《有机化学：第十四章 羰基α–取代反应和缩合反应》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有机化学：第十四章 羰基α–取代反应和缩合反应（100页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十四章第十四章羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应Reaction at the -Carbon of Carbonyl Compounds 羰基化合物的结构与反应特征羰基化合物的结构与反应特征羰基化合物的结构特征之一：羰基化合物的结构特征之一：羰基化合物的结构特征之一：羰基化合物的结构特征之一：n n羰基羰基羰基羰基C=OC=O可以接受亲核试剂的进攻，发生亲核加成反应、亲可以接受亲核试剂的进攻，发生亲核加成反应、亲可以接受亲核试剂的进攻，发生亲核加成反应、亲可以接受亲核试剂的进攻，发生亲核加成反应、亲核取代反应。核取代反应。核取代反应。核取代反应。2 2羰基化合物的结构与反应特征羰
2、基化合物的结构与反应特征羰基化合物的结构特征之二：羰基化合物的结构特征之二：羰基化合物的结构特征之二：羰基化合物的结构特征之二：l l羰基羰基羰基羰基C=OC=O的吸电子作用使得的吸电子作用使得的吸电子作用使得的吸电子作用使得 -H-H具有明显的酸性，在碱性条具有明显的酸性，在碱性条具有明显的酸性，在碱性条具有明显的酸性，在碱性条件下可以解离，生成烯醇负离子，从而成为亲核试剂，进攻件下可以解离，生成烯醇负离子，从而成为亲核试剂，进攻件下可以解离，生成烯醇负离子，从而成为亲核试剂，进攻件下可以解离，生成烯醇负离子，从而成为亲核试剂，进攻羰基碳或卤代烃，发生亲核羰基碳或卤代烃，发生亲核羰基碳或卤代
3、烃，发生亲核羰基碳或卤代烃，发生亲核加成反应、亲核取代反应。加成反应、亲核取代反应。加成反应、亲核取代反应。加成反应、亲核取代反应。l l 烯醇负离子由于羰基的共轭作用得以稳定。烯醇负离子由于羰基的共轭作用得以稳定。烯醇负离子由于羰基的共轭作用得以稳定。烯醇负离子由于羰基的共轭作用得以稳定。3 3 烯醇负离子作为亲核试剂，进攻卤代烃的缺电子碳，则发生烯醇负离子作为亲核试剂，进攻卤代烃的缺电子碳，则发生烯醇负离子作为亲核试剂，进攻卤代烃的缺电子碳，则发生烯醇负离子作为亲核试剂，进攻卤代烃的缺电子碳，则发生亲核取代反应；进攻羰基碳则发生亲核加成反应。亲核取代反应；进攻羰基碳则发生亲核加成反应。亲核
4、取代反应；进攻羰基碳则发生亲核加成反应。亲核取代反应；进攻羰基碳则发生亲核加成反应。羰基化合物的结构与反应特征羰基化合物的结构与反应特征 烯醇负离子作为亲核试剂，发生亲核加成的产物可以脱水缩烯醇负离子作为亲核试剂，发生亲核加成的产物可以脱水缩烯醇负离子作为亲核试剂，发生亲核加成的产物可以脱水缩烯醇负离子作为亲核试剂，发生亲核加成的产物可以脱水缩合形成合形成合形成合形成 , , - - - -不饱和羰基化合物；烯醇负离子还可以与不饱和羰基化合物；烯醇负离子还可以与不饱和羰基化合物；烯醇负离子还可以与不饱和羰基化合物；烯醇负离子还可以与 , , , , - - - -不不不不饱和羰基化合物反应生成
5、饱和羰基化合物反应生成饱和羰基化合物反应生成饱和羰基化合物反应生成 1,5-1,5-二羰基化合物。二羰基化合物。二羰基化合物。二羰基化合物。1,5-1,5-二羰基化合二羰基化合二羰基化合二羰基化合物进一步发生分子内缩合就形成环状结构。物进一步发生分子内缩合就形成环状结构。物进一步发生分子内缩合就形成环状结构。物进一步发生分子内缩合就形成环状结构。5 5一、一、一、一、 - - 氢的酸性及烯醇、烯醇负离子形成氢的酸性及烯醇、烯醇负离子形成氢的酸性及烯醇、烯醇负离子形成氢的酸性及烯醇、烯醇负离子形成二、二、二、二、 - - 卤代反应卤代反应卤代反应卤代反应三三三三、Aldol Aldol 反应反应
6、反应反应和和和和 Aldol Aldol 缩合缩合缩合缩合四四四四、酮和酯的烷基化反应酮和酯的烷基化反应酮和酯的烷基化反应酮和酯的烷基化反应五五五五、酮和酯的酰基化反应酮和酯的酰基化反应酮和酯的酰基化反应酮和酯的酰基化反应六六六六、, , , , - -不饱和羰基的亲核加成不饱和羰基的亲核加成不饱和羰基的亲核加成不饱和羰基的亲核加成七七七七、 - -二羰基化合物的反应与应用二羰基化合物的反应与应用二羰基化合物的反应与应用二羰基化合物的反应与应用八、其他缩合反应八、其他缩合反应八、其他缩合反应八、其他缩合反应本章主要内容本章主要内容6 61 1、羰基化合物、羰基化合物、羰基化合物、羰基化合物a
7、a a a-H-H的酸性的酸性的酸性的酸性n n可见在适当的碱作用下，醛、酮、酯羰基的可见在适当的碱作用下，醛、酮、酯羰基的可见在适当的碱作用下，醛、酮、酯羰基的可见在适当的碱作用下，醛、酮、酯羰基的a a a a-H-H可以离可以离可以离可以离解，而形成碳负离子解，而形成碳负离子解，而形成碳负离子解，而形成碳负离子n n常用碱有：常用碱有：常用碱有：常用碱有： OHOH- -，EtONaEtONa，t t-BuOK-BuOK（水、醇水、醇水、醇水、醇的的的的p pK Ka a 为为为为15 1815 18） ( (i i-Pr)-Pr)2 2NHLiNHLi（LDALDA） （RNRNH H
8、2 2 的的的的p pK Ka a 为为为为3535） PhLiPhLi等等等等 （PhPhH H的的的的p pK Ka a 为为为为44 44 ）一、一、 - 氢的酸性及烯醇、烯醇负离子形成氢的酸性及烯醇、烯醇负离子形成7 72、互变异构、互变异构(KetoEnol Tautomerism) 中性条件下，羰基化合物存在酮式和烯醇式互变中性条件下，羰基化合物存在酮式和烯醇式互变 体现了体现了a a-H的活性的活性酮式酮式烯醇式烯醇式一、一、 - 氢的酸性及烯醇、烯醇负离子形成氢的酸性及烯醇、烯醇负离子形成8 82. Keto Enol Tautomerism (互变异构互变异构)酸和碱均可催化
9、这一互变异构过程。酸和碱均可催化这一互变异构过程。酸和碱均可催化这一互变异构过程。酸和碱均可催化这一互变异构过程。酸催化条件下，羰基氧首先质子化，吸电子作用进一步增强，酸催化条件下，羰基氧首先质子化，吸电子作用进一步增强，然后脱去然后脱去 - - - -H H形成烯醇形成烯醇一、一、 - 氢的酸性及烯醇、烯醇负离子形成氢的酸性及烯醇、烯醇负离子形成酸催化不改变平衡常数酸催化不改变平衡常数9 92. Keto Enol Tautomerism (2. Keto Enol Tautomerism (互变异构互变异构互变异构互变异构) )n n酸和碱均可催化这一互变异构过程。酸和碱均可催化这一互变异
10、构过程。酸和碱均可催化这一互变异构过程。酸和碱均可催化这一互变异构过程。n碱性条件下，碱夺取碱性条件下，碱夺取 -H-H形成烯醇负离子形成烯醇负离子一、一、 - 氢的酸性及烯醇、烯醇负离子形成氢的酸性及烯醇、烯醇负离子形成碱催化有可能改变平衡常数！碱催化有可能改变平衡常数！10103. Formation of enolaten n强碱有利于形成动力学控制的少取代烯醇负离子。强碱有利于形成动力学控制的少取代烯醇负离子。强碱有利于形成动力学控制的少取代烯醇负离子。强碱有利于形成动力学控制的少取代烯醇负离子。n n酸性有利于形成热力学控制的多取代烯醇负离子。酸性有利于形成热力学控制的多取代烯醇负离
11、子。酸性有利于形成热力学控制的多取代烯醇负离子。酸性有利于形成热力学控制的多取代烯醇负离子。n n对于弱碱条件下则影响因素会更多，选择性不高。对于弱碱条件下则影响因素会更多，选择性不高。对于弱碱条件下则影响因素会更多，选择性不高。对于弱碱条件下则影响因素会更多，选择性不高。一、一、 - 氢的酸性及烯醇、烯醇负离子形成氢的酸性及烯醇、烯醇负离子形成11113. Formation of enolate3. Formation of enolaten nLDA LDA - -二异丙基氨基锂二异丙基氨基锂 lithium diisopropylamide -强碱，但是是弱亲核试剂强碱，但是是弱亲核试
12、剂 -可以令羰基化合物定量转化为烯醇可以令羰基化合物定量转化为烯醇 -从丁基锂制备从丁基锂制备一、一、 - 氢的酸性及烯醇、烯醇负离子形成氢的酸性及烯醇、烯醇负离子形成1212LDA1313LDA动力学控制产物动力学控制产物热力学控制产物热力学控制产物动力学控制产物动力学控制产物热力学控制产物热力学控制产物1414例题与习题例题与习题: 指出下列每一对化合物，哪一对是互变异构体，指出下列每一对化合物，哪一对是互变异构体，哪一对是共振极限式。如果是互变异构体，请表示出平衡有利哪一对是共振极限式。如果是互变异构体，请表示出平衡有利于哪一方？于哪一方？酮式酮式烯醇式烯醇式一、一、 - 氢的酸性及烯醇
13、、烯醇负离子形成氢的酸性及烯醇、烯醇负离子形成例题与习题例题与习题: 预测下列每组化合物，哪一个烯醇负离子是动力预测下列每组化合物，哪一个烯醇负离子是动力学控制产物学控制产物一、一、 - 氢的酸性及烯醇、烯醇负离子形成氢的酸性及烯醇、烯醇负离子形成1616例题与习题例题与习题: 预测下列每组化合物中，哪一个烯醇结构较稳定，预测下列每组化合物中，哪一个烯醇结构较稳定，即为热力学控制烯醇？即为热力学控制烯醇？一、一、 - 氢的酸性及烯醇、烯醇负离子形成氢的酸性及烯醇、烯醇负离子形成1717二、二、 卤代反应卤代反应酸催化酸催化碱催化碱催化烯醇或烯醇负离子具有烯醇或烯醇负离子具有C-C双键，可以接受
14、亲电试剂进双键，可以接受亲电试剂进攻，发生亲电取代反应。酸碱催化机理有所不同：攻，发生亲电取代反应。酸碱催化机理有所不同：(1) Aldehyde and ketonen n酸催化下酸催化下酸催化下酸催化下 - 得一卤代物。得一卤代物。得一卤代物。得一卤代物。 - 反应活性反应活性反应活性反应活性：RCOCHRRCOCHR2 2 RCOCH RCOCH2 2R RCOCHR RCOCH3 3n n碱催化下碱催化下碱催化下碱催化下 - 得多卤代物得多卤代物得多卤代物得多卤代物 - RCOCH- RCOCH3 3 and RCHOHCHand RCHOHCH3 3发生卤仿反应。发生卤仿反应。发生卤
15、仿反应。发生卤仿反应。 - 反应活性反应活性反应活性反应活性：RCOCHRCOCH3 3 RCOCH RCOCH2 2R RCOCHRR RCOCHR2 2Why?Why?二、二、 卤代反应卤代反应1919（1 1）Aldehyde and ketoneAldehyde and ketone酸催化机理酸催化机理酸催化机理酸催化机理比较比较 I 和和 II ，由于卤素的吸电子作用，由于卤素的吸电子作用，II 中羰基氧上的电子云中羰基氧上的电子云密度降低，因此质子化能力降低，反应多停留在一卤代阶段。密度降低，因此质子化能力降低，反应多停留在一卤代阶段。质子化相质子化相对容易对容易2020(1) A
16、ldehyde and ketone(1) Aldehyde and ketone酸催化酸催化二、二、 卤代反应卤代反应2121碱催化机理：碱催化机理：比较比较 I 和和 II，由于卤素的吸电子作用，由于卤素的吸电子作用，II 中连卤素碳上氢的酸中连卤素碳上氢的酸性增强，更易形成烯醇负离子，反应难以停留在一卤代阶段，性增强，更易形成烯醇负离子，反应难以停留在一卤代阶段，将进一步发生多卤代反应。将进一步发生多卤代反应。酸性更强酸性更强2222（1 1）Aldehyde and ketoneAldehyde and ketone当原料是甲基酮，将发生进一步反应，生成卤仿。当原料是甲基酮，将发生进一
17、步反应，生成卤仿。卤仿卤仿碘仿反应：用于鉴别甲基酮和能氧化为甲基酮的醇碘仿反应：用于鉴别甲基酮和能氧化为甲基酮的醇(1) Aldehyde and ketone(1) Aldehyde and ketone碱催化碱催化2424(2) 羧酸及酰卤羧酸及酰卤 Hell-Volhard-Zelinski reaction (HVZ reaction)Hell-Volhard-Zelinski reaction (HVZ reaction)二、二、 卤代反应卤代反应2525HVZ reaction思考：羧酸的思考：羧酸的a a 卤代与成酰卤反应有何区别？卤代与成酰卤反应有何区别？羧酸的羧酸的a a 卤
18、代是通过酰卤实现的。卤代是通过酰卤实现的。2626例题与习题例题与习题: 完成下列反应完成下列反应如果使用过量，会怎样？如果使用过量，会怎样？二、二、 卤代反应卤代反应2727例题与习题例题与习题: 完成下列反应完成下列反应二、二、 卤代反应卤代反应 请思考：制备请思考：制备a a卤代酸酯，应该先酯化还是先卤卤代酸酯，应该先酯化还是先卤代？代？2828三、三、Aldol 反应和反应和 Aldol 缩合缩合1. Aldol reaction and aldol condensationAldol reactionAldol condensation-hydroxyaldehyde -hydrox
19、yketone, -unsaturated aldehyde , -unsaturated ketone2929三、三、Aldol 反应和反应和 Aldol 缩合缩合1. Aldol reaction and aldol condensation3030Mechanism for the aldol reaction三、三、Aldol 反应和反应和 Aldol 缩合缩合3131Aldol condensation注意注意： Aldol reaction 与与 Aldol condensation的反应的反应 条件差异与控制。条件差异与控制。三、三、Aldol 反应和反应和 Aldol 缩合缩合
20、3232三、三、Aldol 反应和反应和 Aldol 缩合缩合2. The mixed aldol reaction3333三、三、Aldol 反应和反应和 Aldol 缩合缩合2. The mixed aldol reactionHow to solve?How to solve?Method 1Method 23434三、三、Aldol 反应和反应和 Aldol 缩合缩合3. Intramolecular aldol reaction - to form- to form cycliccyclic -hydroxyketone-hydroxyketone oror , , , , unsa
21、turated ketoneunsaturated ketone三、三、Aldol 反应和反应和 Aldol 缩合缩合3. Intramolecular aldol reaction3636三、三、Aldol 反应和反应和 Aldol 缩合缩合3. Intramolecular aldol reaction37374. Biological aldol reaction4. Biological aldol reaction三、三、Aldol 反应和反应和 Aldol 缩合缩合3939三、三、Aldol 反应和反应和 Aldol 缩合缩合例题与习题：例题与习题：完成下列反应完成下列反应完成下列
22、反应完成下列反应4040三、三、Aldol 反应和反应和 Aldol 缩合缩合例题与习题：例题与习题：完成下列反应完成下列反应完成下列反应完成下列反应4141例题与习题例题与习题: 试用合适的原料合成下列化合物试用合适的原料合成下列化合物试用合适的原料合成下列化合物试用合适的原料合成下列化合物4242例题与习题例题与习题: 从指定原料出发，如何完成下列转化？从指定原料出发，如何完成下列转化？从指定原料出发，如何完成下列转化？从指定原料出发，如何完成下列转化？思考题思考题不使用上述途径，如何用不多于四个碳的原料合成上不使用上述途径，如何用不多于四个碳的原料合成上述两个化合物？述两个化合物？434
23、3四、酮和酯的烷基化反应四、酮和酯的烷基化反应1. 通过通过enolate4444四、酮和酯的烷基化反应四、酮和酯的烷基化反应2. 通过通过enamine两种方法比较两种方法比较两种方法比较两种方法比较n 通过通过enolate的方法，还会得到二烷基化和氧烷基化的方法，还会得到二烷基化和氧烷基化 产物。产物。n 通过通过enamine的方法，只得到单烷基化产物，合成的方法，只得到单烷基化产物，合成 上更有用。上更有用。4545四、酮和酯的烷基化反应四、酮和酯的烷基化反应两种方法比较两种方法比较4646一一一一、a a a a - - 氢酸性与烯醇、烯醇负离子形成氢酸性与烯醇、烯醇负离子形成氢酸
24、性与烯醇、烯醇负离子形成氢酸性与烯醇、烯醇负离子形成- 酸碱均能催化酮式酸碱均能催化酮式烯醇式互变异构烯醇式互变异构- LDA可以定量地转化羰基化合物成烯醇负离子可以定量地转化羰基化合物成烯醇负离子SUMMARY 14747二二、 卤代反应卤代反应三、三、Aldol 加成和加成和 Aldol 缩合缩合四、酮和酯的烷基化反应四、酮和酯的烷基化反应SUMMARY 2五、酮和酯的酰基化反应五、酮和酯的酰基化反应1. Claisen condensation - acylationacylation of esters, to giveof esters, to give -keto ester-ke
25、to ester - stronger base, - stronger base, RONa or PhRONa or Ph3 3CNa and so onCNa and so on - reversible- reversibleb b -keto esterThe difference between the Claisen condensation and The difference between the Claisen condensation and the aldol additionthe aldol additionthe reaction is reversible50
26、501. Claisen condensationn nWith a sodium alkoxide as a base, AWith a sodium alkoxide as a base, A successful successful ClaisenClaisen condensation requires an ester withcondensation requires an ester with twotwo - -hydrogenshydrogens andand an equivalent amount of basean equivalent amount of base
27、rather rather than a catalytic amount of base.than a catalytic amount of base. Why?Why?ClaisenClaisen缩合成功要诀：缩合成功要诀：缩合成功要诀：缩合成功要诀：1. 1. 两个两个两个两个 - -H H2. 2. 等摩尔量或过量的碱等摩尔量或过量的碱等摩尔量或过量的碱等摩尔量或过量的碱ProductsH+5151五、酮和酯的酰基化反应五、酮和酯的酰基化反应1. Claisen condensation For an ester with only one -H, stronger base lik
28、e LDA, or sodium trityl (三苯甲基钠三苯甲基钠) should be used as base，the pKa value of tritane (三苯甲烷三苯甲烷) is about 31.55252五、酮和酯的酰基化反应五、酮和酯的酰基化反应1. Claisen condensationnNaH and KH are common bases used in Claisen condensation. nethanol formed in the reaction may react with NaH, enforcing the equilibrium to mo
29、ve to the product side.5353五、酮和酯的酰基化反应五、酮和酯的酰基化反应1. Claisen condensationnClaisen condensation is reversible. With a catalytic amount of base, a b b -diketone can decompose to the starting ester.5454五、酮和酯的酰基化反应五、酮和酯的酰基化反应1. Claisen condensationnmixed Claisen condensation - 两个都具有两个都具有a a-H的酯将得到四个产物的酯将
30、得到四个产物ABCD55551. Claisen condensationn mixed Claisen condensation - 如果其中一个酯没有如果其中一个酯没有a a -H，则可得单一产物，例则可得单一产物，例如：使用苯甲酸酯、草酸酯、甲酸酯如：使用苯甲酸酯、草酸酯、甲酸酯excess56561. Claisen condensationnmixed Claisen condensation 但是甲酸酯的缩合产物很活泼，如：但是甲酸酯的缩合产物很活泼，如：思考题：你能写出上述反应的产物间苯三羧酸三乙酯的思考题：你能写出上述反应的产物间苯三羧酸三乙酯的生成机理吗？生成机理吗？5757
31、五、酮和酯的酰基化反应五、酮和酯的酰基化反应2. Dieckmann condensation - - intramolecularintramolecular condensationcondensation - form - form cycliccyclic - -keto esterketo ester - a 1,7-diester may form a six-member ring- a 1,7-diester may form a six-member ring - -ketoketo esterester1,6-diester1,6-diester5858五、酮和酯的酰基化反
32、应五、酮和酯的酰基化反应2. Dieckmann condensation - mechanismmechanism5959四、酮和酯的酰基化反应四、酮和酯的酰基化反应3. The condensation of a ketone and an ester - acylation of ketone and aldehyde- acylation of ketone and aldehyde - form- form -keto -keto aldehydealdehyde andand -diketone-diketoneno a a-Ha good method60603. The con
33、densation of a ketone and an ester more examples:五、酮和酯的酰基化反应五、酮和酯的酰基化反应4. Acylation of aldehyde or ketone via enamine 二酮二酮五、酮和酯的酰基化反应五、酮和酯的酰基化反应62621. Claisen condensation例题与习题例题与习题例题与习题例题与习题：完成下列反应，写出主要产物完成下列反应，写出主要产物完成下列反应，写出主要产物完成下列反应，写出主要产物五、酮和酯的酰基化反应五、酮和酯的酰基化反应1. Claisen condensation例题与习题：例题与习题
34、：例题与习题：例题与习题：完成下列反应，写出主要产物完成下列反应，写出主要产物完成下列反应，写出主要产物完成下列反应，写出主要产物五、酮和酯的酰基化反应五、酮和酯的酰基化反应1. Claisen condensation例题与习题：例题与习题：例题与习题：例题与习题：完成下列反应，写出主要产物完成下列反应，写出主要产物完成下列反应，写出主要产物完成下列反应，写出主要产物五、酮和酯的酰基化反应五、酮和酯的酰基化反应65652. Dieckmann condensation 例题与习题：例题与习题：例题与习题：例题与习题：完成下列反应，写出主要产物完成下列反应，写出主要产物完成下列反应，写出主要产
35、物完成下列反应，写出主要产物3个不同的个不同的 -H416五、酮和酯的酰基化反应五、酮和酯的酰基化反应6666六、六、, , - 不饱和羰基的亲核加成不饱和羰基的亲核加成1. The Michael additionn nIt is the addition ofIt is the addition of , , -unsaturated carbonyl -unsaturated carbonyl compounds with enolate as a nucleophilecompounds with enolate as a nucleophilen n1,4-addition1,4-a
36、dditionn nto form 1, 5-dicarbonyl compoundsto form 1, 5-dicarbonyl compounds67671. The Michael additionn nThe The best best nucleophile nucleophile are: are: -diketones-diketones, , - -diestersdiesters, , -keto esters, -keto esters, -keto nitriles-keto nitriles六、六、, , - 不饱和羰基的亲核加成不饱和羰基的亲核加成68681. Th
37、e Michael additionMore examples:六、六、, , - 不饱和羰基的亲核加成不饱和羰基的亲核加成6969六、六、a a, b b - 不饱和羰基的亲核加成不饱和羰基的亲核加成1. Michael additionQuestions 1:Please write out the main products:7070六、六、a a, b b -不饱和羰基的亲核加成不饱和羰基的亲核加成1. Michael additionQuestions 2:What reagents would you use to prepare the following compounds?7
38、171六、六、, , - 不饱和羰基的亲核加成不饱和羰基的亲核加成2. The Stork enamine reactionEnamines can be used in place of enolates in Michael Enamines can be used in place of enolates in Michael reactions.reactions.7272六、六、 , - 不饱和羰基的亲核加成不饱和羰基的亲核加成3. The Robinson annulation (环合环合) n n1,5-diketones can undergo an intramolecula
39、r aldol 1,5-diketones can undergo an intramolecular aldol addition to formaddition to form cyclic cyclic -hydroxyketone-hydroxyketone oror , , - -unsaturated ketoneunsaturated ketone7373六、六、 , - 不饱和羰基的亲核加成不饱和羰基的亲核加成3. The Robinson annulation (环合环合) For example:For example:-H2O7474六、六、, , - 不饱和羰基的亲核加
40、成不饱和羰基的亲核加成3. The Robinson annulation (环合环合) n nApplied in synthesis75753. Robinson annulation (环合环合)nApplied in synthesis7676六、六、a a, b b - 不饱和羰基的亲核加成不饱和羰基的亲核加成3. Robinson annulation (环合环合)nApplied in synthesise.g.?7777七、七、b b - 二羰基化合物的反应与应用二羰基化合物的反应与应用1. b b-二羰基化合物的结构特征与反应特性二羰基化合物的结构特征与反应特性 因因因因b
41、b b b- -二羰基化合物中连接两个羰基的亚甲基的酸二羰基化合物中连接两个羰基的亚甲基的酸二羰基化合物中连接两个羰基的亚甲基的酸二羰基化合物中连接两个羰基的亚甲基的酸性增强，形成的烯醇负离子相当稳定。如：性增强，形成的烯醇负离子相当稳定。如：性增强，形成的烯醇负离子相当稳定。如：性增强，形成的烯醇负离子相当稳定。如：78781. b b-二羰基化合物的结构特征与反应特性二羰基化合物的结构特征与反应特性n n被称为活泼亚甲基化合物。被称为活泼亚甲基化合物。被称为活泼亚甲基化合物。被称为活泼亚甲基化合物。n n在碱作用下，易形成烯醇负离子，作为亲核试剂与在碱作用下，易形成烯醇负离子，作为亲核试剂
42、与在碱作用下，易形成烯醇负离子，作为亲核试剂与在碱作用下，易形成烯醇负离子，作为亲核试剂与卤代烃、酰卤和羰基发生亲核反应，在合成上是重卤代烃、酰卤和羰基发生亲核反应，在合成上是重卤代烃、酰卤和羰基发生亲核反应，在合成上是重卤代烃、酰卤和羰基发生亲核反应，在合成上是重要的增长碳链的试剂。要的增长碳链的试剂。要的增长碳链的试剂。要的增长碳链的试剂。n n比如比如比如比如：MichaelMichael加成（本章第四个问题）加成（本章第四个问题）加成（本章第四个问题）加成（本章第四个问题）n n乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯是其中的典型代表乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯是其中的典型代表乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙
43、酯是其中的典型代表乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯是其中的典型代表7979七、七、 - 二羰基化合物的反应与应用二羰基化合物的反应与应用2. Decarboxylation（脱羧）（脱羧） of ethyl acetoacetate and malonic estern n条件条件条件条件: : (1) (1) H H+ +, H, H2 2O or diluted OHO or diluted OH (hydrolysis)(hydrolysis) (2) H (2) H+ +, heat (decarboxylation), heat (decarboxylation)n n产物：产物：产物：产
44、物：乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯 酮（成酮分解）酮（成酮分解）酮（成酮分解）酮（成酮分解） 丙二酸二乙酯丙二酸二乙酯丙二酸二乙酯丙二酸二乙酯 酸酸酸酸8080七、七、 - 二羰基化合物的反应与应用二羰基化合物的反应与应用乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯的成酮分解的成酮分解8181七、七、 - 二羰基化合物的反应与应用二羰基化合物的反应与应用3. Reverse condensation of ethyl acetoacetaten n条件条件条件条件: : (1) (1) condensed OHcondensed OH (2) H (2) H+ +, heat (hydrolys
45、is), heat (hydrolysis)n n产物：产物：产物：产物：乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯 酸（成酸分解酸（成酸分解酸（成酸分解酸（成酸分解） 8282七、七、b b - 二羰基化合物的反应与应用二羰基化合物的反应与应用-羰基酯均能发生与乙酰乙酸乙酯类似的成酮或成羰基酯均能发生与乙酰乙酸乙酯类似的成酮或成酸分解反应。例如：酸分解反应。例如：8383七、七、 - 二羰基化合物的反应与应用二羰基化合物的反应与应用4. Application in synthesis（烷基化烷基化）取代酮和取代酸的合成取代酮和取代酸的合成8484七、七、 - 二羰基化合物的反应与应用
46、二羰基化合物的反应与应用4. Application in synthesis（酰基化酰基化）取代甲基酮取代甲基酮酰化反应中一般选用酰化反应中一般选用NaH代替醇钠作为碱，以避免代替醇钠作为碱，以避免反应中的醇与酰卤反应。反应中的醇与酰卤反应。b b- -二酮二酮-取代乙酸取代乙酸8585七、七、 - 二羰基化合物的反应与应用二羰基化合物的反应与应用8686七、七、 - 二羰基化合物的反应与应用二羰基化合物的反应与应用5. Designing a synthesisExample 18787七、七、 - 二羰基化合物的反应与应用二羰基化合物的反应与应用5. Designing a synthe
47、sis8888七、七、 - 二羰基化合物的反应与应用二羰基化合物的反应与应用5. Designing a synthesis5. Designing a synthesisExample 28989七、七、 - 二羰基化合物的反应与应用二羰基化合物的反应与应用5. Designing a synthesis5. Designing a synthesisExample 39090七、七、 -二羰基化合物的反应与应用二羰基化合物的反应与应用5. Designing a synthesis5. Designing a synthesis成酮分解成酮分解9191七、七、b b -二羰基化合物的反应与
48、应用二羰基化合物的反应与应用6. 1,3-二羰基化合物的二羰基化合物的g g- 烷基化和烷基化和g g- 酰基化酰基化 1,3-二羰基化合物在二分子强碱二羰基化合物在二分子强碱（如如KNH2, NaNH2, RLi等）等）作用下，可以形成双负离子，再与一分子卤代作用下，可以形成双负离子，再与一分子卤代烃或酯反应，可在烃或酯反应，可在g g- 位进行烷基化或酰基化反应，反应位进行烷基化或酰基化反应，反应具有区域选择性。具有区域选择性。七、七、b b -二羰基化合物的反应与应用二羰基化合物的反应与应用6. 1,3-二羰基化合物的二羰基化合物的g g -烷基化和烷基化和g g -酰基化酰基化 不对称
49、不对称1,3-二羰基化合物有两个二羰基化合物有两个g g -位，则反应在酸位，则反应在酸性较强的性较强的g g -位进行位进行。9393八、其他缩合反应八、其他缩合反应1 1、 Mannich reactionMannich reaction（胺甲基化反应）（胺甲基化反应）（胺甲基化反应）（胺甲基化反应）颠茄酮颠茄酮9494八、其他缩合反应八、其他缩合反应2. Reformastsky reaction2. Reformastsky reaction（a a a a- -卤代酸酯的缩合）卤代酸酯的缩合）卤代酸酯的缩合）卤代酸酯的缩合） 在在在在锌粉的还原作用下锌粉的还原作用下锌粉的还原作用下锌
50、粉的还原作用下， - -卤代酸酯可以优先形成烯卤代酸酯可以优先形成烯卤代酸酯可以优先形成烯卤代酸酯可以优先形成烯醇盐，并进攻醛或酮羰基而得到醇盐，并进攻醛或酮羰基而得到醇盐，并进攻醛或酮羰基而得到醇盐，并进攻醛或酮羰基而得到 - -羟基酯羟基酯羟基酯羟基酯 9595八、其他缩合反应八、其他缩合反应3. Darzen reaction3. Darzen reaction（a a a a- -卤代酸酯的缩合）卤代酸酯的缩合）卤代酸酯的缩合）卤代酸酯的缩合） 在在在在碱作用下碱作用下碱作用下碱作用下， - -卤代酸酯优先形成烯醇盐，并进攻卤代酸酯优先形成烯醇盐，并进攻卤代酸酯优先形成烯醇盐，并进攻卤
51、代酸酯优先形成烯醇盐，并进攻醛或酮羰基，伴随着醛或酮羰基，伴随着醛或酮羰基，伴随着醛或酮羰基，伴随着X X- -的消去，得到的消去，得到的消去，得到的消去，得到 a a a a, , - -环氧酯环氧酯环氧酯环氧酯 9696八、其他缩合反应八、其他缩合反应4. Benzoin Condensation4. Benzoin Condensation（安息香缩合）（安息香缩合）（安息香缩合）（安息香缩合） 无无无无a a a a-H-H的芳香醛在的芳香醛在的芳香醛在的芳香醛在 CNCN- - 的作用下生成的作用下生成的作用下生成的作用下生成a a a a- - - -羟基酮羟基酮羟基酮羟基酮979
52、7一、一、一、一、 - - 氢的酸性及烯醇、烯醇负离子形成氢的酸性及烯醇、烯醇负离子形成氢的酸性及烯醇、烯醇负离子形成氢的酸性及烯醇、烯醇负离子形成二、二、二、二、 - - 卤代反应卤代反应卤代反应卤代反应三三三三、Aldol Aldol 反应反应反应反应和和和和 Aldol Aldol 缩合缩合缩合缩合四四四四、酮和酯的烷基化反应酮和酯的烷基化反应酮和酯的烷基化反应酮和酯的烷基化反应五五五五、酮和酯的酰基化反应酮和酯的酰基化反应酮和酯的酰基化反应酮和酯的酰基化反应六六六六、, , , , - -不饱和羰基的亲核加成不饱和羰基的亲核加成不饱和羰基的亲核加成不饱和羰基的亲核加成七七七七、 - -二羰基化合物的反应与应用二羰基化合物的反应与应用二羰基化合物的反应与应用二羰基化合物的反应与应用八、其他缩合反应八、其他缩合反应八、其他缩合反应八、其他缩合反应本章主要内容本章主要内容9898有机化学期末考试时间：6月20日（周三）下午地点：B 1019999第十四章习题第十四章习题2-3，5，7-12，14-17，21，23-24，26-30，32-41，44-45，47-50，52-54，58-62。100100
