有機化學-張金梅-12-PPT幻燈片

教學目標鹵代酸，羥基酸，羰基酸分類、命名、制備、性質(zhì)；丙二酸二乙酯制法及其在合成中的應(yīng)用；乙酰乙酸乙酯互變異構(gòu)及其在合成中的應(yīng)用。*邁克爾反應(yīng)教學重點乙酰乙酸乙酯、丙二酸二乙酯在合成中的應(yīng)用。教學難點乙酰乙酸乙酯、丙二酸二乙酯在合成中的應(yīng)用*邁克爾反應(yīng)。

*有機合成的方法和合成路線的選擇。1鹵代酸(1)酸性α-鹵代酸β-鹵代酸瑞佛馬斯基（Reformatsky)反應(yīng)，可以得到β-羥基酸。(2)醇酸的性質(zhì)酸性酚酸中酸性隨羥基與羧基位置不同而不同，鄰位強而對位弱醇酸中羥基增強酸性，醇酸酸性一般強于相應(yīng)羧酸氧化反應(yīng)醇酸羥基受羧基影響易被氧化成醛酸或酮酸脫水反應(yīng)：醇酸脫水時，隨著羥基的位置不同而生成不同的產(chǎn)物，完成方程式

降解反應(yīng)(3)酚酸酚酸的羥基在羧基的鄰、對位時，加熱容易脫羧。水楊酸

沒食子酸

3羰基酸α-酮酸與稀H2SO4共熱時，脫羧生成醛。β-酮酸不穩(wěn)定，容易脫羧生成酮。

完成方程式

１乙酰乙酸乙酯

(1)互變異構(gòu)現(xiàn)象

93%7%原因：

①在烯醇式結(jié)構(gòu)中存在共軛體系，降低了體系的內(nèi)能；②烯醇式結(jié)構(gòu)能通過分子內(nèi)氫鍵形成較穩(wěn)定的六元環(huán)，使穩(wěn)定性增加。在乙酰乙酸乙酯中，加入與酮作用的試劑，酮式發(fā)生反應(yīng)；加入與烯醇式作用的試劑，只要加入足夠的試劑，也可以全部起烯醇式的反應(yīng)。和兩個吸電子基團相連的亞甲基，都是活性亞甲基。β-羰基酸酯

β-二酮

丙二酸酯

氰基乙酸酯

硝基乙酸酯

(2)乙酰乙酸乙酯的性質(zhì)酮式分解和酸式分解：亞甲基的活潑性：但在合成反應(yīng)中，一般不使用酸式分解合成羧酸，原因是這樣分解所得的產(chǎn)物中，?；煊型椒纸獾漠a(chǎn)物。(4)乙酰乙酸乙酯在合成上的應(yīng)用用鹵代烴作試劑，可得甲基酮。

用酰鹵作試劑可得二酮。

用鹵代酸酯作試劑，可得酮酸。

(1)制法

２丙二酸二乙酯(2)性質(zhì)

(3)丙二酸二乙酯在合成上的應(yīng)用

用鹵代烴為原料引入烴基，可合成一元羧酸。

亞甲基上的氫還可以進一步被取代。以鹵代酸酯為原料，可合成二元羧酸。

以二鹵代烷為原料，調(diào)配不同的反應(yīng)物比例，可得不同的產(chǎn)物。丙二酸酯:二鹵代烷=1:1丙二酸酯:二鹵代烷=2:1合成螺環(huán)化合物。

80學時完11-1（5）（8）

11-2（7）（11）

11-4（1）（2）（5）

11-5（3）

11-14

11-15（3）

11-16（1）

12-1（3）

12-2（2）

12-4（1）（2）（3）

12-5（1）（2）

12-6（3）用丙二酸二乙酯制備戊酸Knoevenagel反應(yīng)：在弱堿六氫吡啶、乙二胺等催化下，含有活性亞甲基的化合物和醛或酮發(fā)生類似羥醛縮和的反應(yīng)。

反應(yīng)歷程為：

Michael加成反應(yīng)：含活性亞甲基的化合物在堿性條件下，與α,β-不飽和醛、酮進行的共軛加成反應(yīng)。

反應(yīng)歷程為：

３C-烷基化和O-烷基化乙酰乙酸乙酯實際上它有兩個反應(yīng)活中心。

α-氫酸性大，即烯醇式含量高，容易發(fā)生O-烷基化。在質(zhì)子溶劑中，容易發(fā)生C-烷基化反應(yīng)，在非質(zhì)子溶劑中，容易發(fā)生O-烷基化反應(yīng)。54%46%３氨基甲酸酯當碳酸分子中兩個羥基分別被氨基和烷氧基取代后，得到的產(chǎn)物是氨基甲酸酯。烏拉坦西維因滅草靈滅菌靈分析問題的著眼點：

①碳架的結(jié)構(gòu)是否發(fā)生了變化，碳鏈是增長了還是縮短了；②官能團的位置、數(shù)量及類型是否發(fā)生了變化。

是原料和指定產(chǎn)物的相互關(guān)系。

進行有機合成，必須具備各類有機化合物的綜合知識：①熟悉各類有機化合物的基本反應(yīng)；②掌握各類有機化合物之間的相互轉(zhuǎn)化；③掌握一定的合成技巧。合成的要求：合成的目的：①合成的步驟越少越好；通過一定的反應(yīng)，使原來分子中某一個或幾個化學鍵斷裂，同時形成一個或幾個新的化學鍵，從而使分子發(fā)生轉(zhuǎn)變或?qū)讉€小分子連接起來。②每步的產(chǎn)率越高越好；③原料越便宜越好。(1)碳鏈的增長１碳架的合成

在碳鏈上增加一個碳原子。鹵代烷和NaCN作用；羰基化合物和HCN加成；格氏試劑和甲醛或CO2作用。碳負離子的親核取代

乙酰乙酸乙酯鈉鹽或丙二酸二乙酯鈉鹽(碳負離子)與鹵代烴的親核取代；

炔化鈉、銅鋰試劑和鹵代烴作用。

碳負離子對羰基加成格氏試劑、有機鋰化合物、有機鋅化合物對醛、酮、酯的加成；

羥醛縮合反應(yīng)和酯縮合反應(yīng)。

(2)碳鏈的縮短

甲基酮鹵仿反應(yīng)，酰胺的霍夫曼降級反應(yīng)，羧酸或羧酸衍生物的脫羧反應(yīng)；

不飽和鍵的氧化斷鍵，鄰位二醇用高碘酸氧化斷鍵。

(3)碳鏈結(jié)構(gòu)的改變

分子重排反應(yīng)，如碳正離子的重排、醛肟或酮肟的Beckmann重排等。

(4)碳環(huán)的合成

三元、四元環(huán)：分子內(nèi)碳負離子的烷基化反應(yīng)；四元環(huán)還可由丙二酸二乙酯來合成。五元、六元環(huán)

常使用的成環(huán)反應(yīng)有傅-克反應(yīng)，羥醛縮合、狄克曼反應(yīng)、雙烯合成等。

大環(huán)的合成

(1)官能團的互相轉(zhuǎn)變

氧化程度相同的官能團可以通過取代反應(yīng)互相轉(zhuǎn)變；

烯鍵和炔鍵可以通過消除反應(yīng)得到引入。

２官能團的引入

氧化程度不同的官能團可以通過還原和氧化互相轉(zhuǎn)變；

鹵代烴和醇，可以通過親核取代反應(yīng)，把鹵素或羥基轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌鶊F。

(2)官能團的保護

保護基團時要符合三方面的要求：①易于與被保護基團反應(yīng)；②必須經(jīng)受得起在保護階段的各種反應(yīng)條件，③保護基團易于除去。

羥基保護羰基保護：縮醛或縮酮在含水的酸性條件下，很快的分解恢復原來的碳基?？s醛和縮酮在中性和堿性條件下是穩(wěn)定的，對親核試劑、有機金屬化合物和氫化物等還原劑也是穩(wěn)定的。(1)順反異構(gòu)體的合成

順式或反式烯烴：用Lindlar催化劑加氫可得順式烯烴，在液氨中用鈉還原則生成反式烯烴。

３

立體構(gòu)型

順式或反式鄰位二醇：

烯烴和鹵素的加成為反式加成，烯烴的硼氫化反應(yīng)是順式加成。

Diels-Alder反應(yīng)、碳烯對雙鍵的加成都是順式加成。

(2)對映異構(gòu)體的合成

一個非手性的分子中，引入一個手性中心后，產(chǎn)物往往是等量的左旋體和右旋體組成的外消旋體。

不對稱合成：原料通過合成反應(yīng)所得產(chǎn)物為手性分子時，其中一種占主導地位。

反應(yīng)物含有不對稱因素時，可以導致不對稱合成。如在SN2反應(yīng)中手性碳原子的構(gòu)型發(fā)生轉(zhuǎn)化。

使用不對稱試劑也可以實現(xiàn)不對稱合成。羰基的α-碳是手性碳時，親核加成反應(yīng)的產(chǎn)物遵循Cram規(guī)則。有機化合物的合成過程，可以用一般通式表示為：

式中

A、B為起始原料，G、H、I都是中間產(chǎn)物，P為目標產(chǎn)物。

４有機合成的一般步驟和分析方法

其中I的碳架及所含的官能團與目的產(chǎn)物已很接近，為關(guān)鍵中間產(chǎn)物。

關(guān)鍵中間體I應(yīng)具備的基本條件：①I的碳架和產(chǎn)物基本相似，②I所含的官能團與產(chǎn)物比較接近。

由關(guān)鍵中間體合成目標產(chǎn)物：一般通過一步或兩步就應(yīng)完成，最多不能超過三步，若在三步以上，則說明I的選擇不恰當。IPIP一般中間產(chǎn)物G、H的合成：在一些簡單的合成中，一般中間產(chǎn)物G、或H本身就是起始原料。

如果G、H和起始原料碳架一樣，但所含官能團不同，這時要找到合適的反應(yīng)，使原料的官能