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第十五章 负碳离子反应. -碳的卤代及烷(酰)基化反应 醛(酮)及酯的缩合反应 生成碳碳双键的反应 成环的反应 其他类型的负碳离子反应. 负碳离子的产生方式. 酸性与碱性产生负碳离子的因果关系相反。. 15.1 -碳的卤代及烷(酰)基化反应. 1.醛(酮) -碳的卤代反应. 酸催化醛(酮) -碳的卤代反应 机理 :. - Br 的吸电子作用使 C=O 中 O 的负电荷降低,无法再接受 H + 形成质子化羰基,无法再次发生反应。. 碱催化醛(酮) -碳的卤代反应 机理 :. 2.醛(酮) -碳的烷(酰)基化反应. - PowerPoint PPT Presentation
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第十五章 负碳离子反应第十五章 负碳离子反应
-碳的卤代及烷(酰)基化反应 醛(酮)及酯的缩合反应 生成碳碳双键的反应
成环的反应 其他类型的负碳离子反应
负碳离子的产生方式负碳离子的产生方式
酸性与碱性产生负碳离酸性与碱性产生负碳离子的因果关系相反。子的因果关系相反。
C O
R'(H)R-CH2
¼îÐÔÌõ¼þ OH-
Ö±½ÓÓë -HËá¼îÖÐºÍ Éú³ÉC
C
O
R'(H)C
R
H
C O
R'(H)C
R
H
Ï©´¼»¯
ͪ ʽ
¸º ̼Àë×ÓÎȶ¨×ÔÉíµÄ·½Ê½¸º ̼Àë×ӲΠÓë·´ Ó¦µÄÐÎʽ
C O
R'(H)R-CH2
ËáÐÔÌõ¼þ H+
ÓëC=OÖÐÑõÔ ×Ó½áºÏ
C OH
R'(H)CR
H
HÏ©´¼»¯
C OH
R'(H)C
R
H-H+
C OH
R'(H)C
RH
ͪ ʽ
15.1 15.1 --碳的卤代及烷碳的卤代及烷 ((酰酰 ))基化基化反应反应
11 .醛.醛 (( 酮酮 ))-- 碳的卤代反应碳的卤代反应 酸催化醛酸催化醛 (( 酮酮 ))-- 碳的卤代反应碳的卤代反应机理机理::
CH3-CH2-C-CH3
O H+
CH3-CH-C-CH2
OH
HHab
HaºÍ Hb¾ùÓÐÍÑÈ¥µÄ¿ÉÄÜ£¬ÐγÉÁ½ÖÖÏ©´¼Ê½¡£
aCH3-CH2-C=CH2
OH È¡´úÉÙµÄÏ©Ìþ²»Îȶ¨(´Î ²úÎï )
bCH3-CH=C-CH3
OH È¡´ú¶àµÄÏ©ÌþÎȶ¨(Ö÷²úÎï )
Br-Br
-H+CH3-CH-C-CH3
OBr--BrBr 的吸电子作用使的吸电子作用使 C=OC=O 中中 OO的负电荷降低,无法再接受的负电荷降低,无法再接受 HH++
形成质子化羰基,无法再次发形成质子化羰基,无法再次发生反应。生反应。
碱催化醛碱催化醛 (( 酮酮 ))-- 碳的卤代反应碳的卤代反应机理机理::
CH3-CH2-C-CH3
O OH-CH3-CH-C-CH2
O
HH ab
HaºÍ Hb¾ùÓпɷ´ Ó¦£¬ÐγÉÁ½ÖÖº ̼Àë×Ó¡£
a
b
CH3-CH2-C-CH2
OÔ¶ÀëÍƵç×Ó»ùÍÅ
(Ò×Éú³É£¬ÇÒÎȶ¨)
CH3-CH-C-CH3
O ÀëÍƵç×Ó»ùÍŽü(²»Ò×Éú³É£¬²» Îȶ¨ )
Br-BrCH3-CH2-C-CH2Br
O
CH3-CH2-C-CH2Br
OOH-
CH3-CH2-C-CHBr
OBr-Br-Br- CH3-CH2-C-CHBr2
OOH-
Br-Br-Br-CH3-CH2-C-CBr2
OCH3-CH2-C-CBr3
O µÚ¶þ²½äå ú±ÈµÚÒ»²½ÈÝÒ×£¬µÚÈý²½±ÈµÚ¶þ²½ üÈÝÒס£
OH-
CH3-CH2-C-CBr3
OCH3-CH2-C-CBr3
O
OHCH3-CH2-C-OH
O
+ CBr3
Ëá¼îÖкÍCH3-CH2-C-O
O
+ CHBr3
O
C-CH3
Br
NaOHBr2
O
C-OH
Br
+ CHBr3
O
C-CH3
Br
CH3COOH
Br2
O
C-CH2Br
Br
CH3-C-CH3
O
(CH3)2C C(CH3)2
OH OH-OH
(CH3)3C-C-CH3
OH+
Br2
Mg(CH3)3C-C-OH
O
NH3(CH3)3C-C-NH2
O OH-
Br2(CH3)3CNH2
±·Â·´ Ó¦
Hoffmann½µ½â ·´ Ó¦Ìõ¼þÏà ͬ
OBr2
NH2OH HCl
OHN
BrNH O
BrPPA
22 .醛.醛 (( 酮酮 ))-- 碳的烷碳的烷 (( 酰酰 )) 基化反应基化反应 醛醛 (( 酮酮 ))-- 碳的烷碳的烷 (( 酰酰 )) 基化所用的卤代烃为活泼卤代烃,基化所用的卤代烃为活泼卤代烃,
如:如: 11RXRX 、、 phCHphCH22XX 、、 RCH=CHCHRCH=CHCH22XX 、、 RCOCHRCOCH22XX 及及 -- 卤代酸酯卤代酸酯等。反应可通过等。反应可通过烯胺中间体烯胺中间体或在或在强碱性强碱性介质介质中进行。 中进行。 O
NH
N NR-X
N
R
XH3
+OO
R
ONaOCH3
O OR-X
-X-
O
R
A. A. 通过通过烯胺中间体烯胺中间体的多烷的多烷 (( 酰酰 )) 基基化化
B. B. 在在强碱介质强碱介质中的多烷中的多烷 (( 酰酰 )) 基化基化
NRO
NHR
NR
NR
NR
R'-XN
R R'
XH3
+OO
R'R
NaOCH3
RO O
O
R
R
O
RO
R
R'-X
-X-
ORR'
33 ..乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯和和丙二酸二乙丙二酸二乙酯酯 在合成中的应用 在合成中的应用
A.A. CHCH33COCHCOCH22COOCCOOC22HH55
CH3COCH2COOC2H5NaOC2H5
CH3COCHCOOC2H5
R-XCH3COCHCOOC2H5
R
a. a. 成酮分解成酮分解——合成取代丙酮——合成取代丙酮H+
CH3COCHCOOC2H5
RÏ¡ NaOH
CH3COCHCOOH
RCH3-C-CH2-R
O+ CO2
H+
CH3COCHCOOC2H5
R-C=OÏ¡ NaOH
CH3COCHCOOH CH3-C-CH2-C-R
O+ CO2
R-C=O O
合成合成 2-2- 乙基乙基 -2,4--2,4- 戊二戊二酮酮
合成合成甲基环己基酮 甲基环己基酮
CH3COCH2COOC2H5NaOC2H5
CH3COCHCOOC2H5
CH3-C=O
CH3COCl
NaOC2H5
C2H5Br
CH3COCCOOC2H5
CH3-C=O
C2H5
H+Ï¡ NaOHCH3COCHCOCH3
C2H5
CH3COCH2COOC2H5
NaOC2H5
CH3COCHCOOC2H5Br 2. H+
1.Ï¡ NaOHCOCH3
合成合成甲基二酮 甲基二酮 CH3COCH2COOC2H5
NaOC2H5 CH3COCHCOOC2H5
X(CH2)nX (CH2)nX
CH3COCH2COOC2H5
NaOC2H5
CH3COCHCOOC2H5
(CH2)n
CH3COCHCOOC2H52. H+
1.Ï¡ NaOH
CH3C(CH2)nCCH3
OO ʹÓò»Í¬ ³¤¶ÈCH2µÄ±úÌþµÃµ½²»Í¬ µÄ¼×»ù¶þͪ
使用使用 II22 可直接联结两个乙酰乙酸乙酯:可直接联结两个乙酰乙酸乙酯:
合成环状化合物合成环状化合物
CH3COCH2COOC2H5
NaOC2H5 CH3COCHCOOC2H5
I2 CH3COCHCOOC2H52
2. H+
1.Ï¡ NaOH
CH3C(CH2)2CCH3
OO
CH3COCH2COOC2H5
NaOC2H5 CH3COCHCOOC2H5
X(CH2)nX (CH2)nXNaOC2H5
CH3COCHCOOC2H5(CH2)n
2. H+
1.Ï¡ NaOHCHCOCH3(CH2)n
CH3COCH2COOC2H5
NaOC2H5 CH3COCHCOOC2H5Br(CH2)3Br (CH2)3Br
NaOC2H5
2. H+
1.Ï¡ NaOHCOOC2H5CH3CO
C-CH3
O
合成合成 1,4-1,4- 二酮二酮
写出下述反应机理 写出下述反应机理
CH3CCH2CH2Cph
O O P2O5
OCH3 ph
ph-C-CH3
O Br2
CH3COOH ph-C-CH2Br
O OH OH
H+ OOph CH2Br CH3COCH2COOC2H5
NaOC2H5
OOph CH2CHCOOC2H5
COCH31. OH-
2. H3+O
CH3COCH2COOC2H5
NaOC2H5
Br(CH2)3BrO
COOC2H5
CH3
CH3COCH2COOC2H5
NaOC2H5CH3COCHCOOC2H5
Br-(CH2)3Br
CH3CCHCOOC2H5
(CH2)3Br
O
NaOC2H5 CH3C-C-COOC2H5
(CH2)3Br
O
CH3C=C-COOC2H5
(CH2)3-BrO
O
COOC2H5
CH3
b. b. 成酸分解成酸分解——合成取代乙酸——合成取代乙酸
合成合成环己基乙酸环己基乙酸
CH3 C CH-C-OC2H5
RŨOH-O O
CH3 C CH-C-OC2H5
RO O
OH OH
-OC2H5 CH3 C CH=C-OH
RO O
OH
RCH-COOHRCH2COOH
CH3COO-
CH3COCH2COOC2H5
NaOC2H5
CH3COCHCOOC2H5Br 2. H+
1.ŨNaOHCH2COOH
合成合成甲基丁二酸甲基丁二酸 CH3COCH2COOC2H5
NaOC2H5 CH3COCHCOOC2H5
I2 CH3COCHCOOC2H52
NaOC2H5
CH3I
2. H+
1.ŨNaOHCH3COCHCOOC2H5
CH3COCCOOC2H5
CH3
HOOCCHCH2COOH
CH3
B. CH2(COOC2H5)2
合成合成 2-2- 甲基甲基 -3--3- 羰基戊酸羰基戊酸
CH2(COOC2H5)2NaOC2H5
CH(COOC2H5)2
R-X R-CH(COOC2H5)2
»òRCOX RCOCH(COOC2H5)2
Ï¡ NaOHR-CH
COOH
COOH
RCOCH(COOH)2
H+
RCH2COOH
RCOCH2COOH 合成取代乙酸合成取代乙酸
CH2(COOC2H5)2NaOC2H5
CH3CH2COClCH3CH2COCH(COOC2H5)2
NaOC2H5
CH3Br
CH3CH2COC(COOC2H5)2
CH3
1.Ï¡ NaOH
2. H+CH3CH2COCHCOOH
CH3
合成合成环己基乙酸环己基乙酸
合成合成二酸二酸
CH2(COOC2H5)2NaOC2H5
BrCH(COOC2H5)2
1.Ï¡ NaOH
2. H+ CH2COOH
CH2(COOC2H5)2
NaOC2H5
X(CH2)nXX(CH2)nCH(COOC2H5)2
NaOC2H5
CH2(COOC2H5)2
(C2H5OOC)2CH(CH2)nCH(COOC2H5)21.Ï¡ NaOH
2. H+ HOOCCH2(CH2)nCH2COOH
CH2(COOC2H5)2NaOC2H5
I22 CH(COOC2H5)2
CH(COOC2H5)2
1.Ï¡ NaOH
2. H+CH2COOH
CH2COOH
合成合成环状化合物环状化合物 CH2(COOC2H5)2
NaOC2H5
X(CH2)nXX(CH2)nCH(COOC2H5)2
NaOC2H5
C(COOC2H5)2(CH2)n1.Ï¡ NaOH
2. H+ CHCOOH(CH2)n
COOH1.Ï¡ NaOH
2. H+
COOC2H5
COOC2H5
CH2Cl
CH2Cl
NaOC2H5
CH2(COOC2H5)2
CH2OH
CH2OH
SOCl2COOC2H5
COOC2H5
NaC2H5OH
CH2(COOC2H5)2NaOC2H5
Br(CH2)3BrBr(CH2)3CH(COOC2H5)2
NaOC2H5
15.2 15.2 醛醛 ((酮酮 ))及酯的缩合反应及酯的缩合反应44 .羟醛缩合.羟醛缩合——负碳离子缩合反应的基础——负碳离子缩合反应的基础定义定义:在:在稀碱稀碱或或稀酸稀酸作用下,醛作用下,醛 (( 酮酮 )) 的的 --CC 形成的负形成的负碳 离子对另一个醛碳 离子对另一个醛 (( 酮酮 )) 分子的羰基的亲核加成反应,分子的羰基的亲核加成反应,生成生成 -- 羟基醛羟基醛 (( 酮酮 )) 。。
CH3-C-H
O
CH3-C-H
O+
10%NaOH
4~5 hours CH3-CH-CH2-C-H
OH O50%
酸酸催化羟醛缩合反应机理:催化羟醛缩合反应机理:
CH3-C-H
O H+
CH2-C-H
OH
H
-H+
CH2=C-H
OHCH3-C-H
O
CH3-CH-CH2-C-H
O OH
ÓÉÏ©´¼Ê½Éú³É¸º ̼Àë×ÓÊǾö¶¨·´ Ó¦ËÙÂʵIJ½Öè¡£CH3-CH-CH2-C-H
OH O
碱碱催化羟醛缩合反应机理:催化羟醛缩合反应机理:
CH3-C-H
O OH-
CH2-C-H
O -H+
CH2=C-H
O
Éú³É¸º ̼Àë×ÓÊǾö¶¨ ·´ Ó¦ËÙÂʵIJ½Öè¡£
CH3-C-H
O
CH3-CH-CH2-C-H
O O
CH3-CH-CH2-C-H
OH OH2O
-OH-
CH3CH2CH2C-H
O 1M NaOH
80~1000C3 hours
CH3CH2CH2CH=CCH2CH3
CHO86%
O
R
R = o-F; p-F; p-CF3
O
H2N Cl
+CH3COOH
H2SO4
O
R
H2N Cl
N
R
Cl
CH3OCH2O
CH3OCH2O
OH
O
CH3 HO
OCH2OCH3
OCH2OCH3
OCH3
+KOH
C2H5OH/H2O
CH3OCH2O
CH3OCH2O
OH
O
OCH2OCH3
OCH2OCH3
OCH3
O2N
O
O
OH
O
+NaOCH3
CH3OH O2N
O
O
O
CH3O
OH O
ArCHO
C2H5OH / KOH
CH3O
OH O
Ar Ar = CH3OCH3O
CH3O OCH3
OOH
Br O
CH3OCH3O
CHO
CH3OH / KOHÊÒΣ¬36 h
OOH
Br O
CH3O
OCH3
O
OB
O
HN
O
(R,S)-1
Cat.* =
Ar H
O O+
30 mol% Cat.*
0~5oC, 50 hours Ar
OH O
ee%>99
Ar =
OCH3
CH3O OCH3
O2N Cl
Cl
O
RCHO
R = H; o-, m-, p-NO2; o-, p-Cl; p-Br
+5 mol %
NH
COOH
n-C12H25O
ÊÒΣ¬24Сʱ R
OH O
²ú ÂÊ 65~87 %ee % 60~70
O+
NH
COOH
CH3COCH3£¬ÊÒÎÂ
²ú ÂÊ > 80 %ee % 65~76 %
O
O
O O O
OH O
酮酮的羟醛缩合的羟醛缩合
CH3-CH-CH2-C-CH3
OH O
CH3-C-CH3
O
CH3
Ba(OH)22
µ¥³Ì ²úÂÊ<5%£¬Èç¹û½«Ba(OH)2
·ÅÖÃÔÚË÷ʽÌá È¡Æ÷ÖУ¬Óñûͪ ·´¸´ ÁÜÏ´ £¬²úÂÊ¿ÉÌá ¸ßµ½80%ÒÔÉÏ¡£
b.p. 560C b.p.1640C
O NaOH / CH3OH
HCHO NCrO3
O
H
OO
(i-C3H7)2N Li
O-780C
ôÇÈ©ËõºÏ
O
O OH HO
O
ôÇÈ©ËõºÏ
交叉羟醛缩合交叉羟醛缩合
但是如果一种醛但是如果一种醛 (( 酮酮 )) 有有 --HH ,,而另一种没有,则使而另一种没有,则使反应专一,具备应用价值: 反应专一,具备应用价值:
OH-
CH3CH2C-H
O
CH3C-H
O+ CH3-CH-CH2-C-H
OH O
CH3CH2CH-CH-C-H
OH O
CH3
CH3CH2CH-CH2-C-H
OH O
CH3CH-CH-C-H
OH O
CH3
²úÉú½»²æËõºÏ ²úÎï £¬·ÖÀëÀ§ÄÑ£¬ÕâÖÖ½»²æ·´ Ó¦ÎÞºÏ ³ÉÓ¦ÓüÛÖµ¡£
CH3C-H
O
H-C-H
O+
OH-
HOCH2CH2C-H
O
OH-
HCHO
(HOCH2)2CHC-H
O
OH-
HCHO(HOCH2)3CC-H
O
OH-HCHO
C(CH2OH)4OH
OH
HO
HO¼¾Îì Ëļ
共轭效应的影响共轭效应的影响
CH3-C-CH3
O
H-C-H
O OH-
+CH3-C-CH2CH2OH
OH+
CH3-C-CH=CH2
O
CH3CHCHO
HCHO(C2H5)3N
CH3HOCH2CCHO
CH3
CH3
Óлú¼îÒ²¿Éß» ôÇÈ©ËõºÏ ·´ Ó¦¡£
H-C-H
O+ CH3CH=CHCHO
¹² éî ЧӦµÄ½á¹û£¬Ê¹ôÇÈ©ËõºÏ ·¢ÉúÔÚÕâÀï¡£
OH-
HOCH2CH2CH=CHCHOOH-
HCHO
(HOCH2)2CHCH=CHCHOOH-
HCHO(HOCH2)3CCH=CHCHO
OH-HCHO
(HOCH2)3CCH=CHCH2OH
芳香族醛芳香族醛 (( 酮酮 )) 的羟醛缩的羟醛缩合合
O CHO
+NaOH/H2O
250C/4 hours
O OH
ÊÒÎÂϼ ¿É·¢ÉúôÇÈ©ËõºÏ
O CHO
+NaOH/H2O
250C/10 days
O
¾ÃÖúó×Ô¶ ·¢ÉúÍÑË®·´ Ó¦
O
CHO CH3-C-CH3
O OH-+ CH=CH-C-CH3
¼ÓÈÈÖ±½ÓÍÑË®
O
HCHOC-CH3
OOH-
+ C-CH=CH2
OH-
2 CH3CHO CH3CH=CHCHO
OH-CH3CHO CH3CH=CHCOCH3CH3COCH3 ½«ÒÒÈ©µÎ ¼ÓÈë±ûͪ Óë¼îµÄ»ì ºÏ
·ÐÌÚÌå ϵ £¬·ÀÖ¹ÒÒÈ©×ÔÉíËõºÏ ¡£
分子内羟醛缩合分子内羟醛缩合O
O
NaOHO
O-H2O
O
O
O
OH
O
-OH-
O
NaOH
O -H2OO O
O
O
O
O
NaOHO
-H2O
O O
O
O
O O
NaOH-H2O O O
O
O
NaOH
O
O
OH
O
-H2O
O
O2NO
O
OH-
O2N
O
OOH-
O2NO
O
O2N
O
O
O2N
O
O2N
O
OOO
OH-
OO O
OH-
芳香族醛芳香族醛 (( 酮酮 )) 、加热条件下、加热条件下的脂肪族醛的脂肪族醛 (( 酮酮 )) 、分子内的、分子内的羟醛缩合反应要脱水生成羟醛缩合反应要脱水生成 ,,--不饱和醛不饱和醛 (( 酮酮 )) ;室温下脂肪;室温下脂肪族醛族醛 (( 酮酮 )) 的羟醛缩合反应不的羟醛缩合反应不脱水,生成脱水,生成 -- 羟基醛羟基醛 (( 酮酮 )) 。 。
通过通过有机锌有机锌试剂的羟醛缩合反应试剂的羟醛缩合反应
RCH2ZnBr +
R1
C - CH3
OR1
1. PdCl2(Pph3)2; (CH3)3SiCl;
O-280C~ÊÒÎÂ
2. ±¥ºÍ NH4Cl
R
O
H
G
+ (C2H5)2Zn5 mol % Cat.
n-C6H14, ÊÒÎÂ
OH
G
(ee%=86~99)
OH
S N
SC2H5
RR
(R = ph; n-C4H9; n-C6H13)Cat.=G = H; o-Cl; p-Cl; o-CH3O; p-CH3O
55 ..酯酯 -- 酮缩合酮缩合 定义定义:在碱性条件下,醛:在碱性条件下,醛 (( 酮酮 )) 的的 --CC 形成的负碳离形成的负碳离
子对酯羰基的亲核加成子对酯羰基的亲核加成 -- 消除反应,生成消除反应,生成 1,3-1,3- 二酮二酮。 。 反应历程: 反应历程:
R-CH2-C-R'(H)
ONaOCH3
R-CH-C-R'(H)
OR"-C-OC2H5
OR"-C-
O
OC2H5
R-CH-C-R'(H)
OR"C-CH-C-R'(H)
O
R
O-C2H5O
CH3COOC2H5 + CH3COCH3NaOC2H5
CH3CCH2CCH3
O O
COOC2H5 + CH3COCH3 NaOC2H5 CCH2CCH3
O O
FeC-CH3
OCOOCH3
n-C8H17O
+NaH
OC8H17-nFe
C-CH2-C
O O
O
O
R
CH3CN
NaH O
O
R
CN
写出下列反应的机理写出下列反应的机理
COOC2H5 + C-CH3
ONaOC2H5 CCH2C
O O
NaOC2H5OO
O O
OC2H5OO O O
OC2H5O
O
OC2H5C2H5OH
- OC2H5
OO
OC2H5
OC2H5O
O
OC2H5 O O
õ¥Íª ËõºÏ
C2H5O O O-C2H5O-
写出下列反应的机理写出下列反应的机理
O-C-ph
C-CH3
O
O
KOH
O
O
ph
O-C-ph
C-CH3
O
O
KOHO-C-ph
C-CH2
O
OO
O
ph
O
õ¥Íª ËõºÏ
O
O
ph
OH
O
O
ph
-OH-
66 .酯的.酯的 ClaisenClaisen 缩合缩合 定义定义:在强碱性条件下,酯的:在强碱性条件下,酯的 --CC 形成的负碳离子对另一形成的负碳离子对另一
个酯分子的羰基的亲核加成个酯分子的羰基的亲核加成 -- 消除反应,生成消除反应,生成 -- 羰基酯。羰基酯。 R1-C-OR'
O
R2-CH2-C-OR'
O+ NaOC2H5 R1-C-CH-C-OR'
O O
R2反应历程:反应历程: R2-CH2-C-OR'
O NaOC2H5R2-CH-C-OR'
O
R2-CH=C-OR'
O R1-C-OR'
O
Ç׺˼ӳÉ
R1-C-CH-C-OR'
O O
R2C2H5O
-C2H5O-R1-C-CH-C-OR'
O O
R2Ïû ³ý
该反应与醛该反应与醛 (( 酮酮 )) 的羟醛缩合类似,不同之处在于酯的的羟醛缩合类似,不同之处在于酯的 --HH 的酸性较弱,需要用强碱的酸性较弱,需要用强碱 (( 如:如:RONaRONa 、、 NaHNaH 、、 phph
33CNaCNa 等等 )) 方可使方可使 --CC 生成负碳离子,生成负碳离子,例如:异丁酸乙酯的缩合反应就需要用到强碱例如:异丁酸乙酯的缩合反应就需要用到强碱 phph
33CNaCNa 才才
能产生能产生 --CC--
二酯发生二酯发生分子间缩合分子间缩合
(CH3)2CH-C-OC2H5
O ph3CNa(CH3)2CH-C-C-COOC2H5
O
CH3
CH3
70%
CH2COOC2H5
CH2-C-OC2H5
O
+
CH2COOC2H5
CH2-C-OC2H5
ONaOC2H5
CHCOOC2H5
CH2-C-OC2H5
O
+
CHCOOC2H5
CH2-C-OC2H5
O
OC2H5OC2H5OOC
COOC2H5
OC2H5O
O
O
C2H5OOC
COOC2H5
1. OH-
2. H+
O
O
交叉交叉 ClaisenClaisen 酯缩合酯缩合
一个酯没有一个酯没有 --HH 则反应位置专一,在合成上具备应用价值:则反应位置专一,在合成上具备应用价值: CH3CH2-C-OC2H5
ONaOC2H5
CH3-C-OC2H5
OCH3-C-CH2-C-OC2H5
O O
CH3CH2-C-CH-C-OC2H5
O O
CH3
CH3-C-CH-C-OC2H5
O O
CH3
CH3CH2-C-CH2-C-OC2H5
O O
C-OC2H5
ONaOC2H5
CH3-C-OC2H5
O+
NaOC2H5CH3-C-OC2H5
O+
H-C-OC2H5
O
NaOC2H5CH3-C-OC2H5
O+
C2H5O-C-OC2H5
O
C-CH2-C-OC2H5
O O
C-CH2-C-OC2H5
O O
H
C2H5O-C-CH2-C-OC2H5
O O
二酯发生分子间交叉缩合二酯发生分子间交叉缩合
COOC2H5CH2CH2COOC2H5
COOC2H5CH2CH2COOC2H5+
NaOC2H5 C-OC2H5
O
OCH2CHCOOC2H5
C-OC2H5CH2CHCOOC2H5+
O
O
OC2H5
OC2H5
C2H5OOC
C2H5OOCO
OC2H5OOC
C2H5OOC
1. OH-
2. H+O
O
77 .酯的.酯的 DieckmannDieckmann 缩合缩合 ——分——分子内子内 ClaisenClaisen 缩合缩合
定义定义:在强碱性条件下,二酯的一个:在强碱性条件下,二酯的一个 --CC 形成的负碳离形成的负碳离子对分子内另一个酯羰基的亲核加成子对分子内另一个酯羰基的亲核加成 -- 消除反应,生成消除反应,生成环环状状 -- 羰基酯羰基酯。 。
O
CH2CH2COC2H5
CH2CH2COOC2H5
NaOC2H5
O
CH2CH2COC2H5
CH2CHCOOC2H5
O OC2H5
COOC2H5
COOC2H5
O1. OH-
2. H+
OHOOC(CH2)4COOH
-CO2
-H2O
当二酯不对称时,要判断哪个当二酯不对称时,要判断哪个 --CC 更容易生成更容易生成负碳离子负碳离子::
O
CH2CH COC2H5
CH2CH2COOC2H5
NaOC2H5
CH2CHCOOC2H5
CH3 O
CH2CH COC2H5
CH3 O OC2H5
COOC2H5CH3
COOC2H5
OCH3
1. OH-
2. H+
OCH3
O
CH COC2H5
CH2COOC2H5
NaOC2H5
CH3
O
OOC2H5
1. OH-
2. H+O
写出反应机理写出反应机理 COOC2H5
OCH3NaOC2H5
COOC2H5
OCH3
OC2H5COOC2H5
OCH3
COOC2H5
OCH3
C2H5O
COOC2H5
CH3C2H5OOC C2H5OH
-C2H5O-
COOC2H5
CH3C2H5OOC
OC2H5C-OC2H5
CH3C2H5OOC
O
COOC2H5
OCH3
C2H5O
-C2H5O- COOC2H5
OCH3
88 .酯的.酯的 DarzenDarzen 缩合缩合 定义定义:在强碱性条件下,:在强碱性条件下, -- 卤代酸酯卤代酸酯的的 --CC 形成的形成的
负碳离子对醛负碳离子对醛 (( 酮酮 )) 羰基的亲核加成,然后再发生分羰基的亲核加成,然后再发生分子内亲核取代反应,生成子内亲核取代反应,生成 ,,-- 环氧酸酯环氧酸酯。 。
O
R-C-R'(H) R"-CH-COOC2H5
X NaOC2H5+ R-C C COOC2H5
R'(H)
O
R"反应历程:反应历程:
R"-CH-COOC2H5
X NaOC2H5
R"-C -COOC2H5
X O
R-C-R'(H)
R-C C COOC2H5
R'(H)
R"O
X
·Ö×ÓÄÚSN2
R-C C COOC2H5
R'(H)
O
R"
-X-
ClCH2COOC2H5
NaOCH3
O
-200C
O
COOC2H5
NaOH
0~50C
CHO
78%
CHO
NaOCH3
O
OBr
O
OO
CHO
BrOCH2ph
CH3OClCH2COOC2H5
NaOCH3
CH-CH-COOC2H5
BrOCH2ph
CH3O
O
15.3 15.3 生成碳碳双键的反应生成碳碳双键的反应99 .. ReformatskyReformatsky 反应反应
定义:定义: -- 溴代酸酯溴代酸酯在在 ZnZn 作用下形成有机锌化合物醛作用下形成有机锌化合物醛(( 酮酮 )) 羰基的亲核加成羰基的亲核加成 -- 消除反应,生成消除反应,生成 -- 羟基酸酯,如羟基酸酯,如能进一步发生脱水,则生成能进一步发生脱水,则生成 ,,-- 不饱和酸酯不饱和酸酯。 。
R"-CH-COOC2H5
ZnBrR-C C COOC2H5
R'(H) R"
OHO
R-C-R'(H)+
H
H3+O R-C=CCOOC2H5
R"
R'(H)
反应历程:反应历程:
R1-C-COOC2H5
ZnBr
R2
R1-C=C-OC2H5
ZnBr
R2
O O
R-C-R'(H)
CO
R R'(H)
BrZn CO
CR1
R2
OC2H5
CO
R R'(H)
BrZn CO
CR1
R2
OC2H5
H3+O
R-C C-COOC2H5
R'(H)
OH
R1
R2
注意注意 ReformatskyReformatsky 反应和反应和 DarzenDarzen 反应的区别反应的区别 CHO
OCH3CH3OOCH3
BrZnCH2COOC2H5CH=CHCOOC2H5
OCH3CH3OOCH3
BrZnCH2COOC2H5
OCOOC2H5
CHO O
OBrZn
O
O
有机锌的反应类型:有机锌的反应类型: 有机锌 有机锌 反应物 反应物 产物 产物
R1-C-COOC2H5
ZnBr
R2
õ¥ R3-C-OR4
OR3-C C-COOC2H5
OR4
OH
R1
R2
ëæ RCN R-C C-COOC2H5
NH
R1
R2
õ£Â± R-C-X
OR-C C-COOC2H5
R1
R2O
HO-C C-COOC2H5
R1
R2O
O»·ÑõÒÒÍé HOCH2CH2C-COOC2H5
R1
R2
COCO22
总结——有机金属化合物的反应总结——有机金属化合物的反应 RLi RMgX RLi RMgX BrZn(R)CHCOOR BrZn(R)CHCOOR RR22CuLi CuLi RR22Cd Cd
HCHO HCHO RCHRCH22OH OH HOCHHOCH
22CH(R)COOR CH(R)COOR RCHRCH22OH OH -
环氧乙烷 环氧乙烷 RCHRCH22CHCH
22OH OH HO(CHHO(CH22))22CH(R)COORCH(R)COOR -- -
R’CHO R’CHO R’CH(OH)R R’CH(OH)R R’CH=C(R)COOR R’CH=C(R)COOR R’COR R’COR -R’COR” R’COR” R’R”RCOH R’R”RCOH R’R”C=C(R)COOR R’R”C=C(R)COOR RC-CH-C=O RC-CH-C=O -C=C-C=O C=C-C=O 空阻小空阻小
C=C-C(R)-OHC=C-C(R)-OH
空阻大空阻大RC-CH-C=O RC-CH-C=O
- - -
RLi RMgX RLi RMgX BrZn(R)CHCOOR BrZn(R)CHCOOR RR22CuLi CuLi RR22Cd Cd
R’COX R’COX (R’CO)(R’CO)
22OO低温 低温 R’CORR’COR
室温 室温 R’R’22COH COH
R’CO(R)CHCOOR R’CO(R)CHCOOR -- R’CORR’COR
((仅与酰仅与酰氯氯 ))
R’COOR” R’COOR” R’RR’R22COH COH R’C(OH)(OR”) R’C(OH)(OR”)
(R)CHCOOR (R)CHCOOR -- --R’CONHR’CONH
22 R’COR (2 mol) R’COR (2 mol) -- -- --R’CN R’CN R’COR (1 mol) R’COR (1 mol) R’C(=NH)(R)CHCOOR R’C(=NH)(R)CHCOOR -- --11 R’X R’X R’-R R’-R -- R’-R R’-R --22、、 33R’X R’X 消除反应生成 消除反应生成
C=C C=C -- R’-R R’-R --R’COOH R’COOH R’CORR’COR
(( 仅与仅与 22molRLi) molRLi) -- -- --
1010 .. PerkinPerkin 反应反应 定义:定义:酸酐在相应的酸盐作用下生成的酸酐在相应的酸盐作用下生成的 --CC-- 与芳香醛与芳香醛
亲核加成后再脱水,生成亲核加成后再脱水,生成 ,,-- 不饱和芳香酸不饱和芳香酸。。 Ar-CHO + (RCH2CO)2O
RCH2COONaAr-CH=C-COOH
R+ RCH2COOH
反应历程 :反应历程 :RCH2C
RCH2CO
O
O
RCH2COONa
ÎÞË®Na2CO3¡¢K2CO3Ò²¿É
RCHC
RCH2C
O
O
O Ar-C-H
O
Ar-CHCHCOCCH2R
O
O OR
O
O
R
OO
CH2RAr
O
CO
R
O
O
CH2RAr
(RCH2CO)2O
-RCH2COO- RCH2COCHCHCO
O Ar R O
CCH2R
O
RCH2COO-
-RCH2COOH RCH2CO CH C CO
O Ar R O
CCH2R
O -RCH2COO-
ArCH=CCOCCH2R
R
O
O
-RCH2COO-
H2OArCH=C-C-OH
R O
CHO
+ (CH3CO)2OCH3COONa
O CHO+ (CH3CO)2O
CH3COONa
CH=CHCOOH
3-±½»ù±ûÏ©Ëá (Èâ¹ðËá)
O CH=CHCOOH߻૱ûÏ©Ëá
CHO
(CH3CO)2O
CH3COONaOH
CHOCH2(COOC2H5)2OH
CH=CHCOOH
OH
CH=C(COOC2H5)2
OH
·Ö×ÓÄÚõ¥»¯
·Ö×ÓÄÚ
õ¥½»»»
O O Ïã ¶¹ËØ
O O
COOC2H5
O
CHOOH (CH3CO)2O
CH3COONa
O
HO OH
Cl
Cl CHO
CH2(COOH)2O
Cl
HO
Cl
O
OH
O
OH
CHO
(C2H5)2N
CH2(COOC2H5)2
O O(C2H5)2N
COOC2H5
OH
NH-C-OC2H5
OCH3COCH2COOC2H5
OHN
CH3
O
COOC2H5
1111 .. KnoevenagelKnoevenagel 反应反应 定义:定义:含活泼亚甲基的化合物在弱酸含活泼亚甲基的化合物在弱酸 (( 碱碱 )) 作用下形成的负碳作用下形成的负碳
离子对醛离子对醛 (( 酮酮 )) 羰基的亲核加成羰基的亲核加成 -- 消除反应,生成消除反应,生成 C=CC=C 。。 G1
G2
CH2R1
R2(H)O=C+
B G1
G2
C=CR1
R2(H)G1ºÍ G2Ϊ Îüµç×Ó»ùÍÅ£»B Ϊ Èõ¼î¡£
G1CH2G2 = CH2(COOH)2£¬CH2(COOC2H5)2£¬NCCH2COOC2H5£¬CH2(CN)2
CH3COCH2COOC2H5£¬CH3COCH2COCH3£¬NCCH2NO2µÈ£»
B = NH3£¬RNH2£¬R2NH£¬R3N£¬phNHNH2£¬ µÈ¡£N N£¬
反应历程:反应历程: G1
G2
CH2B G1
G2
CH
R1
R2(H)O=C
R1-C C-H
R2(H) G1
G2O
HB R1-C C-H
R2(H) G1
G2OH-B
B
-HB
KnoevenagelKnoevenagel 反应中需要加入弱酸,如:乙酸,其目的在于反应中需要加入弱酸,如:乙酸,其目的在于质子化醛质子化醛 (( 酮酮 )) 的羰基,有利于弱碱的亲核加成,如丁酮在的羰基,有利于弱碱的亲核加成,如丁酮在乙酸、六氢吡啶体系中与氰基乙酸乙酯反应的乙酸、六氢吡啶体系中与氰基乙酸乙酯反应的机理机理::
反应过程:反应过程:
R1-C C-G1
R2(H)
G2OH
HB
-BR1-C C-G1
R2(H)
G2OH2
-H2O G1
G2
C=CR1
R2(H)
CH3
CH2CH3O=C
NC
C2H5OOCCH2
NC
C2H5OOCC=C
CH2CH3
CH3+
CH3COOH
N
CH3CH2
CH3C=O NH
CH3CH2
CH3C
N
OHÇ׺˼ӳÉ
H+
CH3CH2
CH3C
N
OH2
-H2O
ÍÑË®ÐγÉC=N+
CH3CH2
CH3C=N
C2H5OOC
NCCH
CµÄÕýµçÐÔ¼ÓÇ¿£¬ÓÐÀûÓÚº ̼Àë×ӵĽø¹¥¡£
NCCH2COOC2H5
NH
COOC2H5CCH3CH2
CH3
CN
H
CN
NCNH-
C2H5OOCC=C
CH2CH3
CH3
O
H OHCH2(COOH)2
N NH
HO
O
OH
Íõ½¬Ëá
NH
CHO CH3-C-CH2-C-CH3
O O
n-C5H11COOH
CH = CCOCH3
COCH3
S
(CH3)2NCHO NCCH2COOH
CH3CN NH
S
(CH3)2NNC
COOH
CH3CN NH
NCCH2P(OC2H5)2
O S
(CH3)2NNC
P(OC2H5)2
O
OCH3
CH3O
CH2COOH CH3OOCH3
CHO+
COOH
H
OCH3
CH3O
OCH3CH3O
(CH3CO)2O
(C2H5)3N
N CHOHN
NH
O
O
+
N
HNNH
O
O
(C2H5)3N
X
X=O; S
CHO NCCH2C NH2
S+
C2H5OH, ÊÒÎÂ X
SNH2
CNH
ph2N
OCH3
NCCN
ph2NNC CN
OCH3
CHO
O O2
B2O3
O O
O OB
n-C4H9NH2
CHOCH3O
HO
O O
O OB
CH3O
HO
OCH3
OH
CH3O
HO
OCH3
OH
H3+O
CH3O
HO
2
OOH
OCH3
OH
½ª»ÆËØ
写出下列反应机理:写出下列反应机理:
ONCCH2COOC2H5
CH3COONH4
CN
COOC2H5
65~76%
O
CHO
CH3COCH2COOC2H5
NaOC2H5/C2H5OH COOC2H5
O
CH3COCH2COOC2H5NaOC2H5 CH3COCHCOOC2H5
O
H-C
O
+
Knoevenagel·´ Ó¦
CH3COC
O
CH
OC2H5OOC
H
CH3COC
O
CH
OC2H5OOC H
-OH- O
CH=CCOOC2H5
COCH3
NaOC2H5 O
CH=CCOOC2H5
COCH2
ôÇÈ©ËõºÏ
O
COOC2H5
OO
COOC2H5
OH
-OH- O
COOC2H5
NaOC2H5O
COOC2H5
COOC2H5
O
1212 .. WittigWittig 反应反应 定义:定义: 11 和和 22 卤代烃与三苯基膦卤代烃与三苯基膦 ((PphPph33)) 生成的季膦盐在极强碱生成的季膦盐在极强碱
((phLiphLi 、、 phph33CNaCNa 、、 NaHNaH 等等 )) 作用下消除卤化氢生成具有负碳离作用下消除卤化氢生成具有负碳离子性质的中间体子性质的中间体 ylideylide ,, ylideylide 与醛与醛 (( 酮酮 ))C=OC=O 亲核加成后,消除亲核加成后,消除三苯氧膦三苯氧膦 ((phph33P=O)P=O) ,,将将 C=OC=O 转化为转化为 C=CC=C 。。
R
R'(H)C=O
R1
R2
CH-Pph3 X+phLi R
R'(H)C=C
R1
R2
ph3P=O+
反应历程: 反应历程:
R1
R2
CH-Xph3P R1
R2
CH-Pph3 XphLi
-HX
R1
R2
C-Pph3
R1
R2
C=Pph3
ylid
R
R'(H)C=O
R1
R2
C=Pph3+R
R'(H)C O
R2
R1
C Pph3˳ʽ¼Ó³É
R
R'(H)C=C
R1
R2
ph3P=O+
E
CH3
CH2Cl Pph3
CH3
CH2Pph3 Cl
CH3O CHO
50% NaOH
CH3
OCH3
CH2Pph3XCHO
OCCH3
phLi
OCCH3
OO
ÒÒËáάÉúËØAõ¥
R
OHO
CH2=Pph3
R
CH2
HO
ά ÉúËØD2
CH2=Pph3
CH2=Pph3
+CHO
CHO
CHO
CHO ph3P=CHCH2
ph3P=CHCH2+ 18%
O2
ph3P=CHCH=Pph3 CHCH
NR2O
O
NR2
CH3
CHO
O
O
Pph3Br
NaOC2H5, DMF
NR2O
O
NR2
CH3
OO
H3+O
NR2O
O
NR2
CH3
H O
N
C6H13
CHOS CH2Pph3Br
(CH3)3COK
OΪ ÈܼÁ£»18-¹ÚÃÑ-6Ϊ ´ß »¯¼Á
S
N
C6H13
HornerHorner 的改进:的改进:用亚磷酸三乙酯用亚磷酸三乙酯 ((((CC22HH55O)O)33P)P) 代替代替 phph
33PP
与与 RXRX 反应得到中间产物反应得到中间产物 ((ArbuzovArbuzov 反应反应 )) 后,采用一般后,采用一般的的 NaOCNaOC
22HH55 即可促使下一步反应,使操作大为简化,即可促使下一步反应,使操作大为简化,反反应历程应历程如下:如下:
R1
R2
CH-X + (C2H5O)3P R2CH-P-OC2H5
R1
X
OC2H5
O C2H5
-C2H5X R2CH-P-OC2H5
R1 OC2H5
O
NaOC2H5
R2C P-OC2H5
R1 OC2H5
O
R
R'(H)C=O
R
R'(H) C C
O
R1
R2
P(OC2H5)2O
R
R'(H)C=C
R1
R2
E
(C2H5O)2PO
O
(C2H5O)3PBrCH2CH=CHCH2Br (C2H5O)2PCH2CH=CHCH2P(OC2H5)2
O O
NaH
CH3COCH(OC2H5)2CH(OC2H5)2
(C2H5O)2CH
70%
(C2H5O)3PO
CN
CH2Cl
CN
CH2P(OC2H5)2
NaOC2H5
C-HH-C
O O
CNCH=CH CH=CH
NC
CH2COOC2H5
CH2COOC2H5ºÏ ³É
OClCH2COOC2H5
NaOC2H5
OCH2COOC2H5
(C2H5O)2PCH2COOC2H5
O
NaOC2H5
ClCH2COOC2H5 + (C2H5O)3P
CH2COOC2H5
CH2COOC2H5
O
H
OCH2OCH3
OCH2OCH3
(C2H5O)2PCH2
O
CH2P(OC2H5)2
O
NN
(CH3)3COK, THF
NN
OCH2OCH3
CH3OCH2O
OCH2OCH3
CH3OCH2O
OCH2ph
OCH3
phCH2O
phCH2O
NaH
OÊÒÎÂ6Сʱ
+
(C2H5O)2OP
phCH2OphCH2O
CHO
CH3OphCH2O
二甲硫醚 二甲硫醚 CHCH33SCHSCH
33
二甲亚砜二甲亚砜 ((DMSO) CHDMSO) CH33SOCHSOCH33
硫内钅翁盐(硫ylid)
R1
R2
CH-XCH3SCH3
R1
R2 CH-S(CH3)2 X
Éú³ÉÊåï³ ÑÎ
CH3SCH2Na
O
CH3SOCH3
DMSOÄÆÑÎ×÷Ϊ Ç¿¼îÏû³ýHX
R1
R2 C-S(CH3)2
R1
R2 C=S(CH3)2
R
R'(H)C=O
R-C C S(CH3)2
R'(H)
O R2
R1R-C C
R'(H)
OR2
R1-(CH3)2S
R1
R2
CH-X CH3SCH3
R1
R2 CH-S(CH3)2 X
O OCH3SCH2Na
O
CH3SOCH3 R1
R2 C-S(CH3)2
O
R1
R2 C=S(CH3)2
O
R
R'(H)C=O
R-C C S(CH3)2
R'(H)
O R2
R1O
R-C C
R'(H)
OR2
R1-(CH3)2SO
总结:环氧化合物的合成总结:环氧化合物的合成 1.1. 烯烃过酸氧化烯烃过酸氧化 (( 在在 AgAg++ 催化下空气氧化催化下空气氧化 )) ;; 2.2. -- 卤代醇在卤代醇在 NaOHNaOH 存在下的消除存在下的消除 HXHX ;; 3.3. -- 卤代酸酯的卤代酸酯的 DarzenDarzen 缩合反应;缩合反应; 4.4. 硫硫 ylideylide 与醛与醛 (( 酮酮 )) 反应。反应。
CH2-S(CH3)2
OO +
O
67~76%
O
CH2-S(CH3)2
O+
O
S(CH3)2
O
O
O CHO
R
R = H; F; Cl; NO2; OH; OCH3
CH2-S(CH3)2
O
DMSO O O
R
15.4 15.4 成环的反应成环的反应1313 .. MichaelMichael 加成加成定义:定义:负碳离子与负碳离子与 ,,-- 不饱和醛不饱和醛 (( 酮酮 )) 的的 1,4-1,4- 加成加成。。 反应历程:反应历程:
C=C-C=OC + C-C=C-OC H+C-C=C-OHC C-C-C=OC
H
CH2=CHCHO + CH2(COOC2H5)2NaOCH3
(C2H5OOC)2CHCH2CH2CHO
CH3CCH=CH2
O+ CH2(COOC2H5)2
NaOC2H5
00C CH3CCH2CH2CH(COOC2H5)2
O
71%
CH3CCH=CH2
O+ CH2(COOC2H5)2
NaOH(CH3CCH2CH2)2C(COOC2H5)2
O
85%¹ýÁ¿
CH2=CHCN CH3CCH2CCH3
O O+
(C2H5)3N
t-BuOH 250CCH3CCHCCH3
O O
CH2CH2CN77%
¹ýÁ¿ CH2=CHCN CH3CCH2CCH3
O O+
(C2H5)3N
t-BuOH 250CCH3CCCCH3
O O
(CH2CH2CN)2
CH2=CHCOOC2H5 (CH3)2CHNO2+(C2H5)4NOH
70~1000C (CH3)2CCH2CH2COOC2H5
NO2
O
+ CH2(COOC2H5)2NaOCH3
O
CH(COOC2H5)2
90%
CH2=CHCOOCH3 + CH2(COOC2H5)2K2CO3 / CH3COCH3
»ØÁ÷10Сʱ
(C2H5OOC)2CHCH2CH2COOCH3
O
OCH2=CHCOOC2H5+
NaOC2H5
00C
O
O
CH2CH2COOC2H5
O
OO Zn(Hg)HCl
O(CH2)2COOHHOOC(CH2)2
(CH2)2COOHHOOC(CH2)2
OCH2CH2CNNCCH2CH2
CH2CH2CNNCCH2CH2
H3+O
O4 CH2=CHCN
NaOCH3
O
N
N CH2(COOC2H5)2
CH3OH, N2, 800C(CH3O)4Si, CsF
O
N
N
O
OO
O
O
CH3OOC
O
CH2=CHCOOCH3
K2CO3
O
R NO2+
R =
NO2 Cl
Cl Br£» £» £» £»
Cat = NHN
N
15 mol % Cat7.5 mol % (+)-ÕÁÄÔ»ÇËá
CH3 00C
O R
NO2
²ú ÂÊ > 88%ee% > 90
1414 .. RobinsonRobinson 成环成环 定义:定义: MichaelMichael 加成后,再发生分子内的羟醛缩合加成后,再发生分子内的羟醛缩合 (( 或酯酮或酯酮
缩合缩合 )) ,形成六元环状,形成六元环状 ,,-- 不饱和酮不饱和酮 (( 或或 1,3-1,3- 环己二酮环己二酮 )) 。。 形成形成 ,,-- 不饱和酮不饱和酮
ONaOCH3
O
CH2=CHCCH3
O
Michael¼Ó³É
O
CH2CH2CCH3
ONaOCH3
ôÇÈ©ËõºÏ
O
CH2CH2CCH2
OO
O
-OH-
O
12
3
1'2'
CC1’1’=C=C22’’ 原为原为 C=OC=O ;; CC11-C-C
22 原为原为 C=CC=C ;;
CC22-C-C33 是是 MichaelMichael 加成联结形成的。 加成联结形成的。
通过烯胺中间体得到不同的通过烯胺中间体得到不同的 ,,-- 不饱和不饱和酮:酮:
ONaOCH3
O
CH2=CHCCH3
O
Michael¼Ó³É
OCH2CH2CCH3
O
CH3
NaOCH3
ôÇÈ©ËõºÏ
OCH2CH2CCH2
O
CH3
O
O
-OH-
O
NH NO
CH2=CHCCH3
O
H3+O
Michael¼Ó³É
OCH2CH2CCH3
OCH3
NaOCH3
ôÇÈ©ËõºÏ
OCH2CH2CCH2
OCH3 O
O
-OH-
O
CH3O
O+ CH3CH2CCH=CH2
OKOH
CH3O
O
O
COOC2H5+ CH3CCH=CHCH3
ONaOCH3
C2H5OOC
O
O
+ CH3CCH=CH2
ONaOC2H5
O
O
+ CH3CCH=CH-
ONaOC2H5
O
O
(CH3)2C=CHCCH3
O
+NaOCH3
O
(CH3)2C=CHCCH3
O
+NH
O
O
t-Bu
O O+ NaOCH3
t-Bu
O
OOC2H5OOC 1. OH-
2. H+CCH2CH
O
CH2COCHCOOC2H5
CCH=CH
OCH3COCH2COOC2H5
NaOC2H5C-CH3
O
+ H-C
OOH-
方框内的反应机理方框内的反应机理
O
OO
O
CH3COCH=CH2
NaOCH3
O
O
CH3INaOCH3
NaOCH3
O O
O
O
OCH3
O
OOCH3
O
O OCH3
O OCH3
O O O OCH3 O O
-CH3O
写出下述反应机理:写出下述反应机理:O
CH3CCH2COOC2H5
OCH3CH=CCCH3
O
+NaOC2H5
CH3 CH3
COOC2H5
COOC2H5
COOC2H5
CH3CCH2COOC2H5
ONaOC2H5
CH3CCHCOOC2H5
O CH3CH=C CCH3
O
COOC2H5
Michael¼Ó³É
CH3CH-C=CCH3
OC2H5OOC
CH3CCHCOOC2H5
O
C2H5OH
-C2H5O- CH3CH-C=CCH3
OHC2H5OOC
CH3CCHCOOC2H5
O
CH3CH
C2H5OOCO
CHCCH3
O
CHCCH3C2H5OOC
NaOC2H5 CH3CH
C2H5OOCO
CHCCH3
O
CHCCH2C2H5OOC
ôÇÈ©ËõºÏ
C2H5OOC
C2H5OOC
CH3
O
OCH3
-OH-O
CH3 CH3
COOC2H5
COOC2H5
形成形成 1,3-1,3- 环己二酮环己二酮
合成合成 1,3-1,3- 环己二酮的方法环己二酮的方法
CH2(COOC2H5)2NaOC2H5
CH(COOC2H5)2CH3CCH=CH2
O
Michael¼Ó³É
CH3CCH2CH2CH(COOC2H5)2
ONaOC2H5
ôÇÈ©ËõºÏ
CH2CCH2CH2CH
O COOC2H5
COC2H5
O
O
OC2H5OOC
OC2H5
-C2H5O-O
OCOOC2H5
À´×ÔCH2(COOC2H5)2
´Ë´¦ ÑǼ׻ùÊÇôÇÈ©ËõºÏ ·´ Ӧλ ÖÃ
ÆäÓಿ·ÖÀ´×Ô²»±¥ºÍ ͪ
O
O
1. OH-
2. H+
CH3CCH3
O2
Ba(OH)2 H+
CH3CCH=C(CH3)2
O CH2(COOC2H5)2
NaOC2H5O
O
CH3CCH3
O
CHO
OH-CH=CHCCH3
OCH2(COOC2H5)2
NaOC2H5O
O
O
O
O
OC2H5OOC
1. OH-
2. H+CH-C-CH3
OCH2(COOC2H5)2
NaOC2H5
OCH3COCH2COOC2H5
NaOC2H5
COOC2H5
COCH3
1. OH-
2. H+
15.5 15.5 其他类型的负碳离子反应其他类型的负碳离子反应1515 .. CannizzarroCannizzarro 反应反应
定义:定义:不含不含 --HH 的醛在浓碱作用下一半被还原为醇,另一的醛在浓碱作用下一半被还原为醇,另一半被氧化为酸的反应,也称醛的歧化反应。半被氧化为酸的反应,也称醛的歧化反应。
C-CHO +ŨOH-
R1
R2
R3
C-CHOR1
R2
R3
C-CH2OH +R1
R2
R3
C-COOR1
R2
R3
反应历程: 反应历程:
C C-HOH-
R1
R2
R3
O
C C-HR1
R2
R3
O
OH
C C-HR1
R2
R3
O
H ¶ÔC=OµÄÇ׺˼ӳÉ
C C-OHR1
R2
R3
O
C C-HR1
R2
R3
O
H+
Ëá¼îÖкÍC-COOR1
R2
R3
C-CH2OH+ R1
R2
R3
不含不含 --HH 的连二酮类化合物可发生分子内的歧化反应:的连二酮类化合物可发生分子内的歧化反应: OH-
R-C-C-R
OOR-C-C-R
OO
OH-RǨÒÆ
R-C-C
OO
OHR
R-C C-O
OOH
R
O CHO1. 30% NaOH
2. H3+O O CH2OH
+O COOH
C C
OO1. 30% KOH
2. H3+O
C C
OOH
OH
1616 .安息香缩合.安息香缩合定义:定义:芳香醛在芳香醛在 CNCN-- 催化下二聚为催化下二聚为 -- 羟基酮的反应。羟基酮的反应。
C CH
OHO
C H
OCN-
°² Ï¢ Ïã
反应历程:反应历程:
C H
OCN-
C H
O
CN
H½»»» C
OH
CN
H C
O
C C
OH O
CN H
H½»»»C C
OHO
CN HC CH
OHO-CN- HNO3 C C
O O
吸电子基团和推电子基团对反应的影响:吸电子基团和推电子基团对反应的影响:
C
OH
CN
G
C H
O
GGÊÇÎüµç×Ó»ùÍÅ£¬Ê¹CHOÖÐCµÄÕýµçÐÔÉÏÉý£¬ÓÐÀûÓÚÇ׺˼ӳɣ»
µ«Ê¹ÐγɵÄÇ׺ËÊÔ¼Á¡ª ¡ª ¸º ̼Àë×ӵĺ µçºÉ·ÖÉ¢µ½±½»·ÉÏ£¬Ç׺ËÐÔϽµ£¬²»ÀûÓÚ·´ Ó¦¡£
¶Ô·´ Ó¦²»Àû
C
OH
CN
G
C H
O
GGÊÇÍƵç×Ó»ùÍÅ£¬Ê¹CHOÖÐCµÄÕýµçÐÔϽµ£¬²»ÀûÓÚÇ׺˼ӳɣ»
µ«Ê¹ÐγɵÄÇ׺ËÊÔ¼Á¡ª ¡ª ¸º ̼Àë×ӵĺ µçºÉ¸ü¼Ó¼ ÖУ¬Ç׺ËÐÔÉýߣ¬ÓÐÀûÓÚ·´ Ó¦¡£
¶Ô·´ Ó¦²»Àû
如果一种芳香醛含有推电子基团,另一种含有吸如果一种芳香醛含有推电子基团,另一种含有吸电子基团,产物专一:电子基团,产物专一:
对安息香缩合反应的重大改进:用维生素对安息香缩合反应的重大改进:用维生素 BB11(( 硫胺素,硫胺素,thiamine)thiamine) 代替代替 CNCN-- ::
G2 G1C CH
OHOº¬Îüµç×Ó»ùÍÅÒ»²à±»Ç׺˼ӳÉ
º¬ÍƵç×Ó»ùÍÅÒ»²à×÷Ϊ Ç׺ËÊÔ¼Á
CN-
CHO
N(CH3)2
CHO
NO2
+ (CH3)2N C CH
OHO
NO2
N
NCH3
NH2N S
CH3 CH2CH2OH
CH2 Cl
H
VB1
-H+
N S
CH3 CH2CH2OH
RH-C
O
Ç׺˼ӳÉ
N S
CH3 CH2CH2OH
R
H-CO
¸º ÇâǨÒÆ N S
CH3 CH2CH2OH
R
COH
N S
CH3 CH2CH2OH
R
COH
C-HO
N S
CH3 CH2CH2OH
R
CHO
C-HO
N S
CH3 CH2CH2OH
R
C
OHC-H
O N S
CH3 CH2CH2OH
RC CH
O OH-
CHOS
VB1
NaOHO
S S
OH
O2
EDTA-Fe(III)O
S S
O
1717 .. MannichMannich 反应反应 定义:定义:甲醛与仲胺在弱酸性介质中亲核加成,再脱水形成甲醛与仲胺在弱酸性介质中亲核加成,再脱水形成
的正碳离子与醛的正碳离子与醛 (( 酮酮 )) 、羧酸、酯、硝基化合物、腈的、羧酸、酯、硝基化合物、腈的 --CC ,,以及端炔、酚的邻对位等具有负碳离子性质的位置偶以及端炔、酚的邻对位等具有负碳离子性质的位置偶联,也称为联,也称为 MannichMannich 胺甲基化反应胺甲基化反应。目前,胺也包括伯胺,。目前,胺也包括伯胺,醛也不仅限于甲醛。 醛也不仅限于甲醛。
R-C-H
O
R1CCH2R2
OR3NHR4++ H+
R1CCH-CH-N
O
R2 R
R3
R4+ H2O
反应历程: 反应历程:
R-C-H
OR3NHR4+
Ç׺˼ӳÉR-CHN
OH R3
R4
H+R-CHN
OH2 R3
R4
-H2OR-CH-N
R3
R4
R1CCH2R2
OH+
R1CCH2R2
OH
R1C=CHR2
OHR-CH-N
R3
R4R-CH=N
R3
R4
R1CCH-CH-N
OH
R2 R
R3
R4R1CCH-CH-N
O
R2 R
R3
R4
-H+
CH3CCH3
O+ HCHO + (CH3)2NH
΢ Á¿HClCH3CCH2CH2N(CH3)2
O CH3I
CH3CCH2CH2N(CH3)3 I
OAg2O
CH3CCH2CH2N(CH3)3 OH
O
CH3CCH=CH2
O
-C-CH3
O
+ HCHO + (CH3)2NH΢ Á¿HCl -CCH2CH2N(CH3)2
O
85%
CH3NH2
CH2CHO
CH2CHO+ +
CH2COOH
CH2COOH
C=OpH=5
CH2CH CHCOOH
CH2CH CHCOOHNCH3 C=O -CO2
CH2CH CH2
CH2CH CH2
NCH3 C=ON
O
µßÇÑͪ
CCH2CCH3
OO
+ (CH3)2NCH2N(CH3)2 ÉÙÁ¿(CH3)2NH HCl
C2H5OHCCHCCH3
OO
CH2N(CH3)2
CCH3
O1. C2H5OH/HCl 5~250C
OCHO
NO2
+ +
NH2
2. 10% NaHCO3
NO2
NH
76%
CHO
NO2
+ +
CH3
SO2NH2
H-P(OC2H5)2
OCH3COCl
CH3 SO2NHCH-P(OC2H5)2
NO2
O
79%
O
+ HCHO + (CH3)2NHH2O N
O
A
N
O
B
+
²úÂÊ 59%(A:B=7:3)
O
HNCH3
HCHO
O
NCH3 N
CH3C=CH + HCHO + NH CH3C=CCH2 N
O
OH
HCHO
NH
O
OH
N
H2/PdO
OH
87%
N
H
+ HCHO + (CH3)2NHH2O
CH3COOH N
N
H
95%²ÝÂ̼î
CH3 O HN2COO
COO+ + 2 HCHO CH3 O
NCOO
COO
NCOO
COO
Fe+
O
Fe
HO
+ (C2H5)2NHFeCl3 . 6H2O / (CH3)3SiCl
CH2Cl2/(C2H5)2O (v/v=1:1)ÊÒΣ¬24Сʱ
O
N(C2H5)2
N CHOO+ +
NH
NaOH / C2H5OH
700C, ³¬ Éù²¨ Õðµ´2Сʱ
O
N
HN
S
CHO NH2
Cl
+ + H-P(OC2H5)2
O
900W΢ ²¨ ·ø Éä3~5·ÖÖÓ
ÎÞÈܼÁ
P NH
O
(C2H5O)2
SCl
1818 .. FavorskiiFavorskii 反应反应 定义:定义:在强碱介质中,酮的在强碱介质中,酮的 --CC 形成的负碳离子对另一个形成的负碳离子对另一个被氯代或溴代的被氯代或溴代的 --CC 亲核取代形成亲核取代形成环丙酮中间体环丙酮中间体,该中间,该中间体与强碱反应生成体与强碱反应生成羧酸衍生物羧酸衍生物,也称,也称 FavorskiiFavorskii 重排。在重排。在此反应中,此反应中,强碱作为反应物决定生成何种羧酸衍生物强碱作为反应物决定生成何种羧酸衍生物。。
R1-C C-CH2R
R2
X
OB
R1-C C-B
R2 O
CH2R
B= OH-£¬OC2H5£¬NH2- µÈ
反应历程: 反应历程:
R1-C C-CH2R
R2
X
OB
R1-C C-CHR
R2
X
O
-HB
-X-
R1-C CHR
R2
O
CB
R1-C CHR
R2
OC
B
R1-C CHR
R2
OC
B
HB
-BR1-C C-B
R2 O
CH2R
BΪ NaOHÉú³ÉôÈË᣻BΪ NaOC2H5Éú³ÉÒÒõ¥£»BΪ NaNH2Éú³Éõ£°· ¡£
O
Cl
NaOC2H5COOC2H5
O
Br
NaOHCOOH
CH2CCH2Cl
ONaOC2H5 CH2CH2COOC2H5
1919 .. StevensStevens 重排重排 定义:定义:在强碱介质中,季铵盐的在强碱介质中,季铵盐的 --CC 形成负碳离子,另一形成负碳离子,另一
个烃基迁移至该负碳离子上,同时季铵盐转化为叔胺。 个烃基迁移至该负碳离子上,同时季铵盐转化为叔胺。 RCH2-N(CH3)2
R'
X NaOC2H5 RCH-N(CH3)2
R'+ HX
反应历程: 反应历程: RCH2-N(CH3)2
R'
X NaOC2H5 RCH-N(CH3)2
R'
RCH-N(CH3)2
R'
NO
NaOC2H5 NO
CH3 H CH3H
NO
CH3 H
叔锍盐也可在强碱介质中发生叔锍盐也可在强碱介质中发生 StevensStevens 重排:重排:
迁移基团构型保持 迁移基团构型保持
N(CH3)2H
CH2
NaOC2H5N(CH3)2
CH2
N(CH3)2
SO
NaOC2H5 SO
CH3 H CH3H
SO
CH3 H
2020 .. Baylis-HillmanBaylis-Hillman 反应 反应 定义:定义:连有吸电子基团连有吸电子基团 ((EWG)EWG) 的端烯在的端烯在 33 胺催化下,与醛胺催化下,与醛
(( 酮酮 )) 或亚胺偶联生成烯丙醇或亚胺偶联生成烯丙醇 (( 胺胺 )) 的反应。的反应。
R1 R2
X
X=O; NR2
EWG+
EWG= CHO; COR; COOR; CN; CONR2; SO3R; SO2R; CH=CHCOOR; PO(OC2H5)3
R3NEWG
R1
R2XH
+
O
H
ON
N OH O
O
HO
N
N
²» ±¥ºÍ ͪ µÄ1,4-¼Ó³É
O
N
N
N
N
O
O H+
OH O
N
N
O
HOH N
N
Ë«·Ö×ÓÏû³ý ·´ Ó¦
+ N
N
H