第五章羰基的亲核加成及相关反应.ppt

羰基的亲核加成及相关反应 (iii) 与仲胺的缩合 例： 醛较活泼,可用碱催化 a 位有氢 烯胺 (enamine) 用共沸或用 干燥剂除去 与仲胺缩合成烯胺的机理（酸催化） 亚胺、肟、腙和烯胺类化合物在合成上的应用 通过还原制备胺类化合物 2o 胺 1o 胺 还原时被取代 烯 胺 类似羰基 2o or 3o 胺 3o 胺 通过加成制备胺类化合物 通过烯胺还原制备胺类化合物 肟类化合物的Beckmann重排 例： 己内酰胺 Beckmann重排 nylon-6 聚己内酰胺 Beckmann 重排的立体化学 反式协同迁移—消除 迁移基团的构型保持不变 构型不变 * * * 羰基碳带部分正电荷 易受亲核试剂的进攻 一些常见的与羰基加成的亲核试剂 负离子型 相应试剂 亲核试剂 分子型 亲核能力 较强 强 不强 羰基与负离子型亲核试剂加成的两种形式 不可逆型（强亲核试剂的加成） 可逆型（一般亲核试剂的加成） 亲核加成 亲核加成 不可逆 可逆 1.1 醛酮与 RMgX 或 RLi 的加成 1o醇 2o醇 3o醇 一、 醛酮羰基的亲核加成 1.2 醛酮与炔化物的加成 进一步应用 a－炔基醇 cis－烯基醇 trans－烯基醇 a－羟基酮 a, b－不饱和酮 醛酮与金属试剂加成的立体化学 —— Cram规则 Cram规则：羰基氧在S与M之间，试剂从S一边进攻。 Small Medium Large 2.5 1 手性碳 位阻大 Cram的解释 主要产物 1.3 醛酮与LiAlH4 或 NaBH4 还原反应 1o醇 2o醇 机理 理论用量: LiAlH4（NaBH4） : 醛酮 = 1 : 4 实际用量: 过量 LiAlH4 与 NaBH4 的比较： 较好 较弱(温和) 较慢 可有水 NaBH4 较差 强 快 无水 LiAlH4 反应选择性 还原能力 反应速度 试剂要求 例： 有两个可被还原基团 只还原酮羰基 两个基团均可被还原 LiAlH4和NaBH4还原羰基的立体选择性 位阻较小 位阻较大 位阻较大 位阻较小 1.4 醛酮与与NaCN 的加成 机理： a-羟基腈 合成上进一步应用 Strecker反应 a-氨基腈 a-羟基酸 a, b-不饱和酸 a-氨基酸 Strecker反应机理 亚胺正离子 1.5 与NaHSO3 加成 醛（芳香醛、脂肪醛） 脂肪族甲基酮 应用：醛或甲基酮的 分析、纯化 反应可逆 NaHSO3的亲核性 白色结晶物 （酸处理） 1.6 醛酮与 H2O 加成 偕二醇 例 不能分离 含量与羰基亲电性有关 给电子基 位阻 一些稳定的偕二醇（水合羰基化合物）举例 水合三氯乙醛 水合醛的脱水 吸电子基 吸电子基 缩醛（酮） 半缩醛（酮） 1.7 醛酮与醇的加成 —— 缩醛（酮）的形成 不断除去 例1：生成缩醛（酮） 环状缩醛（酮）较易生成 一般不稳定 碱性和中性中稳定 例2：环状半缩醛（酮） 环状半缩醛酮 吡喃葡萄糖 99% 银镜反应 环状半缩醛（酮）较稳定，易生成 环状半缩醛仍有醛的特性 缩醛（酮）的形成机理 半缩醛（酮） 缩醛（酮） 提示： 逆向为缩醛（酮）的水解机理 亲电性增强 制备缩醛（酮）的其它方法 —— 交换法 交换酮 蒸馏除去 原甲酸三甲酯 丙酮缩二乙醇 缩醛（酮）在合成上的应用 (i) 用于保护羰基 例 1： 分析： 分子内羰基将参与反应，应先保护。 合成： 醚键，碱性条件下稳定 缩酮水解，除去保护 例 2： 副反应： 保护羰基，避免副反应发生： 消除反应 Favorski 重排 机理 Favorski 重排机理 例 3：Stork等, 全合成Aspidospermime的中间体 保护的作用：1. 避免羰基还原 2. 避免NH3共轭加成 保护羰基 去除保护 (ii) 用于保护邻二醇 例：合成多元醇单酯 保护邻二醇 直接酯化难控制 酯化位置 酯化数量 去保护 ？ 缩硫酮的制备及应用 应用： 保护羰基（缩硫酮较易制备，但较难除去，应用受到限制）。 还原成亚甲基 缩硫酮 除去方法：共沸或用 干燥剂 1.8 醛酮与胺类化合物的缩合 (i) 与伯胺的缩合 例： 醛较活泼,易反应 亚胺（imine） （Schiff 碱） 与伯胺缩合成亚胺的机理 酸催化，使羰基亲电性增强 (ii) 与氨衍生物的缩合 羟胺 氨基脲 肟 (oxime) 缩氨脲（用于分析） 腙类 (hydrazone) 2, 4－二硝基苯腙（黄色固体） (用于分析) 2, 4－二硝基苯肼 取代肼(hydrazine) * *