有机分子骨架的建造.pptVIP

卡宾对烯键的加成是形成三元环最普通的方法。单线态和三线态卡宾同烯烃加成都可得环丙烷衍生物，但不同电子状态的卡宾表现出不同的立体化学特征。单线态按协同机理，所得环丙院保持起始烯的构型；三线态按分步机理，由于加成形成的自由基有足够时间绕C—C键旋转，故得顺、反异构体的混合物。二碘甲烷同锌—铜合金一起与烯烃作用是生成环丙烷的一种非常有效的方法，该反应称为西莫斯—–史密斯(Simmons—Simith)反应。四元环四元环也是一种高张力环，难于用一般方法合成。活泼亚甲基负离子上的两次烷基化，某些环丙烷衍生物的环扩大和光推动的[2十2]环加成反应是合成环丁烷衍生物的通常途径。丙二酸酯、乙酰乙酸乙酯的负离子同1，3—二溴丙烷的二次烷基化反应是形成环丁烷衍生物的经典反应。形成环丁烷的另一种方法是利用环丙烷的扩环反应。由于环丙烷环容易从烯与卡宾的加成而获得，该方法较有应用价值。例如：两个重键光推动的[2+2]环加成反应。反应结果两个重键连结成四元环，下面是一些反应例子：4n?电子体系的电环化5、缩环反应三、五元环五元环是自然界广泛存在的一种环系，近年来，随着一系列具有理论和实际意义的含五元环化合物的制备，开发了许多有价值的形成五元碳环的反应。这些反应文献上称为五元环或环戊烷成环反应，这一节将挑选一些有代表性的方法予以介绍。1、五元环一般是通过分子内的环化反应而形成的。1，4—或1，5—二羰基化合物分子内的羟醛缩合或酯缩合反应是形成五元环最一般的方法。如果所用的二羰基化合物本身是环结构的，反应结果可得稠合的五元环化合物分子内的维蒂希反应也可形成五元环体系。具有?—活泼氢的酮或其它羰基化合物，同乙烯基磷叶利德作用所得的中间产物是一种能发生分子内维蒂希反应的中间体，后者环化成环戊烯衍生物。3、1，4－二元腈的分子内缩合4、扩环反应四，六元环六元环是最典型的无张力环系，在自然界中分布很广，其中很多化合物(如甾体、萜类等)具有很强的生理效应或经济价值。关于这一类环系的合成，前面已经多次提到。例如分子内的羟醛缩合反应、酯缩合反应、丁二酸酐同芳环的博—克反应等都可形成一个新的六元环。下面再介绍几种合成六元环的方法：0102二腈的关环反应即索普(Thorpe)反应1，5—庚二腈，在金属钠的作用下一个?—活泼氢加到CN叁键上，再经水解，即得?—环酮羧酸，后者加热脱羧，即成为环己酮鲁滨逊增环反应环酮与?，?—不饱和酮或?—氨基酮的季铵盐，在曼尼奇碱存在下，经迈克尔加成反应，首先在酮的?位引入烃基，然后再进一步发生分子内的羟醛缩合，形成一个与原料环并接的稠六元环化合物，后者失水而成双环?，?—不饱和酮。一些典型的例子如下：由于酸酐羰基使??H活化的能力不及醛或酮中的羰基，因而反应往往需要较高温度和较长的反应时间。芳醛的芳环上含有?X、?N02等吸电子基团时，反应易于进行且收率较高；反之，若含有?Me等供电基团时，则使反应难于进行，收率亦较低。这些事实均由于珀金反应为亲核加成反应，其反应机理以苯甲醛与乙酐的缩合为例可表示如下：〈11〉反应（7）叫克莱森（Claisen）酯缩合反应，它是指具有?—氢的酯在强碱存在下发生的羟醛型缩合反应，最简单的例子是两分子乙酸乙酯在乙醇钠作用下发生自缩合生成乙酰乙酸乙酯的反应：从上述反应过程中看出，该反应不同于羟醛缩合之处仅在于初始加成物稳定化的方式不同。在酯缩合反应中，该负离子失去烷氧离了转变成?—酮酯而稳定化，在羟醛缩合中，负离子则从溶剂中获取质子转变成?—羟醛(酮)。酯缩合的每步反应都是可逆的，反应之所以能向产物一方移动，是由于在乙氧基负离子作用下，?—酮酯被转变成稳定的钠盐使平衡破坏之故。如果缩合产物中不再含?—氢，产物得不到这种稳定化作用，则缩合就很难进行。如异丁酸乙酯在醇钠催化下就得不到缩合产物。这种情况下，用碱性更强的三苯甲基钠。、氨基钠等代替醇钠。由于生成的乙醇能基本上被除去，从而使缩合反应正常进行。单击此处添加大标题内容同羟醛缩合反应一样，都含?—氢的两种不同酯之间的缩合可得四种产物，缺少实用价值。如果其中一个酯不合?—氢，如甲酸酯、苯甲酸酯、草酸酯和碳酸酯等，则可获得比较单一的产物。甲酸酯活性较高，同含?—氢的酯缩合时，一般醇钠就足以使反应发生。反应结果，?—活泼氢被甲酰基取代，得?—甲酰基酸酯：乙二酸酯作基组分进行的缩合所得产物既是—酮酯又是?—酮酯，因为?—酮加热时可脱去羰基。所以这种方法提供了合成?二元酸酯的路线。例如，从苯乙酸乙和乙二酸出发，可以80-85%的产制得苯基丙二乙。从丙酸酯出发，则以97％的产率得甲基丙二酸酯如果用碳酸酯作羰基组分进行酯缩合不需脱羰就能直接得到取代的丙