第十三章羰基化合物的亲核加成和亲核取代反应(07)ppt课件

第十三章羰基化合物的亲核加成和亲核取代反应 13 1羰基的结构与亲核反应的活性13 2羰基的亲核加成反应13 2 1与含氧 硫亲核试剂的加成13 2 2与含氮亲核试剂的加成13 2 3与含碳亲核试剂的加成13 2 4 不饱和醛酮的亲核加成13 3羧酸及其衍生物的亲核取代反应 13 1羰基的结构与亲核加成 取代反应的活性 羰基碳 氧 sp2杂化 羰基为平面型极性基团 接受亲核试剂 接受亲电试剂 13 1 1羰基的结构与亲核反应P569 一个 键 一个 键 接受亲电试剂 接受亲核试剂 羧酸 羧酸衍生物发生亲核加成 消除 亲核取代反应 羧羰基 13 1 2醛酮羰基的亲核加成机理与反应活性P573 酸性条件催化 反应可逆 碱性条件 强碱性的亲核试剂 1 醛酮羰基的亲核加成机理 2 醛酮羰基的亲核加成活性P570 随R基增加 给电子能力增强 羰基碳的电正性减弱 随R基体积增大 试剂进攻的空间位阻增加并且中间体稳定性降低 亲核加成活性降低 Ar基与羰基碳相连 电子离域 化合物基态焓值降低 使形成过渡态时活化能增加 反应速率减慢 醛酮化合物发生亲核加成反应的活性顺序 讨论 13 1 3羧酸衍生物中羰基的亲核取代与反应活性P571 599 与反应物稳定化程度及中间体稳定性化程度有关 与离去基团 Y 的离去能力有关 离去基团的离去能力 羧酸衍生物亲核取代反应活性顺序 与羧羰基碳的电正性及空间位阻有关 13 1 4比较醛酮与羧酸衍生物中羰基的亲核反应活性P571 酰卤 酸酐 醛 酮 羧酸 酯 酰胺 与羰基相连基团 XOCORHROHORNHR 的电子效应 I C 有关 P571 13 2羰基的亲核加成反应P571 13 2 1与含氧 硫亲核试剂的加成反应 亲核试剂 含氧 硫 氮 碳的负离子或中性分子 1 与含氧亲核试剂的加成 1 1与醇的加成 可逆反应 P577 1 半缩醛 缩醛的生成 无水酸催化 反应机制P578 环状半缩醛 缩醛 缩醛对碱 氧化剂稳定 易被稀酸水解成醛和醇 2 缩酮的生成 环状缩酮 缩酮在稀酸中水解 生成原来的酮和醇 不断除水 前列腺素E2 3 保护醛酮羰基 前列腺素E2缩酮 载体前药 提示 1 含碳亲核试剂对酯羰基的加成 2 比较酮与酯羰基的亲核加成活性 酮 酯 3 先保护酮羰基 1 2与水的加成 可逆反应 P574 热力学上 平衡一般偏向反应物 与吸电子基相连 平衡移向生成物 水合物 2 与含硫亲核试剂的加成 2 1与硫醇的加成P579 缩硫醛 酮 2 2与亚硫酸氢钠的加成P579 试剂亲核中心是硫原子 羟基磺酸钠 13 2 2与含氮亲核试剂的加成P580 2 1与伯胺 仲胺的加成 1 与伯胺加成 脱水反应 产物 亚胺 西佛碱Schiffbase 止咳酮 N 乙基丁亚胺 机制 2 与氨衍生物 H2N Y 的加成 脱水反应 分离提纯醛酮 常用的氨衍生物 H2N Y P581 研究药物 DNA作用N 萘酚醛 D 氨基葡萄糖Schiff碱及其金属配合物 具抗肿瘤活性 3 与仲胺加成 脱水反应P582 含 H的羰基化合物与2o胺反应 生成烯胺而不是亚胺 烯胺是很有用的烷基化与酰基化底物 见14章 13 2 3与含碳亲核试剂的加成P583 1 与氰基负离子 CN 的加成 产物 羟基腈 其水解得 羟基酸 还原得 氨基醇 羰基化合物与氯化铵 氰化钠反应生成 氨基腈 水解得 氨基酸 P585 Strecker 氨基酸 2 与炔基负离子的加成P585 炔醇 3 与有机金属试剂的加成P586 格氏试剂与甲醛加成 水解 制备试剂烃基上多一个碳的一级醇 由格氏试剂制备各类醇 2 醇 1 醇 3 醇 对称2 醇 格氏试剂与CO2反应 制备羧酸 P587 格氏试剂与环氧化合物反应 制备醇 P587 4 与磷Ylide试剂的反应Wittig反应P589 C O双键转化为C C双键 邻位两性离子 磷Ylides试剂的制备 可由三苯基膦与卤代烷制备 Wittig反应机制 烷基三苯基鏻盐 三苯基氧膦 磷内盐 氧磷杂环丁烷 Wittig反应生成的碳碳双键位置确定 消除反应中 烯产物单一 多个异构体 13 2 4 不饱和醛酮的亲核加成P593 C 2 羰基碳 C 4 C 是亲核试剂进攻的位点 1 2 加成 Nu进攻C 2 1 4 加成 共轭加成 Nu进攻C 4 与有机锂加成 产物以1 2 加成为主 试剂碱性强且位阻较小 P595 与烃基铜锂加成 产物以1 4 为主 试剂位阻较大 与格氏试剂加成 产物 1 2 加成或1 4 加成 空间位阻 1 4 加成产物 1 4 加成 与氢氰酸 胺 醇 硫醇加成 产物以1 4 加成为主 P594 13 3羧酸及其衍生物的亲核取代反应P598 13 3 1羧酸的亲核取代反应 p 共轭 羧酸羰基发生亲核加成活性降低 亲核加成 消除 总结果 亲核取代 1 酯化反应 酯的形成 酰氧键断裂 羧羟基被RO 取代 酸或碱催化 亲核加成 消去 反应机制 羧酸与一级 二级醇的酯化反应 反应物mol 1 8 2 酰卤和酸酐的形成 酰卤的形成 羧羟基被X 取代 P604 亚硫酰氯 二氯亚砜 SOCl2 PCl3 PCl5 酸酐的形成 羧羟基被酰氧基取代 p605 1 羧酸盐与酰氯反应 2 羧酸失水 3 酰胺的形成 羧羟基被氨 胺基取代 P602 13 3 2羧酸衍生物的亲核取代反应 1 水解 形成羧酸 注意 反应活性比较 酯水解反应 键的断裂发生在酰氧键还是烷氧键 大多数一级和二级醇的羧酸酯水解发生酰氧键断裂 三级醇的羧酸酯水解发生烷氧键断裂 酸催化 碱催化 三级醇的羧酸酯水解 SN1机制 试写出化合物 A 和 B 在酸催化下用H2O18水解的产物 并预测产物有否光学活性 2 醇解 形成羧酸酯 3 氨 胺 解 形成酰胺 头