烯胺如何制備?第130頁,共173頁,2024年2月25日,星期天(1)不對稱酮形成烯胺時,雙鍵總是在取代基較少的地方形成。(2)能形成共軛體系時,雙鍵在共軛處形成。五原子重疊,空阻大。
穩(wěn)定的烯胺是含
-H的酮與二級胺在酸催化下反應(yīng)來制備的。
烯胺制備舉例:第131頁,共173頁,2024年2月25日,星期天每步均為可逆反應(yīng),烯胺遇水會迅速水解生成醛酮烯胺的反應(yīng)必須在無水條件下進(jìn)行
烯胺生成的反應(yīng)機理第132頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
烯胺——烯醇負(fù)離子的氮類似物烯胺的性質(zhì)烯醇負(fù)離子的性質(zhì)對比:預(yù)測一下:烯胺可能能與哪些試劑反應(yīng)?
有親核性(性質(zhì)類似)第133頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
烯胺的基本反應(yīng)反應(yīng)結(jié)果與相應(yīng)的烯醇負(fù)離子的反應(yīng)類似1,5-二羰基化合物1,3-二羰基化合物烷基化酰基化Michael加成經(jīng)兩步反應(yīng),胺基被水解第134頁,共173頁,2024年2月25日,星期天烯胺具有雙位反應(yīng)性能討論:?;磻?yīng)一般在碳上發(fā)生使用活潑鹵代烷如碘甲烷、烯丙型鹵化物、苯甲型鹵代物等主要生成碳烴基化產(chǎn)物。第135頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
烯胺的反應(yīng)舉例(1)(2)請回答:如果通過烯醇負(fù)離子進(jìn)行反應(yīng),將得到什么產(chǎn)物?第136頁,共173頁,2024年2月25日,星期天(3)Robinson關(guān)環(huán)對比第137頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
烯胺的反應(yīng)機理水解烷基化(i)
例(1)中烷基化機理下頁:另一種可能的機理亞胺正離子第138頁,共173頁,2024年2月25日,星期天以下步驟同前,請完成亞胺正離子烯胺水解烷基化例(1)機理的另一種寫法亞胺正離子(可能的中間體)問題:i.
有沒有可能在氮原子上發(fā)生烷基化反應(yīng)?
ii.
如果在氮原子上發(fā)生反應(yīng)對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)有無影響?第139頁,共173頁,2024年2月25日,星期天(ii)
例(3)Michael加成機理烯胺的水解酸催化Aldol縮合請補充后兩步反應(yīng)的機理第140頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
解釋:烯胺反應(yīng)的區(qū)域選擇性位阻較大對比:第141頁,共173頁,2024年2月25日,星期天溶劑不同,產(chǎn)物不同,在非質(zhì)子溶劑中得一取代產(chǎn)物,在質(zhì)子溶劑中得二取代產(chǎn)物。烯胺與α,β-不飽和酸、酯、腈等發(fā)生Michael加成反應(yīng)的溶劑效應(yīng):C2H5OH+H+CH2=CH-COOCH3H3O+2CH2=CH-COOCH3H3O+二氧六環(huán)第142頁,共173頁,2024年2月25日,星期天合成上應(yīng)用舉例Stork合成天然生物堿Aspidospermime(白堅木堿)時設(shè)計的中間體一次醇醛縮合+兩次Michael加成反合成分析
六元環(huán)狀烯酮(Robinson關(guān)環(huán))1,5-二羰基1,5-二羰基第143頁,共173頁,2024年2月25日,星期天合成路線1可能存在的問題:一般條件下有醛的自身醇醛縮合需要強堿、低溫,產(chǎn)率可能不好此合成路線有無問題?第144頁,共173頁,2024年2月25日,星期天合成路線2:通過兩次烯胺的Michael加成第145頁,共173頁,2024年2月25日,星期天如:由環(huán)戊酮合成辛酸烯胺在合成中用于制備脂肪酸
制備長鏈脂肪酸第146頁,共173頁,2024年2月25日,星期天如:由環(huán)己酮合成二十二(碳)二酸
制備長鏈二元羧酸第147頁,共173頁,2024年2月25日,星期天GilbertStork,developedenaminechemistryandalsodidatotalsynthesisofQuinine(Born1921,12,31)C&ENews,26Feb,2007第148頁,共173頁,2024年2月25日,星期天烯胺反應(yīng)特點小結(jié)烯胺可方便制備、分離和純化通過烯胺的反應(yīng)避免了羰基化合物的自身縮合等副反應(yīng)烯胺的反應(yīng)與烯醇負(fù)離子的類似反應(yīng)在選擇性上有所不同思考題:寫出下列轉(zhuǎn)變的機理第149頁,共173頁,2024年2月25日,星期天思考題參考答案(1)第150頁,共173頁,2024年2月25日,星期天(2)思考題參考答案第151頁,共173頁,2024年2月25日,星期天Wittig及Wittig-Horner反應(yīng)在合成上的應(yīng)用
磷Ylide——Wittig試劑YlideYlene鄰位兩性離子,有親核性Wittig試劑第152頁,共173頁,2024年2月25日,星期天
不同類型的磷Ylide較不易生成,用強堿制備R=烷基較穩(wěn)定,易生成強堿:第153頁,共173頁,2024年2月25日,星期天Wittig反應(yīng)烯烴三苯氧膦(固體)機理:形成穩(wěn)定的P-O鍵Wittig試劑第154頁,共173頁,2024年2月25日,星期天Wittig反應(yīng)舉例(1)(2)(3)反應(yīng)有選擇性,酯基不受影響第155頁,共173頁,2024年2月25日,星期天Witt
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