《缩合反应》PPT课件.ppt

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1、第四章 缩合反应,Condensation Reaction,1.缩合反应的含义：两个或两个以上有机化合物分子之间相互作用形成一个新的较大分子，同时释放出简单分子的反应；或同一个分子内部发生反应形成新的分子的反应可称为缩合反应。反应过程中一般同时脱去的小分子是水、醇、氨、卤化氢等。,2.分类：碳碳键缩合 碳杂键缩合,形成的化学键,反应机理,一、电子反应机理1.亲核反应（1）亲核加成-消除反应 含有-活性氢的醛或酮间的亲核加成-消除反应 含-活性氢的醛或酮在碱或酸的催化下的羟醛缩合反应属亲核加成-消除反应机理。,-卤代酸对醛、酮的加成-消除反应Wittig试剂对醛、酮的加成-消除反应 活性亚甲基

2、化合物对醛、酮的加成-消除反应 亲核加成反应2.亲电反应 在-卤烷基化反应中，甲醛（多聚甲醛）在氯化氢存在下，形成一种稳定的正离子，该正离子与芳环发生亲电取代，生成的羟甲基物在氯化氢存在下，经SN2反应，得到氯甲基产物.二、环加成反应机理 1.4+2环加成反应 2.1,3-偶极环加成反应,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应一、-羟烷基化,1 Aldol缩合（羟醛缩合）,定义：含有-H的醛或酮，在碱或酸的催化作用下生成 羟基醛或羟基酮的反应（醛、酮之间的缩合）,无机碱:NaOH,Na2CO3 有机碱:EtONa,NaH,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应一、-羟烷基化,1 Aldol缩合,机

3、 理 a：碱催化,H2SO4 HCl TsOH,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应一、-羟烷基化,1 Aldol缩合,机 理 b：酸催化,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应一、-羟烷基化,1 Aldol缩合 1）自身缩合（一般用碱性催化剂）,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应一、-羟烷基化,1 Aldol缩合 1）自身缩合（一般用碱性催化剂）,应用：2-乙基己醇（异辛醇）的生产,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应一、-羟烷基化,1 Aldol缩合 ii）不同的醛酮之间的缩合,a 与含-H醛酮的反应（羟甲基化Tollens）,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应一、-羟烷基化,1 Ald

4、ol缩合 ii）不同的醛酮之间的缩合,应用,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应一、-羟烷基化,1 Aldol缩合 ii）不同的醛酮之间的缩合,b 苯甲醛与含-H醛酮的反应(Claisen-Schimidt)）,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应一、-羟烷基化,1 Aldol缩合 ii）不同的醛酮之间的缩合,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应一、-羟烷基化,1 Aldol缩合 iii)含不同-H 醛酮之间的反应,a 与LDA作用定向生成动力学盐（低温强碱）,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应一、-羟烷基化,1 Aldol缩合 iii)含不同-H 醛酮之间的反应,b 烯胺法：（想让哪位-H

5、活化就让它与 反应）,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应一、-羟烷基化,2 不饱和烃羟烷基化（Prine普林斯）(1,3-丙二醇 缩醛）,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应一、-羟烷基化,2 不饱和烃羟烷基化（Prine）,如果用HCl作催化剂则生成,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应一、-羟烷基化,3 芳醛的-羟烷基化（安息香缩合）芳醛在含水乙醇中，以氰化钠（钾）为催化剂，加热后发生双分子缩合生成-羟基酮,机理（关键：如何来制造一个碳负离子）,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应一、-羟烷基化,当R为吸电子基团时有利于反应但不能生成对称的-羟基酮,能与苯甲醛反应生成不对称的-羟基酮.如

6、：,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应一、-羟烷基化,4 Reformatsky（雷福尔马特斯基）反应 醛或酮与a-卤代酸酯和锌在惰性溶剂中反应,经水解后得到b-羟基酸酯。,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应一、-羟烷基化,机理,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应一、-羟烷基化,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 二、-卤烷基化（Blanc反应，氯甲基化反应）,机理:(苯环上有供电子基有利于反应,因为此为亲电反应),作用与意义,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 二、-卤烷基化（Blanc反应，氯甲基化反应）,Blanc氯甲基化反应可用于延长碳链,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应

7、 二、-卤烷基化（Blanc反应，氯甲基化反应）,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应三-氨烷基化反应（Mannich反应）,含有a-活泼氢的醛、酮与甲醛及胺(伯胺、仲胺或氨)反应，结果一个a-活泼氢被胺甲基取代，此反应又称为胺甲基化反应，所得产物称为Mannich（曼尼奇）碱,三-氨烷基化反应（Mannich反应）,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应三-氨烷基化反应（Mannich反应）,机理,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应三-氨烷基化反应（Mannich反应）,影响因素:,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应三-氨烷基化反应（Mannich反应）,例:,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷

8、基化反应三-氨烷基化反应（Mannich反应）,例,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应三-氨烷基化反应（Mannich反应）,抗疟疾药常洛林,第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应三-氨烷基化反应（Mannich反应）,Mannich反应改性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂,第二节-羟烷基、-羰烷基化反应一、-羟烷基化反应,芳烃的-羟烷基化,第二节-羟烷基、-羰烷基化反应二、羰烷基化反应 1、Michael反应,二、-羰烷基化反应1、Michael（迈克尔）加成a,-不饱和羰基化合物和活性亚甲基化合物在碱催化下进行共轭加成，称为Micheal加成,电子给体：活泼亚甲基化合物、烯胺、氰乙酸酯类、酮酸酯、硝

9、基烷类、砜类等碳负离子接受体：-不饱和醛、酮、酯，不饱和腈、不饱和硝基化合物以及易于消除的曼尼希碱催化剂：醇钠（钾）、氨基钠、吡啶、三乙胺、季铵碱,第二节-羟烷基、-羰烷基化反应二、羰烷基化反应 1、Michael反应,不对称酮的Micheal加成,第二节-羟烷基、-羰烷基化反应二、羰烷基化反应 1、Michael反应,Micheal反应的应用,第二节-羟烷基、-羰烷基化反应二、羰烷基化反应 1、Michael反应,Micheal反应的应用,第三节 亚甲基化反应 一.羰基烯化反应：（Witting 反应）,Witting试剂,Wittig 试剂与醛、酮的羰基发生亲核加成反应，形成烯烃,硫和磷与

10、碳结合时，碳带负电荷，硫或磷带正电荷彼此相邻，这种结构的化合物称为Ylide(叶立德)。由磷形成的Ylide称为磷Ylide，又称为Wittig试剂，其结构可表示如下：,第三节 亚甲基化反应 一.羰基烯化反应：（Witting 反应）,制备,RX：RBr,溶剂：Et2O 苯 DMF DMSO,碱：NaNH2 RONa n-BuLi,第三节 亚甲基化反应 一.羰基烯化反应：（Witting 反应）,Witting 反应机理,第三节 亚甲基化反应 一.羰基烯化反应：（Witting 反应）,Witting 反应的应用（增长碳链）,第三节 亚甲基化反应 一.羰基烯化反应：（Witting 反应）,W

11、itting 反应的应用（增长碳链）,第三节 亚甲基化反应 二.羰基-位的亚甲基化1 活性亚甲基化合物的亚甲基化（Knoevenagel）,碱性催化剂是：氨、胺、吡啶、哌啶、二乙胺、氢氧化钠等,含活泼亚甲基的化合物与醛或酮在弱碱性催化剂(氨、伯胺、仲胺、吡啶等有机碱)存在下缩合得到a,b-不饱和化合物。,第三节 亚甲基化反应 二.羰基-位的亚甲基化1 活性亚甲基化合物的亚甲基化（Knoevenagel）,位阻影响：醛比酮好，位阻小的酮比位阻大的酮好,第三节 亚甲基化反应 二.羰基-位的亚甲基化1 活性亚甲基化合物的亚甲基化（Knoevenagel）,酸性很强-活泼,例：,第三节 亚甲基化反应

12、二.羰基-位的亚甲基化1 活性亚甲基化合物的亚甲基化（Knoevenagel）,活性稍弱于,例：,第三节 亚甲基化反应 二.羰基-位的亚甲基化1 活性亚甲基化合物的亚甲基化（Knoevenagel）,用醇钠强碱作催化剂,例：,第三节 亚甲基化反应 二.羰基-位的亚甲基化1 活性亚甲基化合物的亚甲基化（Knoevenagel）,丙二酸与醛的自行缩合物受热即自行脱羧，是合成，-不饱和酸的较好方法之一,例：,第四节、-环氧烷基化（Darzens反应）,、-环氧烷基化（Darzens达秦斯反应）,第四节、-环氧烷基化（Darzens反应）,通式：,R1、R2最好有一个是芳基或是,a,-环氧烷基化（Da

13、rzens达秦斯反应）,醛、酮在强碱作用下与-卤代羧酸酯缩合，生成,-环氧羧酸酯（缩水甘油酯）,第四节、-环氧烷基化（Darzens反应）,机理:,第四节、-环氧烷基化（Darzens反应）,例:,第五节 环加成反应,Diels-Alder反应（双烯合成）,反应物活性：电子从丁二烯流向乙烯，因此带有吸电子基团的亲双烯体的活性高。如：,1 解释下列名词和术语:羟甲基化反应；安息香缩合；Blanc反应；Witting 试剂；Micheal反应2 在Mannich 反应中加入H+的目的？Mannich反应在有机合成中的应用。3 Micheal 加成反应中间的用量及其强弱对产物有何影响？4 何为Witting 试剂？他的结构与其稳定性、活性、及选择性之间的关系如何？,