有機(jī)化學(xué)電子教案：Chapter15 縮合反應(yīng)

1、第十五章 縮合反應(yīng),exit,第一節(jié) 曼尼期反應(yīng)-氨甲基化反應(yīng) 第二節(jié) 麥克爾加成反應(yīng) 第三節(jié) 魯賓遜縮環(huán)反應(yīng) 第四節(jié) 魏悌息反應(yīng)和魏悌息-霍納爾反應(yīng) 第五節(jié) 浦爾金反應(yīng)和腦文格反應(yīng) 第六節(jié) 達(dá)參反應(yīng) 第七節(jié) 安息香縮合反應(yīng)和二苯乙醇酮重排,本章提綱,縮合反應(yīng),分子間或分子內(nèi)不相連接的兩個(gè)碳原子連接起來形成新的碳碳鍵，成為新的化合物，同時(shí)往往有比較簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)或有機(jī)小分子化合物生成。這樣的反應(yīng)統(tǒng)稱為縮合反應(yīng),第一節(jié) 曼尼期反應(yīng)氨甲基化反應(yīng),具有活潑氫的化合物、甲醛、胺同時(shí)縮合，活潑氫被氨甲基或取代氨甲基取代的反應(yīng)，稱為曼尼期 (Mannich, C.)反應(yīng)，生成的產(chǎn)物稱為曼氏堿,取代的氨甲基,一

2、 定義,1. 具有-H的醛、酮、酸、酯、硝基化合物、腈、末端炔烴、含有活潑氫的芳香環(huán)系化合物,2. 二級(jí)胺,使用原料的范圍,H+轉(zhuǎn)移,活化的C=N,二 反應(yīng)機(jī)制,三 氨甲基化反應(yīng)實(shí)例,eg 1,1 用來制備-氨基酮,不對(duì)稱酮反應(yīng)時(shí)，亞甲基比甲基優(yōu)先反應(yīng),eg 2,eg 3,2 在芳、雜環(huán)上引入氨甲基,eg 4,草綠堿,3 制備雜環(huán)化合物,eg 5,CH2 CH CH2,CH2 CH CH2,NCH3,C=O,eg 6,4 制,-不飽和酮、,-不飽和酯,H2C=N+(CH3)2 I,NaHCO3,LDA,CH3I,實(shí) 例,第二節(jié) 麥克爾加成反應(yīng),一個(gè)能提供親核碳負(fù)離子的化合物(給體) 與一個(gè)能提

3、供親電共軛體系(受體)的化合物，在堿性催化劑作用下，發(fā)生親核1,4-共軛加成反應(yīng)，此類反應(yīng)稱為麥克爾加成(Michael, A.)反應(yīng)。(反應(yīng)產(chǎn)物為1,5-二官能團(tuán)化合物，尤以1,5-二羰基化合物為多,一 定義,反應(yīng)式,常用堿性催化劑,二 反應(yīng)機(jī)制,1 不對(duì)稱酮進(jìn)行麥克爾加成時(shí)，反應(yīng)總是在多取代的 -C上發(fā)生,三 麥克爾加成反應(yīng)的規(guī)律,2 用-鹵代乙烯酮或-鹵代乙烯酸酯作為麥克爾 反應(yīng)的受體時(shí)，反應(yīng)后，雙鍵保持原來的構(gòu)型,3 若受體的共軛體系進(jìn)一步擴(kuò)大，也可以制備1,7- 官能團(tuán)化合物,1,6-加成產(chǎn)物 (72 ,1,4-加成產(chǎn)物 (8 ,1,6-加成的反應(yīng)機(jī)理如下,1 曼尼希堿熱消除法,四

4、制備,-不飽和醛酮的方法,曼尼希反應(yīng),CH3I,形成四級(jí)銨堿,OH,不飽和醛酮是麥克爾加成反應(yīng)的重要原料，下面歸納了制備,-不飽和醛酮的幾種方法,2 醇醛縮合法3 由-鹵代酮制備,KOH C2H5OH,H,4 由- 鹵代烯制備,5 通過烯烴和酰鹵的反應(yīng)制備,6 通過魏悌息反應(yīng)來制備,環(huán)己酮及其衍生物在堿(如氨基鈉、醇鈉等)存在下，與曼尼期堿的季銨鹽反應(yīng)產(chǎn)生二并六元環(huán)的產(chǎn)物，該反應(yīng)稱為魯賓遜(Robinson, R.)增環(huán)反應(yīng),第三節(jié) 魯賓遜增環(huán)反應(yīng),一 定義,魯賓遜增環(huán)反應(yīng)實(shí)際上是分三步完成的,堿,eg 1. 選用合適的原料合成,二 應(yīng)用實(shí)例,合 成,Eg 2. 選用合適的原料合成,剖 析,合

5、 成,160oC,合 成,O,eg 3. 選用合適的原料合成,剖析一,H不夠活潑,產(chǎn)物為混合物,剖析二：通過添加適當(dāng)基團(tuán)，克服上述剖析中的問題,合 成 路 線,合 成,eg 4. 選用合適的原料合成,剖 析,CH2=CH-COOC2H5,H+ H2O,OH,C2H5OH H,HOCH2CH2OH,HCl(g,C2H5ONa,H+3O,HO,合 成,C2H5ONa,C2H5ONa,eg 5. 選用合適的原料合成,剖 析,合 成,OH,eg 6. 選用合適的原料合成,ClCH2Ph,剖 析,一 魏悌息試劑,第四節(jié) 魏悌息反應(yīng)和魏悌息-霍納爾反應(yīng),在相鄰位置上帶有相反電荷的兩性離子稱為葉利德(yli

6、de)。磷葉利德也稱為魏悌息試劑(德1953,1973,貢獻(xiàn)大,Ph3+-CH2,3PhH + PCl3,Ph3P,Ph3P + CH3X,Ph3P+-CH3X,C6H5Li,Ph3P + XCH2COOC2H5,Ph3P+-CH2COOC2H5 X,K2CO3,Na2CO3, NaOH, NaOR, NaNH2, NaH, RLi,魏悌息試劑制備,魏悌息試劑與醛、酮反應(yīng), 生成烯烴, 稱為魏悌息(Wittig, G.)反應(yīng),二 魏悌息反應(yīng),反應(yīng)機(jī)理,醛最快，酮次之。酯最慢。所以可進(jìn)行選擇性反應(yīng),親核性好的葉利德比較活潑.活潑葉利德反應(yīng)時(shí)，常得Z, E-烯烴的混合物.穩(wěn)定葉利德反應(yīng)時(shí)，E型產(chǎn)物

7、為主,反應(yīng)規(guī)律,三 魏悌息-霍納爾試劑和魏悌息-霍納爾反應(yīng),魏悌息-霍納爾試劑,C2H5O)3P + RCH2Br,魏悌息 霍納爾試劑,EtBr,NaH,魏悌息-霍納爾反應(yīng),魏悌息-霍納爾試劑與醛、酮反應(yīng)，制備烯烴，這一反應(yīng)稱為魏悌息(Wittig, G.) -霍納爾(Horner, L.)反應(yīng)。(比魏悌息反應(yīng)容易進(jìn)行,反式烯烴,二乙磷酸鈉(溶于水，后處理較易,反應(yīng)規(guī)律：生成的烯烴以反式為主,反應(yīng)機(jī)理,四 魏悌息反應(yīng)和魏悌息-霍納爾反應(yīng)的應(yīng)用實(shí)例,1 用來制備環(huán)外烯烴,2 制備,-不飽和羰基化合物,4 合成多烯類天然產(chǎn)物,3 制備丙二烯衍生物,1 硫葉利德的結(jié)構(gòu),2 硫葉利德的制備,HI,Na

8、H, (CH3)2SO,3d-p共軛,CH3SCH3 + CH3I,CH3)3S+I,NaNH2,HCl,五 硫葉利德的反應(yīng),硫葉利德與醛、酮反應(yīng)可制備環(huán)氧化合物或環(huán)丙烷衍生物,與非共軛醛、酮反應(yīng)可制備環(huán)氧化合物,R2C=O,(CH3)2S=O,3 硫葉利德的反應(yīng),與、不飽和醛、酮發(fā)生共軛加成反應(yīng)時(shí)，可制備環(huán)丙烷衍生物,分子內(nèi)親核取代,共軛加成,分子內(nèi)親核取代,第五節(jié) 浦爾金反應(yīng)和腦文格反應(yīng),1 定義：在堿性催化劑的作用下，芳香醛與酸酐反應(yīng)生成- 芳基-,-不飽和酸的反應(yīng)為浦爾金(Perkin, W.)反應(yīng),一 浦爾金反應(yīng),2 反應(yīng)機(jī)理,制備肉桂酸、呋喃丙烯酸、香豆素,3 應(yīng)用實(shí)例,在弱堿的催

9、化作用下，醛、酮與含有活潑亞甲基的化 合物發(fā)生的失水縮合反應(yīng)為腦文格(Knoevenagel, E.)反應(yīng),二 腦文格反應(yīng),1 定義,2 反應(yīng)機(jī)理,3 腦文格反應(yīng)的實(shí)例,eg 1,eg 2,eg 3,制備各種類型的,-不飽和化合物,第六節(jié) 達(dá)參反應(yīng),一 定義,環(huán)氧酸酯,CH2 生成醛 CHR 生成酮,醛、酮與-鹵代酸酯在強(qiáng)堿(RONa, NaNH2, (CH3)3COK)催化作用下互相作用，生成,-環(huán)氧酸酯的反應(yīng)稱為達(dá)參(Darzen, G.)反應(yīng),二 反應(yīng)機(jī)理,CO2,產(chǎn)生碳負(fù)離子,H,實(shí)例：由環(huán)己酮轉(zhuǎn)化成其他化合物,三 應(yīng)用,合成環(huán)氧酸酯，合成比原料醛、酮多一個(gè)碳的醛、酮,實(shí)例：由苯甲醛轉(zhuǎn)化成其他化合物,第七節(jié) 安息香縮合反應(yīng)和二苯乙醇酮重排,1 定義,俗稱安息香(Benzoin,一 安息香縮合反應(yīng),芳香醛在氰化鉀的作用下，發(fā)生雙分子縮合，生成-羥基酮的反應(yīng)稱為安息香