單官能團(tuán)化課件

第四章單官能團(tuán)化合物的切斷(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

§4.1飽和烴和烯烴的切段與合成飽和烴的切斷與合成分析：合成：例2：例3：分析：合成：例4：分析：合成：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)炔烴的局部氫化例6：分析：合成：練習(xí)：完成下列化合物的逆合成分析并寫出合成路線切斷原則(1):最佳反應(yīng)機(jī)理生成穩(wěn)定的離子CNCC-RR-(MgBr)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)更易練習(xí)一ab六環(huán)中有一個(gè)雙鍵可采用Diels-Alder反應(yīng)切斷練習(xí)一ab用逆合成分析法設(shè)計(jì)下列化合物合成路線：分析：合成：例1：合成：分析：例3：分析：合成：例4：不含α－H羰基化合物的利用分析：例6：§4.3醛酮的切段與合成1、先將官能團(tuán)轉(zhuǎn)變?yōu)榇迹侔凑沾嫉那袛喾绞竭M(jìn)行例1分析：2、傅克酰基化反應(yīng)制備芳酮例2：3、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：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(duì)α－H的活潑性的影響順序：碳負(fù)離子的形成通式：（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。可實(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)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。醛酮的直接烴化存在的問題：（1）羥醛縮合；（2）不對(duì)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。(一）乙酰乙酸乙酯合成法醛、酮的間接烴基化催化劑：對(duì)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）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(duì)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(duì)稱的酮反應(yīng):例4：思考題：（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(dòng)力學(xué)控制烯醇硅醚的制備和反應(yīng)

熱力學(xué)控制烯醇硅醚的制備和反應(yīng)優(yōu)點(diǎn)：1）可分別制得熱力學(xué)控制或動(dòng)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(dòng)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。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(dòng)力：形成很強(qiáng)的Si－F鍵（595kJ/mol）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例5：例6：（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2、金屬－液氨還原形成特定烯醇負(fù)離子（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(duì)稱合成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：§4.4羧酸的切段與合成1、在羧酸的α位切斷，是格氏