CH不飽和羧酸和取代羧酸

1、 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 RCOCH2COR RCOCH2COOR COCH2COORRO COCH2COOC2H5CH3 N CC H2C O O C2H5氰乙酸酯-酮酸易于失羧，但-酮酸酯是穩(wěn)定的。乙酰乙酸乙酯-酮酸酯丙二酸酯-二酮 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 COCH2COOC2H5CH3活性亞甲基活性亞甲基烴化和?；磻娮踊鶊F 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和

2、羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 CH3COOC2H5 CH3COOC2H51 C2H5ONa2 H+CH3COCH2COOC2H5C2H5OHClaisen酯縮合反應就是酯與含有活潑亞甲基的化合物（酯、醛、酮、腈）在堿性催化劑存在下的縮合反應。 C2H5O-HCH2COOC2H5C2H5OH-CH2COOC2H5歷程：1. 乙酰乙酸乙酯的合成一. Claisen酯縮合反應-酮酸酯乙酰乙酸乙酯 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 CH3CCH2COOC2H5 + C2H5ONaOCH3COCHCOOC2H5- Na+ C2H5OHCH3COCHCOOC2

3、H5-Na+HAcCH3COCH2COC2H5NaAc共振雜化體：HCCH3CCOC2H5OOPka=11, 較強的酸較弱的酸OCH3CH3COC2H5OCH2COOC2H5CH3COC2H5CH2COOC2H5O+COCH2COC2H5+OC2H5 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 當被?；孽H有一個氫時，要用比醇鈉的堿性更強的堿，如(Ph)3CNa（三苯甲基鈉）。 2.不同酯（其一不含氫）的縮合交錯酯縮合反應。C6H5CH2COOC2H5 + (COOCC2H5)2C2H5ONaC6H5CHCOOC2H5 + C6H5CH2COCHCOOC2H5C

4、OCOOC2H5C6H5+ C2H5OHHCOOC2H5CH3COOC2H5NaOC2H5HCOCH2COOC2H5CH3COCH2COOC2H5C2H5OH（主） 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 C6H5CHCOOC2H5COCOOC2H5175。CC6H5CHCOOC2H5COOC2H5酮的酮的氫比酯活潑。氫比酯活潑。CH3COOC2H5CH3COCH3C2H5ONaCH3COCH2COCH3C2H5OH 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 二元羧酸酯進行的分子內的Claisen反應3.Dieckmann縮合反

5、應制備五、六元環(huán)狀酮酸酯NaOC2H5苯, 800C COOC2H5COOC2H5COOC2H5OC2H5OCOOC2H5O- OC2H5己二酸二乙酯 2環(huán)戊酮甲酸乙酯 （7481） 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 eg. CH3COCH2COOC2H5與NaHSO3, HCN加成與苯腙，羥氨作用還原：CH3CHCH2COOC2H5OH碘仿反應C=O與Na作用放出H2，與FeCl3作用生成紫紅色使Br2的CCl4溶液褪色與PCl5作用生成 CH3CCHCOOC2H5ClOH3氯2丁烯酸乙酯甲基酮的典型反應烯醇的性質1. 互變異構現(xiàn)象：二. 酮-烯醇互變

6、異構 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 乙酰乙酸乙酯的1HNM譜圖c，b，a分別表示少量烯醇式中的CH3，C=CH和OH中的三種質子，d，e這兩個單峰表示酮式結構中-CH2和與羰基相連的CH3，三重峰和四重峰是酮式和烯醇式中酯基上的CH2和CH3。 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 CH3CCH2COC2H5OOrtCH3CCHCOC2H5OHO93%7%在酸性或痕量堿的作用下，二者迅速達到平衡，如用石英設備，通過蒸餾法可把二者分開。酮式：b.p. 41/267Pa；烯醇：33/267Pa（減壓）。由于分子內氫鍵的

7、存在，阻礙了分子間氫鍵的形成，因此烯醇的沸點小于酮。 L.Konorr.(18591921)發(fā)現(xiàn)在低溫（-78）時，二者可以分開。2. 互變異構（tantomezism） 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 COHOCCHCH3OC2H5較穩(wěn)定CH3CCHCOC2H5OHO原因亞甲基上氫的酸性，易離開。共軛。分子內氫鍵。CH3CCH3OCH2CCH3OH一般的烯醇式結構是不穩(wěn)定的。例如：僅占2.0*10-2 % 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 互變異構體與共振式的區(qū)別：* CH3CCHCH3OHCH3CCH2CH3

8、OCH2CCH2CH3OH與是互變異構體。 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 三.乙酰乙酸乙酯在合成上的應用1. 乙酰乙酸乙酯的酮式分解（稀堿） 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 40%NaOH2CH3CONaOC2H5OHCH3CCH2COOC2H5OCH3C CH2C OC2H5OOOH-CH3C CH2OHO-COC2H5OCH3COOH-CH2COC2H5OCH3COO-CH3COOC2H5OH-2CH3COO-C2H5OHCH3C CH2COOC2H5ONaOC2H5CH3CCHCOOC2H5O-Na+R

9、XCH3CCHCOOC2H5ORNaOC2H5CH3CCCOOC2H5OR-Na+RXCH3C COOC2H5O RR2. 酸式分解：（濃堿）亞甲基上氫的活潑性：亞甲基上氫的活潑性： 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 eg. CH3COCHCH2CH3CH3引入CH3COCH2COOC2H5NaOC2H5CH3ICH3COCHCOOC2H5CH3NaOC2H5C2H5ICH3COCCOOC2H5CH3C2H510%KOHH+CO2CH3COCHCH2CH3CH3CH3 OCCHRCOOC2H5酸式酮式酮式分解酸式分解CH3CCH2RORCH2COOH(1

10、）合成甲基酮: 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 CH3COCH2COOEtNaHC6H5COClCH3COCHCOOEtCOC6H5稀堿：CH3COCH2COC6H5濃堿：C6H5COCH2COOH不會生成與酰氯作用的乙醇CH3COCH2COOEtEtONaClCH2COCH3CH3COCHCOOEtCH2COCH3CH3CCH2CH2CCH3OOCH3CCH2CH2COOHO(濃KOH)（稀堿）-二酮、-酮酸（3）-二酮、-酮酸 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 沒有副產物CH3COOH. （4）2.5-己二酮

11、，己二酮，-二酮二酮 在合成羧酸時，通常不采用乙酰乙酸乙酯法，而采用丙二酸酯法。因為前者在進行酸式水解時，常伴有酮式水解產物。CH3COCH2COOEtEtONaBrCH2COOEtCH3CCHCOOEtCH2COOEtO5%NaOHH3O+CH3CCH2CH2COOHOCH3COCH2COOEtNaHI2CH3COCHCOOEtCHCOOEtCH3CO稀NaOHH+CO2CH3COCH2CH2CH3CO2NaI 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 ClCH2COOHNaCNCH2COOHCNC2H5OHH+CH2COOEtCOOEtCH2COOEtCOO

12、EtC2H5ONaRXRCHCOOEtCOOEtNaOHH2ORCHCOONaCOONaH+RCHCOOHCOOHCO2RCH2COOH四四. . 丙二酸二乙酯的合成和應用丙二酸二乙酯的合成和應用1. 制法:2. 應用： （1）合成一元羧酸 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 2CH2(COOC2H5)2C2H5ONaBr(CH2)2BrCH2CH(COOC2H5)2CH2CH(COOC2H5)2NaOH H2OH+ CH2CH2COOHCH2CH2COOHCH2(COOC2H5)2C2H5ONaClCH2COOC2H5CHCOOC2H5COOC2H5CH

13、2COOC2H5NaOH,H2OH+,CH2COOHCH2COOHCO2CH2(COOC2H5)2Br(CH2)3Br+C2H5ONaCOOEtCOOEtNaOHH+COOHCOOHCOOH（2）合成二元羧酸： 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 A CH2AA,A為C ROCHOC OROCNR2OCNNO2等CHICH3CH3+CH2COOEtCNC2H5ONaC2H5OHCHCHCH3CH3COOEtCNEtONa/C2H5OHCHICH3CH3CHCH3CH3C CH(CH3)2COOEtCNeg.五五. 其它含活潑亞甲基的化合物其它含活潑亞甲基的

14、化合物: 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 Knoevenagel 縮合縮合(諾文格爾）諾文格爾） 含活潑氫的亞甲基化合物在堿催化劑存在時，和醛、酮共熱脫水，生成、不飽和羰基化合物。 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 CH2CH CHO+CH2(COOEt)2C2H5ONaCH2CH2CHOCH(COOEt)2H3O+CH2CH2CHOCH2COOHeg.HC C COOEt+CH3COCH2COOEtC2H5ONaCHCOCH3COOEtCH=CHCOOEt六六. . MichaelMichael加成加成（在藥物

15、合成中有重要用途）（在藥物合成中有重要用途）活潑氫化合物與、不飽和羰基化合物的加成Michael加成OO+CH2CHCO2EtEtONa,EtOH0 。COOCH2CH2COOEt丙烯酸乙酯2（2乙氧羰乙基）1，3環(huán)己二酮丙二酸二乙酯 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 16.2 有機合成路線設計 一個良好的合成路線，要求：步驟少（一般超過五步以上的反應，實際應用價值不大）；產率高；中間產物與最終產物易提純；原料易得；價格便宜。 對于目標分子，我們計劃要合成的分子結構設計主要包括： 1) 碳架的建立； 2) 官能團的轉化； 3) 立體化學選擇性和控制。 有

16、有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 CH3CH2C CH2OHCH3CH3CHCNCH3CH2C CH2CHOCH3CH3CH3CH2C CH2CH2OHCH3CH3CH3CH2C MgClCH3+CH2CH2OCH3SOCl2CH3CH2C OHCH3CH3CH3CH2MgCl+CH3CCH3OOHCH3CCH3CH3CHO+CH3MgCl例1. 由3個C以下的C分子合成CH3CH2C(CH3)2CH2CH(OH)CN 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 例2.C2H5MgX+C6H5COCH3C6H5MgX+CH3C

17、OC2H5C6H5COC2H5+CH3MgXOHCC2H5C6H5CH3官能團的導入和轉化：6 CH3CH2CH2CH2CHCH2CH2CH3CH3 合成例3CH3CH2CH2CH CCH2CH2CH3CH3CH3CH2CH2C CHCH2CH3CH3TMCH3(CH2)2CH2C CH2CH2CH3OHCH3CH3(CH2)3MgBrCH3CH2CH2CCH3O 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 例4. CH3CH2CH2CH2CHCH2OHC2H5的合成設計各分一半2CH3CH2CH2CHOCH3(CH2)2CHCHCHOC2H5OHCH3(CH2)

18、2C CCHOC2H5TMROHRSO2ClROSO2RSOCl2HXPX3RXAc-OOH-各官能團之間的互相轉化 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 c) 羧基羧基: d) 氨基氨基: 一般只有在必要時才爭取保護官能團的措施一般只有在必要時才爭取保護官能團的措施,因為保護措施因為保護措施會增加反應步驟會增加反應步驟,加大損失加大損失,影響收率影響收率.只能在全面周到地權衡只能在全面周到地權衡之后才爭取。之后才爭取。COOH+ROHSOCl2/NaOHH3O+COROC NH2+(CH3CO)2OH3O+CNHCCH3O 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 例5 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 例6 有有 機機 化化 學學 CH16不飽和羧酸和取代羧酸不飽和羧酸和取代羧酸 四、立體構型的控制：四、立體構型的控制：炔氫在炔氫在Lindlar催化劑存在下的順式加氫和在液氨中的反式催化劑存在下的順式加氫和在液氨中的反式 加氫；加氫；2. SN2反應中中心碳原子的構型轉化；反應中中心碳原子的構型轉化；3. 烯烴與鹵素的反式加成；烯烴與鹵素的反式加成；鹵代烴的鹵代烴的E2反式消除；反式消除；烯烴與硼氫化氧化