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1、第十六章第十六章烯化反响烯化反响合成合成烯烃的反响很多，的反响很多，较常用的有消除反常用的有消除反响、复原反响、响、复原反响、缩合反响。本章主要合反响。本章主要讨论与与长链烯烃合成有关的合成有关的缩合反响，此合反响，此类反响主反响主要包括醇要包括醇醛缩合反响，合反响，羰基基位的位的烯化反响、化反响、以及近年来广泛运用的以及近年来广泛运用的羰基基烯化反响。化反响。第一第一节羰基基烯化反响化反响n一、一、Wittig反响反响磷内翁盐磷内翁盐Phosphorusylide磷叶立德磷叶立德与醛或酮作用生成烯烃及氧化三苯膦的反与醛或酮作用生成烯烃及氧化三苯膦的反响，通常称为羰基烯化反响或响，通常称为羰基
2、烯化反响或Wittig反响。反响。通式如下：通式如下：磷内翁盐是活性很高的合成中间体，磷内翁盐是活性很高的合成中间体，磷内翁盐是磷内翁盐是Wittig反响的重要中间反响的重要中间体，所以又被称之为体，所以又被称之为Wittig试剂。试剂。磷内翁盐的制备普通是由季磷盐和碱在非磷内翁盐的制备普通是由季磷盐和碱在非质子溶剂中作用脱去一分子卤化氢而得。质子溶剂中作用脱去一分子卤化氢而得。n用于季磷盐脱卤化氢的碱很多。反响用溶用于季磷盐脱卤化氢的碱很多。反响用溶剂普通是非质子溶剂，有时水也可以用作剂普通是非质子溶剂，有时水也可以用作溶剂。碱和溶剂的选择主要取决于磷内翁溶剂。碱和溶剂的选择主要取决于磷内翁
3、盐的稳定性，即主要由取代基盐的稳定性，即主要由取代基R1和和R2的性的性质决议。质决议。n当当R1和和R2为-Ph、-COR、-COOR、-CN等拉等拉电子子基基时，因其能使磷内翁，因其能使磷内翁盐中中-碳上的碳上的负电荷分散荷分散而构成而构成稳定的内翁定的内翁盐；n当当R1和和R2为H、脂肪、脂肪烃基、脂基、脂环烃基基时，由于，由于R1和和R2不能分散不能分散-碳上的碳上的负电荷而使磷内翁荷而使磷内翁盐具有具有较低的低的稳定性和定性和较强的的亲核活性。核活性。n在制在制备稳定性定性较低的内翁低的内翁盐时，普通，普通选用用较强的的碱碱如丁基如丁基锂、氢化化钠等等，需求在惰性气体，需求在惰性气体
4、维护下，在枯燥的不含酸的介下，在枯燥的不含酸的介质中中进展；展；n当制当制备稳定性定性较高的磷内翁高的磷内翁盐时，可，可选用象氨或用象氨或碳酸碳酸钠那那样的弱碱，甚至可以在水溶液中的弱碱，甚至可以在水溶液中进展。展。磷内翁盐与醛或酮的反响即磷内翁盐与醛或酮的反响即Wittig反响是按下述过程进展的：反响是按下述过程进展的：nWittig反响的反响的难易程度取决于反响物内翁易程度取决于反响物内翁盐及及醛或或酮的构造。的构造。n对于于稳定的磷内翁定的磷内翁盐，由于，由于R1和和R2为拉拉电子基，子基，内翁内翁盐-碳上的碳上的负电荷因分散而降低了荷因分散而降低了亲核活性，核活性，在普通情况下不利于在
5、普通情况下不利于Wittig反响的反响的进展。展。n在不在不稳定的内翁定的内翁盐中，中，R1和和R2为推推电子基，因此子基，因此可以加可以加强内翁内翁盐-碳上的碳上的负电荷而使荷而使亲核活性添核活性添加，使之与加，使之与醛酮的反响容易的反响容易进展。展。对于于羰基化合基化合物来物来说，R3和和R4假假设是推是推电子基，子基，羰基碳上的基碳上的电子云密度相子云密度相对增高，不利于内翁增高，不利于内翁盐对羰基基进展展亲核反响；核反响；R3或或R4为拉拉电子基子基时，可降低，可降低羰基碳上基碳上的的电子云密度，因此容易接受子云密度，因此容易接受亲核核试剂的的进攻，攻，有利于反响的有利于反响的进展。普
6、通情况下，展。普通情况下，醛的反响活性的反响活性比比酮高，有高，有时脂也能脂也能进展展Wittig反响，但活性反响，但活性较酮低。利用低。利用羰基不同的活性，可基不同的活性，可进展展选择性的性的羰基基烯化反响。化反响。nWittig反响所得烯烃能够存在反响所得烯烃能够存在Z、E两种立体异构两种立体异构体。决议产物中两种异构体比例的要素很多，经体。决议产物中两种异构体比例的要素很多，经过选择适当的磷内翁盐及改动反响条件如温度、过选择适当的磷内翁盐及改动反响条件如温度、溶剂性质、有无盐存在等，可获得一定构型的溶剂性质、有无盐存在等，可获得一定构型的产物。普通规律是：较稳定的活性低的磷内翁盐，产物。
7、普通规律是：较稳定的活性低的磷内翁盐，生成以生成以E型烯烃为主的产物，但在质子溶剂或含型烯烃为主的产物，但在质子溶剂或含盐的非极性溶剂中进展反响，可添加产物中盐的非极性溶剂中进展反响，可添加产物中Z型烯型烯烃的比例；而不稳定的活性较高的磷内翁盐立体烃的比例；而不稳定的活性较高的磷内翁盐立体选择性较差，普通情况下生成选择性较差，普通情况下生成E、Z两种异构体的两种异构体的混合物。假设选用非极性溶剂，可高选择性的生混合物。假设选用非极性溶剂，可高选择性的生成成Z型产物，而在含盐的非极性溶剂中，型产物，而在含盐的非极性溶剂中，E型烯烃型烯烃的比例添加。例如：的比例添加。例如：nWittig反响的高度
8、反响的高度选择性，常用于制性，常用于制备复复杂的天然的天然产物。另外物。另外该反响具有反响条件温反响具有反响条件温暖，暖，产率率较高的特点，而且高的特点，而且，-不不饱和和羰基化合物基化合物进展反响展反响时，不，不发生生1，4-加成反加成反响，双响，双键位置固定。利用位置固定。利用这些特点，可合些特点，可合成成许多具有共多具有共轭双双烯构造的化合物。构造的化合物。磷内翁盐与环酮作用，可制备环外磷内翁盐与环酮作用，可制备环外双键，且不发生异构化。当反响在双键，且不发生异构化。当反响在分子内进展时，可构成具有张力的分子内进展时，可构成具有张力的桥头烯。桥头烯。nWittig反响采用相转移催化剂，可
9、以防止无反响采用相转移催化剂，可以防止无水操作，甚至在氢氧化钠水溶液中即可由水操作，甚至在氢氧化钠水溶液中即可由磷盐制得磷内翁盐，后者在相转移催化剂磷盐制得磷内翁盐，后者在相转移催化剂的作用下进入有机相与醛或酮进展的作用下进入有机相与醛或酮进展Wittig反反响，得相应的烯烃。响，得相应的烯烃。nWittig反响中生成的氧化三苯膦给产物的分反响中生成的氧化三苯膦给产物的分别提纯带来很大困难。为理处理这一难题，别提纯带来很大困难。为理处理这一难题，有人将磷内翁盐接到高聚物载体上得到高有人将磷内翁盐接到高聚物载体上得到高分子分子Wittig试剂。试剂。二、二、Horner-Emmons改良法改良法
10、nWittig反响用于长链烯烃的合成具有许多优越性，反响用于长链烯烃的合成具有许多优越性，但也有缺乏之处。例如，稳定的叶立德只能与醛但也有缺乏之处。例如，稳定的叶立德只能与醛反响，与酮反响困难或不能反响，特别稳定的叶反响，与酮反响困难或不能反响，特别稳定的叶立德甚至不能与最活泼的醛反响。立德甚至不能与最活泼的醛反响。n近几十年来，近几十年来，Wittig反响开展较块，出现了许多反响开展较块，出现了许多改良法，其中以改良法，其中以Horner-Emmons改良法最为重改良法最为重要。它是以膦酸酯替代磷内翁盐，与醛或酮类化要。它是以膦酸酯替代磷内翁盐，与醛或酮类化合物在碱存在下作用，生成烯烃的反响
11、。反响历合物在碱存在下作用，生成烯烃的反响。反响历程与程与Wittig反响类似，也是经过构成四员环过渡反响类似，也是经过构成四员环过渡态，然后进展消除，生成烯烃和磷酸二乙酯。态，然后进展消除，生成烯烃和磷酸二乙酯。Horner-Emmons改良法和改良法和Wittig反响相比有如下特点：反响相比有如下特点：n(1)膦酸酯比较容易制备，可以用亚磷酸酯膦酸酯比较容易制备，可以用亚磷酸酯和卤代烃作用，经和卤代烃作用，经Arbuzow重排反响而得。重排反响而得。磷酸酯对空气、水气及碱不敏感，不需无磷酸酯对空气、水气及碱不敏感，不需无氧无水操作，而且膦酸酯较氧无水操作，而且膦酸酯较Wittig试剂廉价。
12、试剂廉价。nR1、R2可以是氢、芳烃基、烷氧羰基、氰可以是氢、芳烃基、烷氧羰基、氰基、烷氧基等基团。基、烷氧基等基团。n2膦酸酯在碱如膦酸酯在碱如NaNH2、KNH2、MeCOK、C6H5K、NaH、n-C4H9Li等等作用下构成的膦酸酯碳负离子，它具有较作用下构成的膦酸酯碳负离子，它具有较强的亲核性，而且比较稳定，能与一些难强的亲核性，而且比较稳定，能与一些难以发生以发生Wittig反响的醛酮类化合物作用。反响的醛酮类化合物作用。n3与醛或酮反响，产物的立体选择性受与醛或酮反响，产物的立体选择性受取代基及反响介质的影响极小，几乎立体取代基及反响介质的影响极小，几乎立体专注性地生成反式专注性地
13、生成反式E型产物。型产物。n4产品容易分别提纯。由于反响生成的磷酸酯产品容易分别提纯。由于反响生成的磷酸酯盐易溶于水，极易与产品烯烃分别。由于上述特盐易溶于水，极易与产品烯烃分别。由于上述特点，点，Horner-Emmons反响被广泛用于各种取代烯反响被广泛用于各种取代烯烃的合成中。烃的合成中。n和和Wittig反响一样，采用相转移催化反响，许多反响一样，采用相转移催化反响，许多磷酸酯在氢氧化钠水溶液作用下，即可顺利地与磷酸酯在氢氧化钠水溶液作用下，即可顺利地与醛或酮反响，得到烯烃。这一方法具有操作更加醛或酮反响，得到烯烃。这一方法具有操作更加简便、经济、适用的特点。简便、经济、适用的特点。三
14、、三、砷内翁砷内翁盐的的羰基基烯化反响化反响n近年来，人们经过对砷内翁盐砷叶立德近年来，人们经过对砷内翁盐砷叶立德Arsenicylide化学性质的系统研讨，证明化学性质的系统研讨，证明带有拉电子基的砷内翁盐具有比磷内翁盐带有拉电子基的砷内翁盐具有比磷内翁盐更高的反响活性和稳定性。更高的反响活性和稳定性。n上式中，上式中，为丙丙酮时，以苯，以苯为溶溶剂，在室温下，在室温下进展展反响；反响；为环戊戊酮或或环己己酮时，以甲醇，以甲醇为溶溶剂，在，在回流温度下回流温度下进展反响。展反响。n砷内翁砷内翁盐和和醛、酮的反响机理与的反响机理与Wittig反响机理反响机理一一样。普通情况下，。普通情况下，产
15、物物为顺、反异构体的混合、反异构体的混合物，但物，但经常以反式常以反式产物物为主。当主。当酮羰基或基或醛羰基基的的-位上有位上有较大的取代基如叔丁基大的取代基如叔丁基时，主要，主要生成反式异构体生成反式异构体烯烃。n砷内翁盐的制备方法与磷内翁盐类似，即砷内翁盐的制备方法与磷内翁盐类似，即烷基胂与卤代烃反响生成己砷盐，然后在烷基胂与卤代烃反响生成己砷盐，然后在强碱作用下脱去卤化氢得砷内翁盐。强碱作用下脱去卤化氢得砷内翁盐。n反响所用碱的强度略高于制备相应磷内翁反响所用碱的强度略高于制备相应磷内翁盐时所用碱的强度。反响用溶剂以乙醚、盐时所用碱的强度。反响用溶剂以乙醚、苯、四氢呋喃为好。苯、四氢呋喃
16、为好。n砷内翁盐的运用价值主要在于可以比较方砷内翁盐的运用价值主要在于可以比较方便地制得带有拉电子基的烯烃，产率较高，便地制得带有拉电子基的烯烃，产率较高，反响副产物氧化三苯胂能方便地用稀盐酸反响副产物氧化三苯胂能方便地用稀盐酸除去。除去。四、四、Peterson反响反响n硅原子与磷原子硅原子与磷原子类似，具有似，具有3d空空轨道，因道，因此，能分散相此，能分散相邻碳碳负离子的离子的负电荷，构成荷，构成稳定的定的-硅碳硅碳负离子。离子。-硅碳硅碳负离子很容易离子很容易与与羰基化合物作用，生成基化合物作用，生成-羟基硅基硅烷衍生物，衍生物，继而在酸或碱催化下，而在酸或碱催化下，经过-消除得到消除
17、得到烯烃，这一反响被称一反响被称为Peterson反响。反响。-硅碳硅碳负离可由以下方法得到。离可由以下方法得到。n在上述反响中在上述反响中R多数为甲基。多数为甲基。用用Peterson反响制备长链烯烃与反响制备长链烯烃与Wittig反响相比具有如下特点：反响相比具有如下特点：n(1)Peterson反响所用的硅反响所用的硅试剂比磷内翁比磷内翁盐活活泼，甚至反响活性高于，甚至反响活性高于Horner-Emmons反响所用的反响所用的膦酸酸酯试剂。含。含酯基的硅基的硅试剂很容易与很容易与酮反响，生成反响，生成、-不不饱和和酯类化化合物。当一合物。当一试剂既能既能发生生Peterson反响，反响，
18、又能又能发生生Horner-Emmons反响反响时，通常，通常优先生成先生成Peterson反响反响产物。物。n(2)Peterson反响产物容易分别提纯。副反响产物容易分别提纯。副产物六甲基二硅氧烷产物六甲基二硅氧烷(CH3)3SiOSi(CH3)3易挥发，因此很容易从反响混合物中除去。易挥发，因此很容易从反响混合物中除去。n3Peterson反响反响产物通常物通常为顺反异构体反异构体的混合物。的混合物。产物的构型取决于硅物的构型取决于硅试剂与与羰基化合物基化合物缩合构成合构成-羟基硅基硅烷的的这一步反响。一步反响。在在该步反响中得到的是步反响中得到的是苏型和赤型型和赤型-羟基硅基硅烷异构体
19、的混合物，随后异构体的混合物，随后进展的消除反响展的消除反响是高立体是高立体选择性的。性的。n赤型和赤型和苏型两种异构体在碱如型两种异构体在碱如KH或或NaH等催化下，得等催化下，得顺式消除三甲基硅基和氧式消除三甲基硅基和氧负离子的离子的产物；物；n在酸如在酸如H2SO4、BF3ET2O等催化下，等催化下，得反式消除三甲基硅基和氧得反式消除三甲基硅基和氧负离子的离子的产物。物。假假设用用纯的的苏型或赤型型或赤型-羟基硅基硅烷进展消除反响，那么可以完全控制展消除反响，那么可以完全控制顺反反烯烃的生成。的生成。第二第二节醇醇醛缩合反响合反响n含含-活活泼氢的的醛或或酮，在碱或酸催化下，在碱或酸催化
20、下，与另一分子与另一分子醛或或酮进展展缩合，构成合，构成-羟基基醛或或酮，然后再失去一分子水，得，然后再失去一分子水，得、不不饱和和醛或或酮。这类反响称反响称为醇醇醛缩合反合反响，是合成含响，是合成含羰基的基的长链烯烃的方法之一。的方法之一。n醇醇醛缩合根据合根据缩合物的不同，可以有含合物的不同，可以有含-氢的的醛或或酮的本身的本身缩合；不同的合；不同的醛、酮分分子子间的的缩合；甲合；甲醛和含和含-氢的的醛或或酮的的缩合在前面章合在前面章节已已讨论过，故不再，故不再赘述述及芳及芳醛与含与含-氢的的醛或或酮之之间的的缩合等四合等四种主要种主要类型。型。n它们的反响历程是一致的，随所用催化剂它们的
21、反响历程是一致的，随所用催化剂的不同而不同。通常有酸催化和碱催化两的不同而不同。通常有酸催化和碱催化两种方式，以一样的醛或酮之间的缩合为例，种方式，以一样的醛或酮之间的缩合为例，分别表示如下。分别表示如下。n碱碱B-催化反响催化反响历程：程：在碱催化反响在碱催化反响过程中，前三步程中，前三步为可逆反响，可逆反响，而决而决议反响速度的是第一步构成碳反响速度的是第一步构成碳负离子离子的反响。反响中常用的碱有的反响。反响中常用的碱有KOH、NaOH、Na2CO3、K2CO3、NaOEt、Me3CO3Al等，普通可根据反响物的活性，等，普通可根据反响物的活性，选择适适当的碱催化当的碱催化剂。n酸催化反
22、响酸催化反响历程：程：在酸催化反响中，决在酸催化反响中，决议反响速度的是反响速度的是亲核核加成加成这一步。常用的酸性催化一步。常用的酸性催化剂有硫酸、有硫酸、盐酸、酸、对甲苯磺酸、阳离子交甲苯磺酸、阳离子交换树脂以及脂以及Lewis酸如三氟化硼等。酸如三氟化硼等。一、含一、含-氢的的醛或或酮的本身的本身缩合合nR=H、脂、脂烃基、芳基、芳烃基；基；R=H、甲基、脂、甲基、脂烃基基n醛类化合物具有化合物具有较高的反响活性。因高的反响活性。因醛羰基的空基的空间位阻小，容易受位阻小，容易受亲核核试剂碳碳负离子或离子或烯醇醇负离子的离子的进攻，从而有利于攻，从而有利于缩合反响的合反响的进展。展。醛类化
23、合物在化合物在进展本身展本身缩合反响合反响时，假，假设选择适当适当的碱或反响温度，那么可以很容易地得到的碱或反响温度，那么可以很容易地得到缩合合产物物，-不不饱和和醛。n假假设用弱碱型离子交用弱碱型离子交换树脂作催化脂作催化剂，那，那么可以在反响后么可以在反响后滤去去树脂，脂，经蒸蒸馏可得可得，-不不饱和和醛纯品。品。n含含-H的的酮类化合物，只需甲基化合物，只需甲基酮和脂和脂环酮具有具有较高的反响活性，但仍高的反响活性，但仍较醛类化合物化合物的反响活性低。要使的反响活性低。要使酮类化合物的本身化合物的本身缩合向生成物的方向合向生成物的方向进展，并得到展，并得到较好好产率率的的，-不不饱和和酮
24、，必需，必需强化反响条件化反响条件。n例如，在丙酮的缩合中，将固体催化剂氢例如，在丙酮的缩合中，将固体催化剂氢氧化钡参与氧化钡参与Soxhlet抽提器内，反响器中的抽提器内，反响器中的丙酮不断回流，在提取器内与催化剂接触丙酮不断回流，在提取器内与催化剂接触发生缩合反响，然后溢流到反响器内，产发生缩合反响，然后溢流到反响器内，产物二丙酮醇脱离催化剂，从而防止了可逆物二丙酮醇脱离催化剂，从而防止了可逆反响的发生。二丙酮醇经碘或磷酸催化脱反响的发生。二丙酮醇经碘或磷酸催化脱水，可得水，可得71%产率的异丙叉丙酮。产率的异丙叉丙酮。n在本身在本身缩合中，假合中，假设酮是是对称称酮或只含一或只含一种种-
25、氢的不的不对称称酮，那么生成的，那么生成的产物物较单一；假一；假设酮是不是不对称称酮，那么不，那么不论酸或碱酸或碱催化，反响催化，反响总是是发生在取代基生在取代基较少的少的-碳碳上，得到上，得到-羟基基酮,或其脱水或其脱水产物物，-不不饱和和酮。n醛或酮的本身缩合也可以在分子内进展，醛或酮的本身缩合也可以在分子内进展，生成环状化合物。如生成环状化合物。如1，6-或或1，7-二醛，二醛，1，4-、1，5-或或1，6-二酮，都能进展分子内二酮，都能进展分子内缩合，生成烷酰基脂环烃或酮。缩合，生成烷酰基脂环烃或酮。二、不同二、不同醛、酮分子分子间的的缩合合n含含-H的不同的不同醛、酮分子分子间的的缩
26、合反响情况合反响情况比比较复复杂，它能，它能够产生四种或四种以上的生四种或四种以上的反响反响产物。但根据反响物的性物。但根据反响物的性质，经过对反响条件的控制可使某一反响条件的控制可使某一产物占物占优势。n在碱催化下，两种不同的在碱催化下，两种不同的醛缩合合时，普通由，普通由-碳碳上含有上含有较多取代基的多取代基的醛构成碳构成碳负离子，向离子，向-碳上碳上取代基取代基较少的少的醛进展展亲核加成，构成核加成，构成-取代的取代的，-不不饱和和醛。n假假设醛的的-碳上只需一个碳上只需一个氢，普通在室温下，它，普通在室温下，它与与-碳上取代基碳上取代基较少的少的醛羰基基进展展亲核加成，得核加成，得-羟
27、基基-二取代的二取代的醛；假；假设升高反响温度，那么升高反响温度，那么-羟基基-二取代的二取代的醛经可逆反响复得原来的可逆反响复得原来的醛，再以新的方式再以新的方式缩合得合得，-不不饱和和醛。n在含在含-H的的醛和和酮的的缩合中，普通地合中，普通地说，醛容易容易进展本身展本身缩合反响。当合反响。当醛与甲基与甲基酮反反响响时，经常是在碱催化下由甲基常是在碱催化下由甲基酮的甲基的甲基构成碳构成碳负离子，离子，该碳碳负离子与离子与醛羰基基进展展亲核加成，最核加成，最终得得，-不不饱和和酮。n不不论是酸或碱催化，都不能使是酸或碱催化，都不能使酮羰基和基和醛的的-位位缩合成合成，-不不饱和和醛。要。要实
28、现这种种缩合，合，应先将先将醛羰基基进展展维护，然后再与，然后再与酮进展反响，最后，去展反响，最后，去维护基得基得，-不不饱和和醛。这种方法种方法对两种两种醛或两种或两种酮的反响的反响同同样适用。适用。n假设将醛或酮转变成烯醇硅醚，然后再在假设将醛或酮转变成烯醇硅醚，然后再在四氯化钛催化下，与另一分子醛或酮发生四氯化钛催化下，与另一分子醛或酮发生缩合反响，那么同样可得指定产物。缩合反响，那么同样可得指定产物。n两种不同酮之间的缩合，普通至少其中有两种不同酮之间的缩合，普通至少其中有一种是甲基酮或脂环酮，反响才干进展。一种是甲基酮或脂环酮，反响才干进展。三、芳三、芳醛与含有与含有-氢的的醛、酮之
29、之间的的缩合合n在碱催化下，芳在碱催化下，芳醛与与-氢的的醛或或酮缩合，合，可得可得产率很高的率很高的，-不不饱和和醛、酮类化合化合物，物，该反响被称反响被称为Claisen-Schmidt反响。反响。例如肉桂例如肉桂醛的合成：的合成：n苯甲苯甲醛与乙与乙醛在碱的作用下，有在碱的作用下，有A和和B两种两种反响途径。但是由于反响途径。但是由于3-苯基苯基-3-羟基丙基丙醛更更容易脱水成肉桂容易脱水成肉桂醛。因此，反响主要按途。因此，反响主要按途径径B进展。生成肉桂展。生成肉桂醛，并且收率很高。，并且收率很高。n该反响普通在反响普通在氢氧化氧化钠水溶液或醇溶液中水溶液或醇溶液中进展，其反响展，其反
30、响产物具有很高的立体物具有很高的立体选择性，性，普通情况下，与普通情况下，与羰基相基相连的大基的大基团总是和是和羰基的基的-碳上的大基碳上的大基团成反式构型。成反式构型。n因所用催化剂的不同，芳醛与不对称酮因所用催化剂的不同，芳醛与不对称酮CH3COCHR的缩合反响产物也不同。普的缩合反响产物也不同。普通碱催化，以甲基缩合产物为主；酸催化，通碱催化，以甲基缩合产物为主；酸催化，那么得亚甲基位上的缩合产物。例如：那么得亚甲基位上的缩合产物。例如：n不含不含-H的芳的芳酮可以可以发生生类似的醇似的醇醛缩合反合反响。反响也可以在分子内，构成响。反响也可以在分子内，构成环状的状的，-不不饱和和酮。第三
31、第三节醛、酮与与羧酸衍生物酸衍生物之之间的的缩合合n一、一、碱催化下活泼亚甲基化合物与醛、酮碱催化下活泼亚甲基化合物与醛、酮的缩合的缩合Knoevenagel反响反响n活泼亚甲基化合物在氨或胺及它们的活泼亚甲基化合物在氨或胺及它们的羧酸盐等弱碱性催化剂催化下，与醛或酮羧酸盐等弱碱性催化剂催化下，与醛或酮缩合，最后构成不饱和羰基化合物的反响，缩合，最后构成不饱和羰基化合物的反响，称为称为Knoevenagel反响。反响。nX=-NO2、-CN、-COR、-COOR等。等。Knoevenagel反响的机理反响的机理n主有两种：主有两种：n其一，其一，类似于醇似于醇醛缩合反响，即活合反响，即活泼亚甲
32、甲基化合物在极性溶液中，在碱作用下构成基化合物在极性溶液中，在碱作用下构成碳碳负离子，随后，与离子，随后，与醛或或酮进展展亲核加成核加成反响，最反响，最终构成构成，-不不饱和和羰基化合物。基化合物。n另一种另一种说法是，法是，羰基化合物在胺或胺基化合物在胺或胺盐的的存在下，构成存在下，构成亚胺胺过渡渡态，然后与活，然后与活泼亚甲基的碳甲基的碳负离子离子进展加成。展加成。其过程如下：其过程如下：n反响按何种历程进展，主要取决于反响物反响按何种历程进展，主要取决于反响物的活性及反响条件的选择。普通以为用伯的活性及反响条件的选择。普通以为用伯胺、仲胺，有利于构成亚胺中间体，反响胺、仲胺，有利于构成亚
33、胺中间体，反响按后一种历程进展；假设所用活泼亚甲基按后一种历程进展；假设所用活泼亚甲基化合物的活性很大，且在极性溶剂中进展，化合物的活性很大，且在极性溶剂中进展，那么反响倾向于按类似醇醛缩合的机理进那么反响倾向于按类似醇醛缩合的机理进展。无论是哪种机理，产物烯烃的构型均展。无论是哪种机理，产物烯烃的构型均以以E型为主。型为主。n本反响的本反响的产率与率与羰基化合物的反响活性、位阻、基化合物的反响活性、位阻、催化催化剂的种的种类及其它反响条件有关。普通及其它反响条件有关。普通醛与活与活泼亚甲基化合物能很容易地甲基化合物能很容易地进展反响，得到展反响，得到较高高产率的率的，-不不饱和和羰基化合物。
34、而基化合物。而酮与活与活泼亚甲甲基化合物基化合物如如CH2COOEt2的的缩合要困合要困难一些，一些，即使在即使在较剧烈的条件下烈的条件下进展反响，收率也不高。展反响，收率也不高。但假但假设用三用三氯化化钛和吡和吡啶作催化作催化剂，在室温下就，在室温下就能反响，生成物能反响，生成物产率也率也较高。另外，假高。另外，假设用位阻用位阻较小的甲基小的甲基酮或脂或脂环酮与活性与活性较高的高的氰基乙酸乙基乙酸乙酯缩合，那么同合，那么同样能能顺利地利地进展反响。展反响。二、二、碱催化下丁二酸酯与醛、酮碱催化下丁二酸酯与醛、酮的缩合的缩合Stobbe反响反响n在在强碱催化下，丁二酸碱催化下，丁二酸酯与与醛、
35、酮缩合，合，生成生成，-不不饱和和单酯的反响，称的反响，称为Stobbe反响。反响。n在在Stobbe反响中，碱不反响中，碱不仅用作催化用作催化剂，而，而且参与反响。每一摩且参与反响。每一摩尔羰基化合物与基化合物与酯反反响，需求耗响，需求耗费一摩一摩尔碱。常用的碱有醇碱。常用的碱有醇钠、叔丁醇叔丁醇钠、氢化化钠等。等。n普通的醛或酮都可以很顺利地和丁二酸酯普通的醛或酮都可以很顺利地和丁二酸酯进展反响，其中以酮化合物运用较多，甚进展反响，其中以酮化合物运用较多，甚至位阻较大的酮也能进展反响。丁二酸二至位阻较大的酮也能进展反响。丁二酸二酯包括甲酯、乙酯和叔丁酯及某些单取代酯包括甲酯、乙酯和叔丁酯及
36、某些单取代基的丁二酸酯。基的丁二酸酯。n运用运用stobbe反响可使反响可使醛或或酮的的羰基基烯化，化，得到比原得到比原羰基化合物多三个碳并含有双基化合物多三个碳并含有双键的的羧酸或酸或羧酸酸酯衍生物。衍生物。该产物常用于合物常用于合成成-酮酸及某些酸及某些环酮衍生物。衍生物。三、三、Perkin反响反响nPerkin反响是制反响是制备-芳基丙芳基丙烯酸酸类化合物化合物的重要方法之一。的重要方法之一。该反响是由芳香反响是由芳香醛和脂和脂肪酸肪酸酐在相在相应的脂肪酸碱金属的脂肪酸碱金属盐催化下催化下进展的醇展的醇醛缩合，其反响合，其反响过程如下：程如下：n在在该反响中，酸反响中，酸酐是是较弱的活
37、弱的活泼亚甲基化甲基化合物，合物，羧酸酸盐是是较弱的碱，所以反响温度弱的碱，所以反响温度要求要求较高高140180，加，加热时间为89小小时，反响中，反响中难免免发生脱生脱羧反响，生成反响，生成烯烃副副产物。物。nPerkin反响制反响制备-芳基丙酸衍生物的收率芳基丙酸衍生物的收率普通不如普通不如Knoevenagel反响高，但前者所反响高，但前者所用原料容易用原料容易获得。得。Perkin反响的反响的产率很大率很大程度上取决于参与反响的芳程度上取决于参与反响的芳醛的性的性质。当。当芳芳环上上带有拉有拉电子基子基时，反响容易，反响容易进展，展，产率率较高；反之，当芳高；反之，当芳环上有推上有推电子取代子取代基基时，反响，反响难以以进展，收率也低，甚至不展，收率也低，甚至不反响。反响。n某些芳醛如联苯和萘的醛衍生物，以及糠某些芳醛如联苯和萘的醛衍生物，以及糠醛和醛和2-甲酰基萘酚也可以和酸酐缩合。甲酰基萘酚也可以和酸酐缩合。RCH2CO2O型的各种酸酐都能与芳醛发型的各种酸酐都能与芳醛发生缩合反响，其中生缩合反响，其中R为脂肪基或芳香基。为脂肪基或芳香基。
