第四章單官能團(tuán)化

第四章單官能團(tuán)化第一頁，共六十二頁，2022年，8月28日(1)、飽和烴和烯烴的切段與合成；(2)、醇的切段與合成；(3)、醛酮的切段與合成；(4)、羧酸的切段與合成

第二頁，共六十二頁，2022年，8月28日§4.1飽和烴和烯烴的切段與合成飽和烴的切斷與合成第三頁，共六十二頁，2022年，8月28日例1：第四頁，共六十二頁，2022年，8月28日分析：合成：例2：第五頁，共六十二頁，2022年，8月28日例3：分析：合成：第六頁，共六十二頁，2022年，8月28日例4：分析：合成：第七頁，共六十二頁，2022年，8月28日烯烴的合成與設(shè)計(jì)醇脫水生成烯烴FGI醛或酮與烴代亞甲基三苯膦(Wittig試劑)反應(yīng)炔烴的局部氫化第八頁，共六十二頁，2022年，8月28日切斷原則：多分支點(diǎn)添加例5：第九頁，共六十二頁，2022年，8月28日例6：分析：合成：第十頁，共六十二頁，2022年，8月28日練習(xí)：完成下列化合物的逆合成分析并寫出合成路線第十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日§4.2醇的切斷與合成醇的羥基是合成中關(guān)鍵官能團(tuán)醇是連接烴類化合物如烯烴、炔烴、鹵代烴等與醛、酮、羧酸以及衍生物等羰基化合物的橋梁第十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日切斷原則(1):最佳反應(yīng)機(jī)理生成穩(wěn)定的離子CNCC-RR-(MgBr)第十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日第十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日第十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日最佳反應(yīng)路線切斷原則（2）：最大步驟簡化切斷原則（3）：最適反應(yīng)試劑第十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日叔醇含有兩個(gè)相同基團(tuán)可同時(shí)切斷abc最佳試劑簡化反應(yīng)更易第十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日練習(xí)一ab第十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日六環(huán)中有一個(gè)雙鍵可采用Diels-Alder反應(yīng)切斷第十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日H負(fù)離子等價(jià)試劑:NaBH4還原醛酮不還原酯LiAlH4還原所有羰基化合物兩個(gè)試劑均不還原孤立雙鍵第二十頁，共六十二頁，2022年，8月28日練習(xí)一ab第二十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日用逆合成分析法設(shè)計(jì)下列化合物合成路線：第二十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日分析：合成：例1：第二十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日ab例2：第二十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日合成：分析：例3：第二十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日分析：合成：例4：第二十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日分析：經(jīng)典的Michael加成反應(yīng)：烯胺的Michael加成反應(yīng)：例5：第二十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日注意:經(jīng)典的Michael加成反應(yīng)與烯胺的Michael加成反應(yīng)互為補(bǔ)充。第二十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日不含α－H羰基化合物的利用分析：例6：第二十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日§4.3醛酮的切段與合成1、先將官能團(tuán)轉(zhuǎn)變?yōu)榇?，再按照醇的切斷方式進(jìn)行例1分析：第三十頁，共六十二頁，2022年，8月28日2、傅克?；磻?yīng)制備芳酮例2：第三十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日3、在羰基的α－β間進(jìn)行切斷,醛酮的烴基化反應(yīng)以及乙酰乙酸乙酯合成法例3分析：第三十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日注意以下幾點(diǎn)：（1）該反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)；（2）碳負(fù)離子的形成與否，與該質(zhì)子的酸性大小有關(guān)（活潑性），α－H的酸性取決于直接相連基團(tuán)的吸電子效應(yīng)，吸電子效應(yīng)越強(qiáng)，α－H的活潑性也就越高。吸電子基團(tuán)對α－H的活潑性的影響順序：碳負(fù)離子的形成通式：第三十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日（3）與所用堿的強(qiáng)弱有關(guān)；堿的類型：乙醇鈉（15.9）、叔丁醇鉀（19.2）、叔戊醇鈉（19）（第一代強(qiáng)堿）氨基鈉（35）、氫化鈉、三苯基甲基鈉（32）（第二代強(qiáng)堿）二異丙基胺鋰（LDA)(>40)，四甲基哌啶鋰(LITMP)(>40)（第三代強(qiáng)堿）第三十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日第三代強(qiáng)堿的優(yōu)點(diǎn)：堿性很強(qiáng)能夠溶解于非極性溶劑，甚至在烷烴中?？蓪?shí)現(xiàn)對羰基化合物的完全質(zhì)子化位阻大，親核性弱。負(fù)反應(yīng)少，不影響其它官能團(tuán)，不進(jìn)攻醛以外的羰基因此，第三代強(qiáng)堿對酮、酯、酰胺、睛、砜α－氫的去質(zhì)子化可以快速、完全地進(jìn)行，現(xiàn)代有機(jī)合成在產(chǎn)生烯醇負(fù)離子的反應(yīng)中，第三代強(qiáng)堿幾乎取代了傳統(tǒng)地試劑。第三十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日醛酮的直接烴化存在的問題：（1）羥醛縮合；（2）不對稱酮的烴化可在不同的?-碳上進(jìn)行；（3）單烴化和雙烴化；（4）O-烴化與C-烴化。第三十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日(一）乙酰乙酸乙酯合成法醛、酮的間接烴基化第三十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日催化劑：對甲苯磺酸，四氯化鈦仲胺：吡咯烷、哌啶、嗎啉（二）通過烯胺負(fù)離子進(jìn)行醛、酮的α－烷基化第三十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日烯胺可視為一種氮雜烯醇負(fù)離子，與碳親電試劑的反應(yīng)主要發(fā)生在烯胺的β－碳上（羰基的α－碳上）第三十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日特點(diǎn)：

反應(yīng)中無需堿或其它催化劑，可有效減少羰基化合物的自縮合，醛經(jīng)此法烷基化也可得到良好的產(chǎn)率。反應(yīng)形成單烷基化產(chǎn)物。非對稱酮經(jīng)烯胺的烷基化主要發(fā)生在取代較少的α－碳上。

烷基化試劑：僅限于非?；顫姷柠u代烴（碘甲烷、烯丙基鹵、芐基鹵、α－鹵代酯和α－鹵代酮）。吡咯烷與不對稱的酮反應(yīng):第四十頁，共六十二頁，2022年，8月28日例4：思考題：第四十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日（三）、通過烯醇硅醚進(jìn)行醛、酮α－烷基化1、在堿性條件下烷基化動力學(xué)控制烯醇硅醚的制備和反應(yīng)第四十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日

熱力學(xué)控制烯醇硅醚的制備和反應(yīng)第四十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日優(yōu)點(diǎn)：1）可分別制得熱力學(xué)控制或動力學(xué)控制的烯醇負(fù)離子

2）副產(chǎn)物是惰性的四甲基硅烷；缺點(diǎn)：1）方法的可行性首先取決于動力學(xué)或熱力學(xué)控制烯醇硅醚是否易得2）分子中存在敏感性官能團(tuán)時(shí)，再生烯醇負(fù)離子時(shí)就不能使用強(qiáng)親核試劑甲基鋰3）由甲基鋰與烯醇硅醚作用產(chǎn)生的烯醇負(fù)離子在烷基化時(shí)反應(yīng)活性不高

4）反應(yīng)在堿性條件下進(jìn)行，烷基化試劑是伯鹵代烴。第四十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日改進(jìn)方法：用芐基三甲基氟化銨代替甲基鋰再生烯醇負(fù)離子可制得比烯醇鋰鹽更活潑的烯醇銨鹽；該法優(yōu)點(diǎn)：在反應(yīng)條件下，酯、環(huán)氧等官能團(tuán)不受影響改進(jìn)方法的驅(qū)動力：形成很強(qiáng)的Si－F鍵（595kJ/mol）第四十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日特點(diǎn)：1）Lewis酸催化劑:TiCl4,SnCl4,ZnX22）烷基化試劑：叔鹵代烴和仲鹵代烴2、在酸性條件下烷基化第四十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日例5：第四十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日例6：第四十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日（四）、通過α,β－不飽和酮的共軛加成形成特定烯醇鹽進(jìn)行酮的α－烷基化1、通過有機(jī)銅試劑的共軛加成－捕獲烯醇負(fù)離子第四十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日2、金屬－液氨還原形成特定烯醇負(fù)離子第五十頁，共六十二頁，2022年，8月28日（五）通過亞胺負(fù)離子進(jìn)行醛、酮的α－烷基化烯胺和亞胺負(fù)離子都具有類似于烯醇和烯醇負(fù)離子的親核反應(yīng)性，作為烯醇及其負(fù)離子的等效體和互補(bǔ)形式，被用于羰基化合物的合成第五十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日亞胺通過強(qiáng)堿進(jìn)行α－去質(zhì)子化產(chǎn)生烯醇負(fù)離子的氮類似物，常用堿：格氏試劑，LDA合成價(jià)值：1）用于醛的烷基化；2）用于不對稱合成第五十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日4、在羰基的β－γ間切斷，利用Michael加成反應(yīng)制得例4：分析：合成：第五十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日§4.4羧酸的切段與合成1、在羧酸的α位切斷，是格氏試劑和CO2的反應(yīng)或鹵代烴與NaCN的反應(yīng)。分析：第五十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日例1：PhCH2COOH例2：第五十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日第五十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日2、α－β