02.碳碳键的形成

nullnull第二章 碳碳键的形成 null (一) 乙酰乙酸乙酯的利用 一、由亲核取代反应形成1.制备 null（1）Claisen酯缩合反应 一个含a-H的酯和另一个相同或不相同的酯，在碱性条件下： Na， 醇钠， 氨基钠，发生反应，得到产物b-酮酸酯 在a位形成C－离子 null(2) 交叉的Claisen 缩合反应 一个含a-H的酯和另一个不含a-H的酯，在碱性条件下： Na， 醇钠， 氨基钠，发生反应，得到产物b-酮酸酯 例：苯甲酸酯， 糠酸酯 甲酸乙酯 草酸二乙酯 碳酸二乙酯 null。 具有结构的 化合物可以脱去COnullnull小结：可以制备： 乙酰乙酸乙酯 丙二酸酯 b-酮酸酯 a-酮酸 null  思考： nullnullnull制含有苯环的酯 酮也可以与无a-氢的酯也能发生交叉的 Claisen缩合反应 nullnullnull2．Dieckman缩合反应－ 分子内的Claisen缩合 二元羧酸酯 nullnull3．酯醇反应 (还原反应) 在无水惰性溶剂中，发生反应得a-羟基酮 可合成中、大环：13－36员环 null4．乙酰乙酸乙酯在合成中的应用 利用亚甲基活性null酮式分解（成酮分解）： null酸式分解（成酸分解） null  小结: 亚甲基取代, 一级卤代烷产率高 三级卤代烷和芳香卤代烃不能使用 nullnull  （2）a卤代酮，卤代酸酯 null还可以与环氧乙烷、酰氯反应 得到环内酯 nullnullnull一般先上大基团，后上小基团 先上不活泼的，后上活泼的基团 nullg-二酮, 用卤代酮 g-酮酸 用卤代酯 b-二酮 用酰卤反应，不用醇钠， 可用NaH null（二） 丙二酸二乙酯的利用 null1. 制备 null2. 应用 (1)卤代烷:利用亚甲基的活泼性,H可被烃基取代,再水解得到一元或二元酸,一级卤代烃可用, 二级、三级卤代烃及芳卤不用。先大后小，先不活泼的后活泼的。   null制备   null  null(2) 二卤代烷 ①一分子丙二酸二乙酯 可以制备环烷烃一元羧酸 null  null②两分子丙二酸二乙酯 得到二元羧酸 null（3）I2 null（4）卤代酸酯   b－羰基羧基，易脱羧， 得到二元酸 null（5）与酰卤反应，制备b－酮酸酯，b－酮 null也常用镁作为助剂，水解时，用稀硫酸或对甲苯磺酸的乙酸溶液。还可以合成用傅－克反应难以制备的酮： null（6）发生Kenoevenagel- Doebner 反应 Knoevenagel Condensation; Doebner Modification   null香豆素-3-甲酸的合成null巴豆醛主要发生1，2－加成 null（7）发生Michael反应 null  null  null（8）与脲缩合     null      null（9）与环氧化合物的反应：缩合 g-内酯nullnull3. 小结： 1，  3－二羰基化合物 b－酮酸酯 Claisen 酯缩合 b-羟基醛或酮（1，3－氧化）羟醛缩合 b－羟基酸酯（ZnCH2COOC2H5）Reformartsky反应 b－二酮 与碳酸二乙酯， a, b-不饱和化合物 Claisen Sehimdt 芳醛与脂肪族醛、酮在NaOH水溶液作用   null作业： 完成反应：null（三）其他含活泼氢的化合物 1．b-二酮 乙酰丙酮, 丙二酸酯, 乙酰乙酸乙酯 Pka=9 Pka=13 Pka=11 K2CO3 EtONa, NaH EtONa, NaH null缺点,容易发生二烃基化 null2.氰乙酸乙酯的烃化反应 Pka=9 缺点,也容易发生二烃基化 null3. 腈 不太活泼 CH2(CN)2 pKa=11, CH3CN pKa=~25 可采用NaNH2, NaH发生亲核取代反应 二烃基化反应需要较高的温度 null醛酮的a-氢,酸性弱,易发生羟醛缩合反应. 其一含a-氢, 另一不含a-氢 否则产物混和. null  （三）.烯胺的烃化反应 1963年, G. Stork使用醛和叔丁基胺形成烯胺 sichiff碱 p-TsOH, 甲苯带水(Dean and Stark apparatus), 或用无水K2CO3 除水 nullnullnull优点(1)不需要碱或其他催化剂,减少羰基的自身缩合 (2)可以制备单烷基化产物 (3)对于不对称的酮,取代发生在取代基较少的位置 烯胺的Michael反应:取代基少的位置 酮的Michael反应:取代基较多的位置 nullnullnull  在有支链的一侧，烯醇负离子稳定。 null酰基化:可在碳上酰基化,并用于增长碳链 null合成昆虫激素的中间体-ω-乙酰基己酸   null三、麦克尔Michael 反应 (一)概述 碱性条件,活泼亚甲基化合物与a, b-不饱和羰基化合物发生1,4-加成反应 －SO2Ph， － 1. （Michael受体） a, b-不饱和羰基化合物， a, b-不饱和腈等 A：－CHO, －COR, －COOR, －COAr，－CONR2，－NO2， –CN ，－SO2Ph， －SOPh null2. 亲核试剂：活泼甲基和亚甲基化合物 乙酰乙酸乙酯 丙二酸酯 乙酰丙酮 b-酮酸酯 醛 酮 腈 硝基化合物 null3. 碱: 醇钠、氨、胺 4．溶剂：苯类、醇类、二氧六环 通式： null（二）应用 1．制备1，5双官能团化合物 nullnull2．Robinson环化 nullnullHajos 的应用： Hajos获得了具有手性的Hajos酮, 并完成了天然睾丸酮的全合成 紫杉醇的合成 维生素D3的合成 nullRobinson 环化的实例 nullnull四、羟醛缩合反应 1．自身缩合 Soxhlet索氏提取器使收率5％－70％ nullnull2．交叉的醛或酮的缩合 null苯甲醛与苯乙酮缩合的查尔酮（Chalcone） 查尔酮类化合物具有多种药理作用和生物活性, 同时它也是一种新型的有机非线性光学材料。以它为母体的化合物存在于甘草、红花等多种天然植物体中，是植物体内合成黄酮的前体，其本身也有重要的药理作用。查尔酮具有抗蛲虫作用，抗过敏作用，现了多种药理作用，类黄酮化合物中的查尔酮，具有化学预防和抗肿瘤活性. null得到反式烯 null在取代基较少的a-C位置OH-条件下 在取代基较多的a-C位置H＋条件下null碱性条件下，a-H的酸性占主导， 动力学控制 酸性条件下，烯醇的稳定性占主导，热力学控制。 null甲醛与含活泼a-H羰基化合物，在强碱作用下缩合：羟甲基化反应 制备季戊四醇： 涂料工业重要原料 null3．胺甲基化反应（Mannich） 醛酮与甲醛和胺（仲、伯胺）缩合得到Mannich碱。通常加入少量的酸，保持一定的酸性。 null历程： null应用较广， 醛酮，羧酸，酯，酚或其他含芳香体系（如杂环等）的活泼氢，制备氨基酮。 托品酮：1903年， 19步合成出。总收率0.75%。 1917年Robinson 用Mannich反应合成出。收率17%。丙酮二羧酸、丁二醛和甲胺仅一步就合成了托品酮(颠茄酮)。莨菪，颠茄, 一步反应法： nulltropinone 托品酮 null1．氨甲基化总是发生在取代基较多的a-C上，酸性条件，形成取代基较多的位置的烯醇较稳定。 null2．可分解得到a,b-不饱和羰基化合物，并增加了一个碳原子。 3．在医药和生物碱的合成中有着广泛的应用价值，因而越来越被合成化学家所重视。 草绿碱 芦苇中可以提取得到的生物碱。可以制备色氨酸。也可以制备b-甲基吲哚。nullMannich碱受热可发生消除反应得到烯，再经加氢得到增加一个碳的化合物。nullnull甲基酮和环己酮在Mannich反应中常用。 null五、羧酸衍生物 比较常见的Claisen酯缩合 1． Reformatsky反应 有机锌化物： 有机镁化物可与酯反应。nullb－羧酸酯 nullnull2．Darzen反应 制备a,b－环氧酸酯：氯代酸酯在醇钠的作用下，与醛酮发生反应得到再温和的条件下水解脱羧得烯醇式结构，最后异构化为增加一个碳的醛。 nullnull由b-紫罗兰酮与氯乙酸乙酯制备维生素A的中间体 null3．Perkin反应 芳醛（不含a－H）与酸酐在碱性（羧酸钾）条件下加热缩合，得到a,b-不饱和芳酸。芳基上有吸电子基时，反应易于发生，有给电子基时，反应难以发生。 肉桂酸的合成： null4．Knoevenagel反应 含有活泼的－CH2—（丙二酸酯、丙二酸、乙酰乙酸乙酯，氰乙酸乙酯）可以与醛酮在氨或仲、伯胺、六氢吡啶条件下，与不含a－H的醛反应缩合得到a,b-不饱和酸。制备香豆素衍生物。 null5．安息香缩合 多为芳醛，较少脂肪醛在KCN作用下得到a-羟基酮 安息香的制备 null机理 null不对称的a－羟基酮