碱性条件下的极性反应.ppt

第三章 碱性条件下的极性反应 SN2反应机理的亲核取代反应 SN2 和SN2’反应机理的亲核取代反应 β消除反应中的E2反应机理 练习 消除反应或取代反应的预测 亲核性和碱性 亲核加成反应 羰基化合物上的加成反应 羰基化合物有两个主要的共振结构式，R2C=O R2C+-O-, 从第二个共振结构式中，可以看出碳原子带有正电性，很容易发生羰基上亲核加成反应。 羰基化合物的α位上的氢有一定的弱酸性，在碱性条件下可被夺去，形成碳负离子。O=CR--CR2 -O-CR=CR2 碳负离子是一个很好的亲核试剂。 羰基化合物的热力学稳定性与共振结构式R2C+-O-的稳定性有直接的关系，羰基化合物的热力学稳定性顺序：RCOCl RCO2COR RCHO R2CO RCO2R RCONR2 ROCO2R ROCONR2 R2NCONR2 RCO2-。 羰基上的加成反应 羰基加成反应的立体化学 羰基化合物与含氮亲核试剂的加成反应 醛、酮与可以与胺发生加成反应，也可以和胺的衍生物（羟氨、肼、苯肼）发生反应。与一级胺反应，氮上还有氢，加成物失去一份子水，变为亚胺称为西佛碱。亚胺在稀酸中水解，可得回原来的羰基化合物及其胺，因此可以用来保护羰基化合物。反应过程如下： 二级胺与羰基化合物反应，可以生成烯胺。反应历程如下： 一分子醛或酮，在碱的作用下，形成碳负离子，此碳负离子与另一分子醛或酮的羰基发生亲核加成反应。反应历程如下： 羟醛缩合反应（Aldol reaction） Aldol reaction的立体化学 Retro-aldol 反应 共轭加成反应 Michael 加成反应 Robinson annulation 第一步（ Michael 加成反应） 第二步（ Aldol 加成反应） 第三步（ 脱水反应） 思考题 C(sp2）-X上的亲核取代反应 羰基碳上的取代反应 许多羰基化合物（如：酯、酰氯、酰胺、酸酐）里，羰基连有离去基团，羰基碳上带有一定的正电性，有利于亲核试剂的进攻，发生亲核取代反应。是加成-消除反应机理，不是SN2反应机理。 酯与胺反应生成酰胺 羰基化合物在进行亲核取代反应中除了会发生加成-消除反应机理之外，酰氯和酸酐还可以和醇进行消除-加成的反应机理的取代反应。反应实例： 加成-消除反应机理： 加成-消除反应的催化剂 Claisen 缩合反应 格式试剂、金属负氢试剂对酯基的加成反应 α,β-不饱和羰基化合物的烯基碳上的取代反应 α，β-不饱和羰基化合物上的β碳上带有离去基团时，此碳上可以发生加成——消除反应。 金属插入反应 卤代烯烃和卤代芳烃可以与金属（Zn、Mg、Li）发生插入反应，从C-X生成C-Metal。反应活性顺序：IBrCl α-消除反应（卡宾的生成与反应） 在同一个碳原子上，消除两个原子或基团产生活泼中间体“卡宾”的过程，称为α-消除反应。 卡宾的反应 I、卡宾对C=C的加成 反应实例： 反应机理： 碱促进的重排反应 C-C迁移的重排反应 Favorskii重排 Mitsunobu 反应 此反应使用DEAD和PPh3产生的亲核物种将醇进行SN2转化的反应。 碳正离子的稳定性 烯基、炔基、芳香基碳正离子都极不稳定 Beckmann重排 卡宾的反应 III、卡宾与亲核试剂的反应  卡宾的反应 IV、卡宾的1，2-迁移反应  C-C迁移的重排反应 Baeyer-Villiger 反应 Swern 氧化反应 P402页 多步反应机理： P265页 第四章 酸性条件下的极性反应 碳正离子中间体 孤对电子对碳正离子的稳定作用 C=Cπ键对碳正离子的稳定作用 σ键对碳正离子的稳定作用 芳香性对碳正离子的稳定作用 （可以买到） 碳正离子的稳定作用 碳正离子的生成：质子化的作用 1、R3C-X → R3C+ + X： 碳正离子的生成：质子化的作用 2、C=X与酸反应生成碳正离子 （E1cb消除） Knoevenagel 缩合反应 Robinson annulation Robinson annulation Robinson annulation 酰氯和醇的酯化反应 消除-加成反应机理：没有α氢的羰基化合物不能进行此反应机理。 酰氯和醇的酯化反应 （I- 也有类似作用） 酯在碱的催化下缩合为β-酮酯。 逆Claisen缩合反应 格式试剂对酰胺的加成反应 （反应性与酰氯相当） 带有强吸电子基团的芳基环上的取代反应 当苯环上带有强吸电子基团时，芳基碳上也可以发生加成——消除反应。 烯基和芳基碳上的取代反应 消除——加成反应机理： 反应实例： 反应机理： 金属插