羰基的亲核加成

关于羰基的亲核加成第1页，课件共57页，创作于2023年2月含不饱和键的化合物及活泼的小环化合物均可发生加成反应。根据反应历程大体可分为三类：均裂加成、异裂加成和环加成。均裂加成即自由基加成(第二十七章)环加成是一类周环反应(第二十九章)本章重点讨论异裂C=O双键的加成反应。第2页，课件共57页，创作于2023年2月一、醛酮的亲核加成第3页，课件共57页，创作于2023年2月

1、醛酮与金属氢化物络合的反应(还原成醇)

PhCHOPhCOPhPhCOMeMeCOMe环己酮

很快117.680异丙醇中,0℃

NaBH4还原的相对速度：第4页，课件共57页，创作于2023年2月1)非对映选择性

空阻差别大时，主要得从空阻小的方向进攻的产物。空阻差别不大时，主要得稳定产物。NaBH4LiAlH486%92%14%8%空间位阻差别不大空间位阻差别大第5页，课件共57页，创作于2023年2月樟脑异冰片(外型)冰片(内型)(90%)(10%)从内侧进攻得外型产物，产物稳定。进攻空间位阻小的方向得到稳定产物从外侧进攻得内型产物。产物不稳定。第6页，课件共57页，创作于2023年2月LiAlH4,35℃Ｒ＝MeCramanti-Cramc74%26%Cram规律：在生成占优势的产物的过渡状态下，试剂从α－C上最大的基团的反位（anti）进攻．

无环酮的α位是手性碳时，试剂从环的两个非对映面进攻，生成的产物产量不等。t-Bu98%2%第7页，课件共57页，创作于2023年2月２）对映选择性

LIALH4与手性配体生成手性试剂(Ｐ617)LiAlH4＋（S）－BINAL（S）－BINAL－H（S）－BINAL－HＲ＝Ｅt

（S）－98%

Bu

（S）－100%第8页，课件共57页，创作于2023年2月2、醛酮与格氏试剂或有机锂化合物的反应（复习）也可使用有机锂化合物第9页，课件共57页，创作于2023年2月在有机合成中常用的格氏试剂和有机锂试剂，但应用范围有一定的区别．格氏试剂的使用有一定限制（课本P618）可换成有机锂试剂第10页，课件共57页，创作于2023年2月3、醛与磷叶立德的亲核加成1）叶立德叶立德类似有两种表示形式：B：n-BuLiPhLiNaOEtt-BuOKNaNH2

NaOH......当R为吸电子基团时，CH或CH2上酸性增强，则用弱碱。反则强碱第11页，课件共57页，创作于2023年2月2）Wittig反应(具有广泛用途)P620脂肪、脂环、芳香族醛酮未稳定的磷叶立德90%以上顺式烯烃第12页，课件共57页，创作于2023年2月机理动力学控制第13页，课件共57页，创作于2023年2月将三苯基膦替换为三邻甲苯基膦可以提高顺位选择性*反应中生成的锂盐对顺式转变有催化作用体积增大第14页，课件共57页，创作于2023年2月比较稳定的维蒂希试剂通常含有能够稳定类似碳负离子的碳上的负电荷的基团，例如在α碳上含有羰基的Ph3P=CH−COOR、Ph3P=CH−Ph。它们比简单的叶立德要稳定，且一般不与酮反应。第15页，课件共57页，创作于2023年2月Horner-Emmons(Wittig-Horner)亚磷酸烷基酯与卤代烷反应生成烷基磷酸酯，称为Arbuzov反应不活泼叶立德，产物主要为E-型（反式）烯烃第16页，课件共57页，创作于2023年2月应用与消除反应（例如卤代烃的脱卤化氢反应）不同的是，消除反应得到由查依采夫规则决定的结构异构体的混合物，而维蒂希反应得到双键固定的烯烃。很多醛和酮都可发生该反应，但羧酸衍生物（如酯）反应性不强。因此大多数情况下，单、二和三取代的烯烃都可以较高产率通过该反应制得。羰基化合物可以带着-OH、-OR、芳香-NO2甚至酯基官能团进行反应。第17页，课件共57页，创作于2023年2月应用第18页，课件共57页，创作于2023年2月得到顺式产物第19页，课件共57页，创作于2023年2月二、羧酸衍生物与亲核试剂的反应酯水解的反应机理(BAC2或AAC2）AAC2第20页，课件共57页，创作于2023年2月快快快慢慢快快快R的大位阻导致的AAC1：酸性单分子酰氧断裂AAC1第21页，课件共57页，创作于2023年2月

酚或伯醇的乙酸酯在浓硫酸中的水解也是照AAC1机理进行的，而在稀硫酸中的机理为AAC2。

BAC1未发现需要能形成稳定的C+离子如叔烷基、

烯丙基、

苄基等AA11第22页，课件共57页，创作于2023年2月BA11机理只在中性溶液或者弱碱性溶液中进行AA12和BA12都很少见，因为亲核试剂更容易进攻酰基而不是烷基第23页，课件共57页，创作于2023年2月酯水解机理结论酯水解最常见的机理为BAC2、AAC2、AA11酸催化碱催化双分子AAC2BAC2单分子AAC1无BAC1单分子（烷氧键断裂）AA11BA11双分子（烷氧键断裂，很少见）AA12BA12第24页，课件共57页，创作于2023年2月羧酸及其衍生物的活化P626一、酰氯二、酸酐三、其它第25页，课件共57页，创作于2023年2月三、烯醇盐的反应X=H、R，ORM+=Li、Na+,K+P6291.烯醇盐第26页，课件共57页，创作于2023年2月１）烯醇盐的区域选择性Ｐ631第27页，课件共57页，创作于2023年2月不对称酮在不同条件下两种烯醇盐的比例第28页，课件共57页，创作于2023年2月立体选择性第29页，课件共57页，创作于2023年2月2）烯醇盐的两可亲核性95%5%可在氧或碳上起亲核取代反应在氧上起亲核取代反应第30页，课件共57页，创作于2023年2月3）烯醇盐生成的其他方法烯醇锂与甲基酮的络合物第31页，课件共57页，创作于2023年2月双烯醇负离子的生成第32页，课件共57页，创作于2023年2月

复习：几类烯醇负离子的反应氢氘交换a卤代羟醛缩合亲核试剂2.烯醇盐与羰基化合物的反应第33页，课件共57页，创作于2023年2月羟醛缩合反应复习-定向羟醛缩合反应Charles-AdolpheWurtz亚历山大·鲍罗丁

第34页，课件共57页，创作于2023年2月

复习：几类烯醇负离子的反应烷基化酰基化共轭加成(Michael加成)醛、酮或酯第35页，课件共57页，创作于2023年2月酮直接烃化的副产物是多烃化避免多烃化方法：烯醇盐滴加到烃化剂中第36页，课件共57页，创作于2023年2月第37页，课件共57页，创作于2023年2月Claisen（酯）缩合（两个相同酯之间的缩合）b-羰基酯（1,3-二羰基类化合物）

其它常用碱

NaH,NaNH2,LDA,Ph3CNa,t-BuOK

（弱亲核性强碱）请注意所用碱的结构

复习：酯的酰基化——酯缩合反应第38页，课件共57页，创作于2023年2月Claisen缩合举例：乙酰乙酸乙酯第39页，课件共57页，创作于2023年2月Claisen缩合机理稳定的烯醇负离子第40页，课件共57页，创作于2023年2月1）甲基酮的烯醇盐与芳醛的反应（Claisen-Schmidt反应）酸催化在亚甲基上缩合碱催化在甲基上缩合其他一些Claisen反应第41页，课件共57页，创作于2023年2月

Zimmerman-Traxler反应过渡态模型:环己烷上的构象分析理论Aldolcondensation其他一些Claisen反应第42页，课件共57页，创作于2023年2月羟醛结构单元存在于许多分子（包括天然产物和合成分子）中。羟醛反应之所以应用广泛是因为它将两个相对简单的分子结合成一个较复杂的分子，通过形成两个新的手性中心，增加了分子复杂性。现代化学方法学不仅可以做到羟醛反应的高收率，而且能够控制反应产物的相对和绝对立体化学构型。这种选择性合成特定的立体异构体非常重要，因为不同的立体化学异构体可能具有完全不同的化学或生物特性。第43页，课件共57页，创作于2023年2月2）烯醇盐的酰化分子内的Claisen缩合－Ｄickmann缩合用于合成五六员环其他一些Claisen反应第44页，课件共57页，创作于2023年2月α-无取代酯基易转变为烯醇缩合反应可逆第45页，课件共57页，创作于2023年2月四、烯胺负离子的反应α-C上无取代为烯胺烯胺酰化－水解，产物β－二酮第46页，课件共57页，创作于2023年2月亚胺负离子是烯醇盐的类似物，比烯醇盐更容易进行烯醇化。第47页，课件共57页，创作于2023年2月Ｍannich反应1917年，罗伯特·鲁宾逊以丁二醛、甲胺和3-氧代戊二酸为原料，在仿生条件下，利用了曼尼希反应，仅通过一步反应便得到了托品酮，托品酮的合成是曼尼希反应的经典例子，被认为是全合成中的经典反应之一。第48页，课件共57页，创作于2023年2月△结论:有α-H的醛、酮、羧酸、羧酸酯、脂肪族硝基化合物和邻位没取代基的酚都可以与仲胺和醛生成Ｍannich碱。第49页，课件共57页，创作于2023年2月机理第50页，课件共57页，创作于2023年2月产物曼氏碱比较稳定，以它作原料，经甲基化与Hofmann消除反应，或在蒸馏时和碱作用下发生的分解反应，可以得到α,β-不饱和酮。第51页，课件共57页，创作于2023年2月由于曼尼希反应在生物碱的合成中有广泛的应用价值而受到合成化学家们的极大的重视。第52页，课件共57页，创作于2023年2月Mannich碱的应用止痛