醛酮、羧酸衍生物的烃化、酰化和缩合反应

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,有机合成Organic Synthesis,2012,2013 学年,1.3,醛酮、羧酸衍生物的烃化、酰化和缩合反应,要使它们完全成为碳负离子，必须使用足够强的碱，如LDA (lithium diisopropylamide)。,在醛、酮、酯的,缩合,反应中，有一定量的碳负离子存在时，反应就可以顺利进行，因此NaOH、NaOEt也是常用的碱。,烃化反应,醛、酮、酯、酰胺和腈在等摩尔的强碱（如LDA、氨基钠）存在下和卤代烃、磺酸酯等烃化剂作用可直接得到,烃化产物。,不对称酮羰基化合物，如果两边都有,H，在,动力学,控制（用很强的碱和非质子性极性溶剂）条件下烃化，主要生成位阻小一边的烃化产物。,动力学控制 LDA,DMF 1%99%,热力学控制 Et,3,N,DMF 78%22%,53%,3%,酰化反应,与直接烃化一样，醛酮和羧酸衍生物的,位的直接酰化也需要在很强的碱和低温条件下进行。,草酸酯、甲酸酯、碳酸酯等也是常用的酰化试剂。,草酸酯,甲酸酯,碳酸酯,Michael,反应,仅有一个吸电子基团的RCH,2,Y类型化合物（醛酮和羧酸衍生物）在强碱（如LDA）存在时也可以直接发生Michael加成反应。,缩合反应,醛,醛,酮,酮,酯,酯,Claisen缩合,Claisen缩合,Claisen缩合,aldol缩合,aldol缩合,aldol缩合,1.aldol 缩合及相关反应,醛、酮在碱或酸催化下缩合成,羟基醛酮的反应称为aldol缩合反应。,羟基羰基化合物受热易脱水生成,不饱和羰基化合物。,醛,醛缩合,具有,H的,醛在碱的催化下,可以自缩合。,具有,H的两种不同的,醛,缩合生成多种产物的混合物，在合成上没有什么意义。,但无,H的芳醛和有,H的脂肪醛缩合可以得到高产率的,不饱和醛。,酮,酮缩合,由于酮的位阻较大和羰基活性较低，酮,酮缩合比醛醛缩合困难。两种酮缩合时，一般至少其中一种是,甲基酮,，缩合反应才能进行。,二羰基,化合物起分子内的缩合反应，生成环状化合物，可用于含 5,7 元环化合物的合成。,醛,酮缩合,醛比酮活泼，因而醛提供羰基，酮提供,H。,芳醛和酮发生的aldol缩合反应产率很高。,Henry 反应,脂肪族硝基化合物的,H有较大的酸性，易和醛、酮发生类似于aldol缩合的反应。,硝基甲烷与芳醛缩合，生成的,羟基化合物容易脱水形成,不饱和硝基化合物。,2.Claisen 缩合及相关反应,酯,酯缩合,具有,H的,酯在强碱作用下,可以自缩合。,具有,H的两种不同的酯缩合生成多种产物的混合物，在合成上没有什么意义。,无,H的芳酸酯、甲酸酯、草酸酯、碳酸酯与有,H的酯发生Claisen缩合可得到单一的缩合产物。,甲酸酯与有,H的羧酸酯发生Claisen缩合，可在酯的,位导入甲酰基。,草酸酯与有,H的酯的缩合产物经热解脱羰，可以得到取代丙二酸酯。,碳酸酯活性较差，但使用过量的碳酸酯并不断地除去反应中生成的醇可得到取代丙二酸酯。,以上化合物不能由,和 CH,2,(COOEt),2,来制备。,因为乙烯式卤代烃的卤原子很不活泼，不易离去。,想一想：,什么是乙烯式卤代烃？,什么是烯丙式卤代烃？,二元羧酸酯分子内的Claisen缩合称为Dieckmann缩合。,有,H和无,H的两种二元酸酯也可缩合关环。,缩合产物经水解、脱羧可得环酮。,羰,酯缩合,在碱性催化剂作用下，具有,H的醛酮与酯缩合消去醇生成,二酮。,在碱性催化剂影响下，,醛酮以及酯都会发生自缩合反应。为了防止这种自缩合，一般将反应物醛酮和酯的混合溶液在搅拌下滴加到含有碱催化剂的溶液中。,在Claisen羰,酯缩合中，,醛酮的,碳负离子亲核进攻酯羰基的碳原子。由于位阻和电子效应两方面的原因，草酸酯、甲酸酯和苯甲酸酯比一般的羧酸酯活泼。,与草酸酯的缩合产物加热脱羰(CO)，可以从酮制备,酮酸酯。,碳酸酯反应活性低，但用过量的碳酸酯和提高反应温度，并不断除去生成的醇，也可获得,酮酸酯。,酯,腈缩合,对于较高级的脂肪腈，酯,腈缩合可以得到很高的收率。,Perkin 反应,在碱性催化剂作用下，芳醛与酸酐反应生成,芳基,不饱酸的反应，称为Perkin 反应。,(,E,),肉桂酸,产物主要为反式构型。,甲酰基的邻位如有羟基，经,Perkin 反应形成的肉桂酸将失水,环化,，生成香豆素类化合物。,香豆素,水杨醛,芳环上若有吸电子基团则有利于Perkin反应，若有给电子基团则不利于Perkin反应。,Claisen,Schmidt,反应,在强碱(OH,RO,等)存在下，芳醛与含有,氢的脂肪族醛酮进行缩合生成,不饱醛酮的反应叫做Claisen Schmidt 反应。,著名的法国香精组分(Flosal),芳醛与CH,3,COCH,2,R型不对称酮进行,ClaisenSchmidt 反应，优先生成甲基上的缩合产物。,ClaisenSchmidt 反应也包括,在碱作用下芳醛与其它含有两个活泼,氢化合物的缩合反应。,3.Wittig 反应,Wittig试剂的制备：,Wittig试剂(又叫磷叶立德)和醛、酮反应生成烯烃，这是形成碳碳双键的重要方法,。,羰基化合物中的碳碳双键和叁键不受影响。,原料中如同时有酯基存在，则酮羰基优先起反应。,4.Mannich 反应,胺(氨)甲基化反应,含有,活泼氢,的化合物与醛及胺同时缩合，,生成,氨基羰基化合物的反应叫Mannich反应。,Mannich碱,稳定,易保存,Hofmann消除,不饱和醛酮不稳定，易聚合,对于不对称酮，当,都有活泼氢时，,Mannich,反应次序是：,次甲基亚甲基,甲基,即反应发生在取代程度较高的,位上,当,的氢原子数相同时，则与带氢最多的碳相邻的碳优先反应，如以下化合物中带,*,的碳原子优先反应。,不但醛、酮的,活泼氢可以进行此反应，羧酸、酯、硝基、腈的氢以及炔氢、芳环的活泼氢（如酚的邻、对位）均可发生此反应。,