第四章 缩合反应Condensation Reaction培训课件.ppt

第四章 缩合反应Condensation Reaction 第一节 α-羟烷基化、卤烷基化、氨烷基化 1 α-羟烷基化反应 1.1 羰基α位碳原子的α-羟烷基化(Aldol缩合) 定义：含有α-H的醛或酮，在碱或酸的催化下发生自身缩合，或与另一分子醛或酮发生缩合，在α-位导入α-羟烷基，生成β-羟基醛或酮类化合物的反应（又称α-羟烷基化反应）。 该类化合物不稳定，易消除脱水生成α,β-不饱和醛酮，故这类反应又称为醛醇（aldol）缩合反应。 （1）含α-H的醛酮的自身缩合（一般用碱性催化剂） （a）醛自身缩合应用： 2-乙基己醇（异辛醇）的生产（用碱性催化剂） （a）甲醛与含?-H醛酮的反应（羟甲基化反应，Tollens缩合） 由于甲醛本身不含α-H，不能自身缩合，产物较单一。 （b）卡尼扎罗反应：（Cannizaro ） α位上无活泼氢的醛类和浓NaOH或KOH（或醇）作用生成一分子醇和一分子酸。无α氢的醛在强碱的作用下，一分子的醛基氢以氢负离子的形式转移给另一个分子，结果一分子氧化，一分子还原，也叫歧化反应。 卡尼扎罗反应（Cannizaro ）应用利用甲醛的这一性质制备季戊四醇 （c）芳醛与含α-H的醛酮缩合（Claisen-Schimidt反应） （i）芳醛与含α-H的醛酮缩合(Claisen-Schimidt反应)的特点:产物构型一般均为反式。 原因：消除过程中的稳定性 （ii）芳香醛与不对称酮反应 不对称酮仅一个α位含有活泼氢原子，则得到的产品单纯。 （iii）不含α-H的芳酮也可与含α-H的醛、酮发生缩合反应 （3）定向醛酮缩合 （a）烯醇盐法 （b）烯醇硅醚法 （c）亚胺法（ 想让哪位α-H活化就让它与 反应） 1.2 不饱和烃的α-羟烷基化反应（Prins反应） 定义：烯烃与甲醛（或其它醛）在H+催化下加成缩合，得1,3-二醇，或其环状缩醛产物（1,3-二氧六环）及α-烯醇的反应。 （a）反应中的H+可为稀硫酸、磷酸、强酸性离子交换树脂、BF3等，一般不用盐酸，因为易生成γ-氯代醇副产物。 （c）反应条件的影响。如果反应温度为25－65℃，酸浓度为20－65%，产物主要为环状缩醛。 1.3 芳醛的α-羟烷基化反应（安息香缩合） （1） 定义：芳醛在含水乙醇中，以NaCN为催化剂，发生双分子缩合，生成α-羟基酮的反应。 （2） 机理（关键：如何来制造一个碳负离子） ： 2 α-卤烷基化反应（Blanc 反应） （1）定义：芳香烃在甲醛、氯化氢及无水ZnCl2、（AlCl3 、SnCl4）或质子酸等缩合剂存在下，在芳环上引入卤烷基（-CH2Cl）的反应。如果用溴化氢、碘化氢代替氯化氢则发生溴甲基化和碘甲基化反应。 （2）机理： （苯环上有供电子基有利于反应） （3）α-卤烷基化反应作用与意义 （b）Blanc氯甲基化反应可用于延长碳链 （4）α-卤烷基化特点 （a）当芳环存在R、OR等供电基时 （c）活性较小的芳烃可选用CH3OCH2Cl/ZnCl2为试剂。 3 α-氨烷基化反应（Mannich反应） （1）定义：具有α-氢的醛、酮与甲醛和胺同时缩合，在α-碳上引入胺甲基的反应。可以产生多一个亚甲基的胺（伯胺、仲胺或氨，其中仲胺可以获得较好的收率），所得产物称为Mannich（曼尼奇）碱。 （3）Mannich反应机理 （4）Mannich反应影响因素： 例 第二节 β-羰烷基化反应 1 Michael 加成反应（在合成上具有特殊的重要性） 1.1 定义 含活性氢的化合物与α,β-不饱和羰基化合物在碱催化下发生的加成缩合，生成β-羰烷基化合物的反应。 1.2 反应机理 （1）反应是可逆的、放热反应，一般低温有利于平衡向右移动。 （2）催化剂的选择及用量：根据Michael供电体的结构选择B，用量一般为催化量（0.1～0.3当量） （3）不对称酮的Michael加成反应（取代基多的一侧反应） 对于α位为吸电取代基的不对称酮，这一反应结果是可以理解的。 1.3 Michael 加成反应的应用 （a）在活性亚甲基上导入碳原子的侧链。 （b）合成环状化合物(Robinson环合) 第三节 亚甲基化反应羰基烯化反应( Wittig反应) Wittig试剂 内鎓盐（ylide） 类烯式（ylene）结构 3 Wittig试剂的制备 Wittig试剂是一种黄色至红色的化合物 4 Wittig反应机理 5 Wittig反应的影响因素 （a）Wittig试剂的结构对Wittig试剂反应活性和稳定性的影响 （i）当R1,R2为H，脂烃基，脂环烃时，稳定性差，反应活性高，其制备反应要求在无水条件下、N2保护中进行。 （ii）当