Claisen克莱森缩合反应ppt课件(1).ppt

1 Claisen 克莱森 缩合定义 两分子酯在碱的作用下失去一分子醇生成 羰基酯的反应称为酯缩合反应 也称为Claisen 克莱森 缩合反应 2 反应机理如下 3 反应机理为 首先 酯在碱的作用下失去活泼氢 生成烯醇负离子 烯醇负离子对另一分子的酯发生亲和加成 再消去烷氧负离子 生成 酮酯 4 反应条件 1 至少有一个酯含有活泼氢2 碱性条件下反应3 使用的溶剂必须符合一定的条件 5 1 相同酯之间的缩合 例如 乙酸乙酯的缩合产物 三乙 乙酸乙酯的 氢的酸性是很弱的 pKa约为24 5 而乙醇钠是一个较弱的碱 乙醇 pKa约为15 9 在这样条件下 乙酸乙酯形成的负离子在平衡体系中很少的 反应如下 6 为什么这个反应进行的如此完全呢 其原因是最后产物乙酰乙酸乙酯是一个比较强的酸 在碱作用下可以形成很稳定的负离子 使平衡朝产物方向移动 体系中乙酸乙酯负离子浓度虽低 但一旦形成就不断反应 结果使反应完成 7 关键因素 酯的缩合物与碱生成盐是缩合反应完成的关键一步 为使反应顺利进行 两个羰基之间的碳上必须有活泼氢 因此原料酯上的 碳上至少需要两个氢 一个用于被碱夺取 另一个用于生成盐 假如原料酯的 碳上只有一个活泼氢 则缩合反应必须在更强碱的作用下才能完成 如 异丁酸乙酯在乙醇钠作用下 不能发生酯缩合反应 但在三苯甲基钠的作用下就可进行缩合 8 溶剂的影响 假如溶剂的酸性比原化合物强得多 就不能产生很多的碳负离子 因为溶剂的质子被碱性很强的碳负离子夺去了 9 一般使用的强碱和相应的溶剂有以下几种搭配 1 三级丁醇钾 经常使用三级丁醇 二甲亚砜 四氢呋喃为溶剂 2 氨基钠 溶剂为液氨 醚 苯 甲苯 1 2 二甲氧乙烷等 3 氢化钠及氢化钾 溶剂为苯 醚 二甲基甲酰胺等 4 三苯甲基钠 溶剂为苯 醚 液氨等 注 三苯甲烷的pKa值大约为31 5 而三级丁醇的pKa是18 因此三苯甲基钠要比三级丁醇钠的碱性强得多 此外还有LDA等 10 2 混合酯缩合 若用两个不同的并都含有 活泼氢的酯进行酯缩合作用 理论上就可得到四种不同的产物 在制备上 没有很多的价值 因此一般进行这种混合酯缩合时 只用一个含有活泼氢的酯和一个不含活泼氢的酯进行缩合 经常用的不含活泼氢的酯有苯甲酸酯 甲酸酯 草酸酯 碳酸酯等 11 2 1苯甲酸酯与其它酯的反应注 芳香酸酯的酯羰基一般不够活泼 缩合时需要用较强的碱 有足够浓度的碳负离子 才能保证反应进行 12 2 2草酸酯与其它酯的反应 草酸酯由于一个酯基的诱导作用 增加了另一个羰基的亲电作用 所以比较容易和其它的酯发生缩合作用 13 注 草酸酯的缩合产物有一个 羰基酸酯的集团 加热即失去一分子一氧化碳 变成取代的丙二酸酯 苯基取代的丙二酸酯 不能用溴苯进行芳基化取代 但可用此法制得 14 注 用长链的脂肪酸酯和草酸酯反应 一般产率很低 但如能将产出来的乙醇不断蒸出 可以得到产率较高的产物 草酸酯缩合产物 经过处理可以得到 羰基酸 利用这个反应 可以合成生物化学上重要的2 氧代戊二酸 15 2 氧代戊二酸 羰基戊二酸 的合成 16 2 3甲酸酯与其它酯的反应 与甲酸酯发生酯缩合反应后 即在 碳原子上引入一个甲酰基 如用苯乙酸乙酯和甲酸乙酯进行缩合 得到 甲酰苯乙酸乙酯 17 注 甲酰化合物是非常活泼的 产率往往很低 并且容易聚合 例如 乙酸乙酯和甲酸乙酯缩合的产物 会马上再发生羟醛缩合作用 得到均苯三甲酸三乙酯 18 注 Claisen 克莱森 缩合反应是可逆的 因此生成的 二羰基化合物在催化量的碱与一分子醇作