1、第四章 縮合反應(yīng) Condensation Reaction,縮合反應(yīng)： 兩個及兩個以上有機(jī)化合物通過反應(yīng)形成一個新的較大分子或同一分子內(nèi)部發(fā)生分子內(nèi)的反應(yīng)形成新分子的反應(yīng)稱為縮合反應(yīng)。 用途：形成新的碳-碳鍵或碳-雜鍵,本章討論： 具有活潑氫的化合物與羰基化合物之間的縮合反應(yīng),羰基化合物的結(jié)構(gòu)與反應(yīng)特征,羰基化合物的結(jié)構(gòu)特征之一： 羰基C=O，可以接受親核試劑的進(jìn)攻，發(fā)生親核加成反應(yīng)、親核取代反應(yīng)。,羰基化合物的結(jié)構(gòu)與反應(yīng)特征,羰基化合物的結(jié)構(gòu)特征之二： 羰基C=O的吸電子作用使得a-H具有明顯的酸性，在堿性條件下可以離解，生成烯醇負(fù)離子，從而成為親核試劑，進(jìn)攻羰基碳或鹵代烴，發(fā)生親核加成反

2、應(yīng)、親核取代反應(yīng)。 烯醇負(fù)離子由于羰基的共軛作用得以穩(wěn)定,羰基化合物的結(jié)構(gòu)與反應(yīng)特征,烯醇中的C-C雙鍵接受親電試劑進(jìn)攻，發(fā)生a 鹵代反應(yīng)；醛酮、羧酸和酰鹵可以發(fā)生該反應(yīng) 烯醇負(fù)離子作為親核試劑，進(jìn)攻鹵代烴的缺電子碳，則發(fā)生親核取代反應(yīng)；進(jìn)攻羰基碳則發(fā)生親核加成反應(yīng)；,1 Aldol縮合 （羥醛縮合）,定義：含有-H的醛或酮，在堿或酸的催化作用下生成 羥基醛或羥基酮的反應(yīng)（醛、酮之間的縮合）,第一節(jié) -羥烷基、鹵烷基、氨烷基化反應(yīng),無機(jī)堿: NaOH, Na2CO3 有機(jī)堿: EtONa, NaH,1 Aldol縮合,機(jī) 理 a： 堿催化,1 Aldol縮合,機(jī) 理 b： 酸催化 H2SO4

3、HCl TsOH,1 Aldol縮合 1）自身縮合 （一般用堿性催化劑）,應(yīng)用：2-乙基己醇（異辛醇）的生產(chǎn),1 Aldol縮合 ii）不同的醛酮之間的縮合,a 與含-H醛酮的反應(yīng)（羥甲基化Tollens）,1 Aldol縮合 ii）不同的醛酮之間的縮合,b 苯甲醛與含-H醛酮的反應(yīng)(Claisen-Schimidt),1 Aldol縮合 ii）不同的醛酮之間的縮合,怎么理解？,3-23,強堿有利于形成動力學(xué)控制的少取代烯醇負(fù)離子。 酸性條件則有利于形成熱力學(xué)控制的多取代烯醇 弱堿條件下，影響因素會更多，選擇性不高。,酸性條件下將形成烯醇，而不是烯醇負(fù)離子,如果兩個反應(yīng)物都具有a-H，則將得到

4、四個產(chǎn)物,LDA,1 Aldol縮合 iii)定向醇醛(酮)縮合 烯醇鹽法,烯醇負(fù)離子由于羰基的共軛作用得以穩(wěn)定 弱堿如NaOH，RONa作用下，反應(yīng)只能達(dá)到一定的平衡 強堿如LDA作用下，可以定量地轉(zhuǎn)化為烯醇負(fù)離子,a 與LDA作用定向生成動力學(xué)鹽（低溫強堿）,H+,意義:選擇性高,采用強堿LDA與一個醛或酮反應(yīng)，使之定量地轉(zhuǎn)化為烯醇負(fù)離子，然后再向該體系中加入另一個醛或酮，則可以得到單一產(chǎn)物。,b烯醇硅醚法 ：,c 亞胺法：（ 想讓哪位-H活化就讓它與 反應(yīng)）,意義:選擇性高,1 Aldol縮合 iii）分子內(nèi)醇醛縮合、Robinson環(huán)化反應(yīng),2 不飽和烴羥烷基化（Prine普林斯）(1

5、,3-丙二醇 縮醛）,兩個醇羥基進(jìn)攻羰基,兩個醇羥基進(jìn)攻羰基,2 不飽和烴羥烷基化（Prine普林斯）(1,3-丙二醇 縮醛）,蒙脫土經(jīng)金屬離子交換的蒙脫土, 經(jīng)強酸處理的蒙脫土,吸附其它催化劑的蒙脫土。,3 芳醛的-羥烷基化（安息香縮合）芳醛在含水乙醇中，以氰化鈉（鉀）為催化劑，加熱后發(fā)生雙分子縮合生成 -羥基酮,機(jī)理（關(guān)鍵：如何來制造一個碳負(fù)離子）,CN吸電子使氫離去,Reformatsky（雷福爾馬特斯基）反應(yīng),醛或酮與 -鹵代酸酯和鋅在惰性溶劑中反應(yīng),經(jīng)水解后得到 -羥基酸酯。,Reformatsky反應(yīng)的應(yīng)用 合成-羥基羧酸酯 合成-羥基羧酸 醛、酮增長碳鏈的方法之一,應(yīng)用（書上P1

6、91維生素A例子自己看）,5. Grignard和Normant反應(yīng) Grignard試劑和Normant試劑與羰基化合物(醛、酮)反應(yīng)，生成相應(yīng)的醇類的反應(yīng)。,二、-鹵烷基化（Blanc反應(yīng)，氯甲基化反應(yīng)）,機(jī)理:(苯環(huán)上有供電子基有利于反應(yīng),因為此為親電反應(yīng)),作用與意義,合成卞基氯的方法,季銨鹽,Blanc氯甲基化反應(yīng)可用于延長碳鏈,酸式分解,含有 -活潑氫的醛、酮與甲醛及胺(伯胺、仲胺或氨)反應(yīng)，結(jié)果一個 -活潑氫被胺甲基取代，此反應(yīng)又稱為胺甲基化反應(yīng)，所得產(chǎn)物稱為Mannich（曼尼奇）堿,三 -氨烷基化反應(yīng) 1. Mannich反應(yīng),機(jī)理,碳正離子,除去的OH與H+反應(yīng)生成水,影響

7、因素: 胺:仲胺氮上只有一個氫，反應(yīng)產(chǎn)物單一，而氨或伯胺，產(chǎn)物復(fù)雜，伯胺發(fā)生兩次反應(yīng)。,含有兩種-H的不對稱酮反應(yīng)發(fā)生在多取代碳上。 ，-不飽和酮的反應(yīng)發(fā)生在飽和的碳上,碳有位阻時，發(fā)生氨甲基化。 酚類和活化芳雜環(huán)，氨甲基進(jìn)入電荷密度較高的位置,例:,抗瘧疾藥常洛林,酸性條件下反應(yīng),比較定位強度,用途 制備C-氨甲基化產(chǎn)物 Michael 加成的反應(yīng)物 轉(zhuǎn)化(如親核試劑置換) 制備多一個碳的同系物,例:,2. Pictet-Spengler四氫異喹啉類合成反應(yīng),Strecker氨基酸合成反應(yīng) 醛或酮用氰化氫、過量氨類作用可一步得到-氨基腈，水解生成-氨基酸的反應(yīng)稱為Strecker氨基酸合成反

8、應(yīng)。該反應(yīng)是制備-氨基酸的方便方法。,第二節(jié) -羥烷基、-羰烷基化反應(yīng)一、 -羥烷基化反應(yīng),1.芳烴的 -羥烷基化,活性亞甲基化合物的-羥烷基化 活性亞甲基化合物與環(huán)氧乙烷在堿催化下發(fā)生羥乙基化反應(yīng)。,3.有機(jī)金屬化合物的-羥烷基化,(89%),(62%),二、 -羰烷基化反應(yīng) 1、Michael（邁克爾）加成 ，-不飽和羰基化合物和活性亞甲基化合物在堿催化下進(jìn)行共軛加成，稱為Micheal加成,電子給體：活潑亞甲基化合物、烯胺等 碳負(fù)離子接受體：-不飽和醛、酮、酯，不飽和腈、不飽和硝基化合物以及易于消除的曼尼希堿 催化劑：醇鈉(鉀)、氫氧化鈉(鉀)、金屬鈉砂、氨基鈉、氫化鈉、哌啶、三乙胺以及

9、季銨堿等,機(jī)理,不對稱酮的Michael加成,計量堿或酸,C2H5ONa,Michael反應(yīng)的應(yīng)用 引進(jìn)三個碳原子的側(cè)鏈 合成二環(huán)或多環(huán)不飽和酮類,Michael反應(yīng)的應(yīng)用,Michael反應(yīng)的應(yīng)用,Michael反應(yīng)的應(yīng)用,Michael反應(yīng)的應(yīng)用,Michael反應(yīng)的應(yīng)用,Michael反應(yīng)的應(yīng)用,Michael反應(yīng)的應(yīng)用,兩步堿催化,Michael反應(yīng)的應(yīng)用,2.有機(jī)銅鋰試劑的-羰烷基化,第三節(jié) 亞甲基化反應(yīng) 一 . 羰基烯化反應(yīng)：（Witting 反應(yīng)）,Witting試劑,Wittig 試劑與醛、酮的羰基發(fā)生親核加成反應(yīng)，形成烯烴,硫和磷與碳結(jié)合時，碳帶負(fù)電荷，硫或磷帶正電荷彼此相鄰

10、，這種結(jié)構(gòu)的化合物稱為Ylide(葉立德)。由磷形成的Ylide稱為磷Ylide，又稱為Wittig試劑，其結(jié)構(gòu)可表示如下：,制備,RX： RBr,溶劑：Et2O 苯 DMF,堿： NaNH2 RONa n-BuLi,Witting 反應(yīng)機(jī)理,特點：1.反應(yīng)條件溫和，收率較高，且生成的烯鍵處于原來的羰基位置，一般不會發(fā)生異構(gòu)化，可以制得能量上不利的環(huán)外雙鍵化合物 2.應(yīng)用面廣，具有各種不同取代基的羰基化合物均可作為反應(yīng)物 3.能改變反應(yīng)試劑和條件，立體選擇地合成一定構(gòu)型的產(chǎn)物，如異構(gòu)體 4.與不飽和醛羰基化合物反應(yīng)時，不發(fā)生1.4-加成，雙鍵位置固定，利 用此特性可合成許多共軛多烯化合物（如胡

11、蘿卜素等）,Witting 反應(yīng)的應(yīng)用（增長碳鏈）,與羰基鏈接,Witting 反應(yīng)的應(yīng)用（增長碳鏈）,Witting 反應(yīng)的改良 WittingHorner反應(yīng),膦酸酯類試劑比Wittig試劑反應(yīng)性強，親核性強，而且穩(wěn)定，能與一些難以發(fā)生Wittig反應(yīng)的醛酮進(jìn)行反應(yīng)。 產(chǎn)品易于分離，反應(yīng)結(jié)束后形成水溶性的磷酸鹽，容易分離。 立體選擇性高，主要生成E異構(gòu)體的烯烴。 膦酸酯制備比較容易。,Perkow反應(yīng)和Abuzow反應(yīng),二. 羰基-位的亞甲基化1 活性亞甲基化合物的亞甲基化（Knoevenagel）,堿性催化劑是：氨、胺、吡啶、哌啶、二乙胺、氫氧化鈉等,含活潑亞甲基的化合物與醛或酮在弱堿性催化劑(氨、伯胺、仲胺、吡啶等有機(jī)堿)存在下縮合得到, -不飽和化合物,烯烴脫水,位阻影響：醛比酮好，位阻小的酮比位阻大的酮好, RNO2 酸性很強-活潑,例：, 活性稍弱于,例：, 用醇鈉強堿作催化劑,例：,丙二酸與醛的縮合物受熱即自行脫羧，是合成，-不飽和酸的較好方法之一,2 Perkin反應(yīng),通式：,R1、R