碳负离子反应

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,碳负离子的反应,1,第一节,-H,的酸性,和互变异构,在,-,氢解离生成碳负离子,(carbanion),后，由于受羰基吸电子的诱导和共轭作用使,-,碳原子上的负电荷得以分散而趋向稳定。,2,-NO,2,衍生物的,-H,的酸性,硝基式 异硝基式,(,假酸式,),钠盐,由于受硝基的强吸电子作用的影响，,-,碳上的氢原子以质子的形式发生迁移而转变为硝基化合物假酸式结构，有,-,氢的脂肪硝基化合物表现出明显的酸性 。,3,互变异构,酮式,-,烯醇式互变异构现象在含羰基的化合物中普遍存在，酮式和烯醇式共存于一个平衡体系中,酮式,(92.5%),烯醇式,(7.5%),4,结构对形成烯醇式异构体的影响,随着,-,氢的活泼性增强，氢原子解离后形成的碳负离子的稳定性增大，烯醇式在平衡体系中的含量也随之增加。,烯醇式占含量的多少和,-H,的酸性强弱是一致的,5,0.00015,0.1,7.5,76.0,90.0,6,烯醇化导致的立体化学问题,顺,-2,3-,二取代环戊酮用温和的碱处理生成相应的反式异构体。反式异构体因空间位阻小而更稳定。,7,第二节 缩合反应,一 酯缩合反应,二 羟醛缩合,8,2,H,3,O,+,C,H,3,C,O,C,2,H,5,O,C,2,H,5,O,N,a,1.,2.,C,2,H,5,O,H,+,C,H,3,C,C,H,2,C,O,C,2,H,5,O,O,一 克莱森酯缩合反应,有,-H,的酯在强碱（一般是用乙醇钠，如果只有一个,-H,，则需要比乙醇,钠更强的碱,）的作用下与另一分子酯发生缩合反应，失去一分子醇，生成,-,羰基酯的 反应叫做酯缩合反应，又称为,克莱森,（,Claisen,）缩合。,9,反应机理：,10,只含有一个,-,氢原子的酯，在乙醇钠作用下，缩合反应难于进行。必须采用一个很强的碱,(,如三苯甲基钠,),，使反应第一步平衡向右移动。,11,用于制备五元和六元环状,-,酮酸酯。,狄克曼（,Dieckmann,）酯缩合,O,C,2,H,5,C,2,H,5,O,O,O,C,2,H,5,O,C,2,H,5,O,H,O,C,O,O,C,2,H,5,12,不同的具,H,的,酯进行酯缩合时，可能有四种,产物，在合成上无意义,CH,3,COOC,2,H,5,和,CH,3,CH,2,COOC,2,H,5,交叉酯缩合反应,13,不具有,-,氢的酯可以提供羰基，与具有,-,氢的酯,进行酯缩合反应时，可得到较纯的产物。这种缩合,称为交叉酯缩合（,crossed ester condensation,）。,14,常见的无,H,的酯：,苯甲酸酯、甲酸酯、草酸酯和碳酸酯等,15,含有,-,氢原子的酮与酯之间或酮酸酯分子内的缩合反应,由于酮,-,氢的酸性强于酯的,-,氢，所以，在碱性催化剂作用下,酮提供,-,氢形成烯醇负离子,，与酯发生亲核加成,-,消除反应而生成,-,二酮。,16,酯缩合反应是形成,C-C,键的重要手段，它可以合成,-,酮酸酯、,1,3-,二酮、,1,3-,二酯等,1-,苯基,-1,3-,丁二酮,17,二 羟醛缩合,18,羟醛缩合反应,C,H,3,C,O,H,+,稀,N,a,O,H,4,5,C,H,2,H,C,H,O,2,-,丁烯醛,C,H,3,C,H,C,H,2,C,H,O,O,H,-,羟基丁醛,（,醇醛）,含有,-H,的醛（酮较难）,反应物要求：,稀碱,反应条件：,19,缩合反应机理：,H,2,O,+ OH,+,+ HO,+ H,2,O,20,2,羟醛缩合反应的衍生类型,（,1,）,Peking,反应,（,2,）,Knoevennagel,反应,（,3,）,Dazen,反应,21,Knoevennagel,反应,弱碱性催化剂作用下，醛或酮与具有活泼亚甲基的化合物的缩合反应,22,常用催化剂：吡啶、哌啶、胺等弱碱,23,酮活性低，需要和更强活性的物质反应,24,Dazen,反应,在强碱,(,醇钠、氨基钠等,),作用下，醛、酮与,-,卤代酸酯反应，生成,-,环氧酸酯,25,产物水解酸化、加热脱羧以后会得到醛酮,26,第二节,-,二羰基化合物的烷基化、酰基化及在合成中的应用,三乙和丙二酸酯的反应,27,(,一,),三乙的反应,1,三氯化铁显色,(,紫色,),2,分解,3,亚甲基的烷基化和酰基化,一 乙酰乙酸乙酯,28,2,酮式分解和酸式分解,C,H,3,C,C,H,2,C,O,C,2,H,5,O,O,稀碱,C,H,3,C,C,H,2,C,ONa,O,O,+ C,2,H,5,OH,C,H,3,C,C,H,3,O,+ CO,2,酮式分解（稀碱）,29,酸式分解（浓碱,/,加热）,C,H,3,C,C,H,2,C,O,C,2,H,5,O,O,40%NaOH,2CH,3,COONa + C,2,H,5,OH,30,3,活泼,亚甲基上的烷基化、酰基化,RX,RCOX,反应条件有严格限制,31,1),2),32,(,二,),三乙的应用,-,甲基酮的合成,使用,乙酰乙酸乙酯的酮式分解来合成,甲基酮类化合物,极其衍生物,R,，,R,均来自卤代烷,33,a,合成甲基酮,经乙酰乙酸乙酯合成：,分析,：,(1),产物为甲基酮，合成时一定要经过酮式分解。,(2),将目标产物的结构与丙酮进行比较，确定引 入基团。,(3),最后确定合成路线。,注意：,当引入基团不同时，通常是先引入活性较高和,体积较大的基团,C,H,3,C,C,H,C,H,2,P,h,O,C,H,2,C,H,3,34,C,H,3,C,C,H,2,C,O,O,C,2,H,5,O,1,.,E,t,O,N,a,E,t,O,H,2,.,C,l,C,H,2,P,h,C,H,3,C,C,H,C,O,O,C,2,H,5,O,C,H,2,P,h,1,.,t-Bu,O,K,2,.,C,H,3,C,H,2,C,l,C,H,3,C,C,C,O,O,C,2,H,5,O,C,H,2,P,h,C,H,2,C,H,3,1,.,H,2,O,O,H,-,2,.,H,3,+,O,C,H,3,C,C,H,C,H,2,P,h,O,C,H,2,C,H,3,35,C,H,3,C,C,H,2,C,O,O,C,2,H,5,O,1,.,E,t,O,N,a,E,t,O,H,2,.,C,H,3,C,O,C,H,2,B,r,C,H,3,C,C,H,C,O,O,C,2,H,5,O,C,H,2,C,C,H,3,1,.,H,2,O,O,H,-,1,.,H,3,+,O,C,H,3,C,C,H,2,C,H,2,C,C,H,3,O,O,O,b,合成二羰基化合物,36,3,类似三乙结构的酮类合成,2-,乙基环戊酮,37,酸式分解能得到取代乙酸，但是酸式分解中会产生酮式分解副产物，因此不用三乙制酸,二 丙二酸二乙酯,38,丙二酸二乙酯分子中亚甲基上的氢也呈酸性,（,p,K,a,13,），在碱作用下形成碳负离子，可与卤代烷发生亲核取代反应,39,1. H,2,O,OH,-,2. H,3,+,O,heat,1.EtONa,EtOH,2.R,X,1. H,2,O,OH,-,2. H,3,+,O,heat,40,一元酸的合成,41,二元酸的合成,42,3-6,元环,环酸的合成,43,？,44,复习专题,:,Michael,加成,45,