缩合反应PPT课件

1、2021/6/2112021/6/212第一节第一节 曼尼期反应曼尼期反应-氨甲基化反应氨甲基化反应第二节第二节 麦克尔加成反应麦克尔加成反应第三节第三节 鲁宾逊缩环反应鲁宾逊缩环反应第四节第四节 魏悌息反应和魏悌息魏悌息反应和魏悌息-霍纳尔反应霍纳尔反应第五节第五节 浦尔金反应和脑文格反应浦尔金反应和脑文格反应第六节第六节 达参反应达参反应第七节第七节 安息香缩合反应和二苯乙醇酮重排安息香缩合反应和二苯乙醇酮重排本章提纲本章提纲2021/6/213 缩合反应缩合反应 分子间或分子内不相连接的两个分子间或分子内不相连接的两个碳原子连接起来形成新的碳碳键，成碳原子连接起来形成新的碳碳键，成为新的

2、化合物，同时往往有比较简单为新的化合物，同时往往有比较简单的无机或有机小分子化合物生成。这的无机或有机小分子化合物生成。这样的反应统称为缩合反应。样的反应统称为缩合反应。2021/6/214第一节第一节 曼尼期反应曼尼期反应氨甲基化反应氨甲基化反应 具有活泼氢的化合物、甲醛、胺同时缩合，活具有活泼氢的化合物、甲醛、胺同时缩合，活泼氢被氨甲基或取代氨甲基取代的反应，称为泼氢被氨甲基或取代氨甲基取代的反应，称为曼尼曼尼期期 (Mannich, C.)反应反应，生成的产物称为，生成的产物称为曼氏碱曼氏碱。CH3-C-CH2-H + CH2O + HNORRH+CH3-C-CH2-CH2NORR取代的

3、氨甲基取代的氨甲基一一 定义定义2021/6/2151. 具有具有-H的醛、酮、酸、酯、硝基化合物、腈、末端炔烃、含的醛、酮、酸、酯、硝基化合物、腈、末端炔烃、含有活泼氢的芳香环系化合物。有活泼氢的芳香环系化合物。2. 二级胺。二级胺。NNHHHOHCH3H使用原料的范围使用原料的范围2021/6/216CH2=ONHRRRRH+HCH2=OHN-CH2OHRRRR-H2ON=CH2N-CH2-OH2OORRCH2=NRRHO HCH3-C=CH2CH3-C-CH2-CH2-NCH3C-CH2+ H+H+转移转移活化的活化的C=N二二 反应机制反应机制2021/6/217三三 氨甲基化反应实例

4、氨甲基化反应实例eg 11 用来制备用来制备-氨基酮氨基酮CH3CCHCH2NMe2 HClOCH3不对称酮反应时，亚甲基比甲基优先反应。不对称酮反应时，亚甲基比甲基优先反应。OCH3CCH2CH3 + CH2O + Me2NH HCl2021/6/218eg 2：OCH3CH2O + (CH3)2NH+HCl, H2OOCH3CH2N(CH3)2OCH3(CH3)2NCH267 %+33 %2021/6/219OHO+ CH2O +NHH+OHCH2Neg 32 在芳、杂环上引入氨甲基在芳、杂环上引入氨甲基2021/6/2110NHN+ CH2O + HN(CH3)2NHCH2N(CH3)2

5、H2OHAc95 %eg 4：草绿碱草绿碱2021/6/21113 制备杂环化合物制备杂环化合物eg 5CH2 CH CH2CH2 CH CH2NCH3C=OCH3NOeg 62021/6/2112R-C-CH2CH2NMe2R-C-CH2CH2NMe3CH3IOH -OOOOR-C-CH=CH2R-C-CH=CH2 ，蒸馏4 制制,-不饱和酮、不饱和酮、,-不饱和酯不饱和酯2021/6/2113OOOOOHHOOOOOHHOOOOOHHCH2-N(CH3)2H2CN(CH3)2OOOOOHHCH2-N(CH3)3H2CN(CH3)3+H2C=N+(CH3)2 I-NaHCO3LDACH3I实

6、实 例例2021/6/2114第二节第二节 麦克尔加成反应麦克尔加成反应 一个能提供一个能提供亲核碳负离子的化合物亲核碳负离子的化合物(给体给体) 与一个能提与一个能提供供亲电共轭体系亲电共轭体系(受体受体)的化合物，在的化合物，在碱性催化剂碱性催化剂作用下，发作用下，发生亲核生亲核1,4-共轭加成反应，此类反应称为共轭加成反应，此类反应称为麦克尔加成麦克尔加成(Michael, A.)反应。反应。(反应产物为反应产物为1,5-二官能团化合物，尤以二官能团化合物，尤以1,5-二羰基化合物为多二羰基化合物为多)。一一 定义定义2021/6/2115反应式反应式常用碱性催化剂：常用碱性催化剂：CH

7、3CCH2CCH3+ CH2=CH-CH=OOO给体受体EtO-EtOH(CH3C)2CH CH2CH2CHOO1,5-二羰基化合物12345, Et3N, KOH, EtONa, (CH3)3COK, R4N+OH-NH2021/6/2116(CH3C)2CH2(CH3C)2CHCH2=CH-CH=OEtO-OO(CH3C)2CH-CH2-CH=CH-O-OEtOH(CH3C)2CH-CH2-CH=CH-OHO互变异构(CH3C)2CHCH2CH2CHOO二二 反应机制反应机制2021/6/21171 不对称酮进行麦克尔加成时，反应总是在多取代的不对称酮进行麦克尔加成时，反应总是在多取代的

8、-C上发生。上发生。OCH3+ CH2=CH-C-CH3OEtO-OOOO+64 %36 %三三 麦克尔加成反应的规律麦克尔加成反应的规律2021/6/21182 用用-卤代乙烯酮或卤代乙烯酮或-卤代乙烯酸酯作为麦克尔卤代乙烯酸酯作为麦克尔 反应的受体时，反应后，双键保持原来的构型。反应的受体时，反应后，双键保持原来的构型。OCH3O-CH3C CClHHCOCH3OC2H5O-OCH3CH-CH=C-OCH3ClO-OC CHHCOCH3O95 %2021/6/21193 若受体的共轭体系进一步扩大，也可以制备若受体的共轭体系进一步扩大，也可以制备1,7- 官能团化合物。官能团化合物。CH3

9、CH=CH-CH=CH-COCH3 +OCH2(COOC2H5)2碱CH3-CH-CH=CH-CH2COOCH3CH(COOC2H5)21234567+CH3CH=CH-CHCH2COOCH3CH(COOC2H5)2123451,6-加成产物加成产物 (72 %)1,4-加成产物加成产物 (8 %)2021/6/2120(C2H5OOC)2CHCH-CH=CH-CH=C-O-CH3CH3(C2H5OOC)2CH-CH-CH=CH-CH=C-OHCH3CH3互变异构(C2H5OOC)2CH-CH-CH=CH-CH2CCH3CH3O(C2H5OOC)2CH2(C2H5OOC)2CHCH3CH3CH

10、=CH-CH=CH-C=O碱1,6-加加成成的的反反应应机机理理如如下下EtOH2021/6/21211 曼尼希碱热消除法曼尼希碱热消除法四四 制备制备,-不饱和醛酮的方法不饱和醛酮的方法CH3CCH3 + CH2O + Me2NH HClOCH3CCH2CH2N(CH3)2 HClO胺的甲基化反应CH3CCH2CH2N(CH3)3I -OCH3CCH2CH2N(CH3)3OH -O曼尼希反应曼尼希反应+CH3I霍夫曼消除形成四级铵碱形成四级铵碱OH-CH3CCH=CH2O ,-不饱和醛酮是麦克尔加成反应的重要原料，不饱和醛酮是麦克尔加成反应的重要原料，下面归纳了制备下面归纳了制备,-不饱和醛

11、酮的几种方法。不饱和醛酮的几种方法。2021/6/21222 醇醛缩合法醇醛缩合法3 由由-卤代酮制备卤代酮制备OOBrBr2HOOHH+OOOH+OOBrKOH C2H5OHH+2021/6/21234 由由- 卤代烯制备卤代烯制备BrOHOhvBr2NaOHCrO3吡啶5 通过烯烃和酰卤的反应制备通过烯烃和酰卤的反应制备+ RCClOClCROCROAlCl3Na2CO3, H2O 6 通过魏悌息反应来制备通过魏悌息反应来制备 R-CHO + Ph3P-CHCPhOR-CH=CH-CPhO2021/6/2124 环己酮及其衍生物在碱环己酮及其衍生物在碱(如氨基钠、醇钠等如氨基钠、醇钠等)存

12、在下，存在下，与曼尼期碱的季铵盐反应产生二并六元环的产物，该反与曼尼期碱的季铵盐反应产生二并六元环的产物，该反应称为应称为鲁宾逊鲁宾逊(Robinson, R.)增环反应增环反应。第三节第三节 鲁宾逊增环反应鲁宾逊增环反应OG+ CH3CCH2CH2NR3I-OHGOO碱GOG=H, R, Ar, COOR, OCR等O一一 定义定义2021/6/2125鲁宾逊增环反应实际上是分三步完成的：鲁宾逊增环反应实际上是分三步完成的：OGGOO麦克尔加成分子内醇醛缩合碱OHGOOCH3CCH2CH2NR3I-CH3CCH=CH2O碱曼氏碱热消除碱碱2021/6/2126eg 1. 选用合适的原料合成选

13、用合适的原料合成CH3OCH3O+ CH2=CHCCH3OC2H5O-C2H5OHOCH3OOH-H2OH+ or OH-50 %CH3OOHCH3O二二 应用实例应用实例合合 成成2021/6/2127Eg 2. 选用合适的原料合成选用合适的原料合成OOCH3CCH=CH2 + CH3COC2H5CH3CCH3 + CH2=CHCOC2H5CH3CCH2COC2H5 + CH2=CHCOC2H5活泼*1*2OOOOOOOOOCH3CCH2 CH2 CH2COC2H5OO剖剖 析析2021/6/2128CH3CCH3 + CH2=CHCOC2H5OONaOEtEtOH*1OOCH3CCH2CH

14、2CH2COC2H5OOEtONa合合 成成2021/6/2129*2 CH3CCH2COC2H5 + CH2=CHCOC2H5OOOEtOHEtONaOH-H+CHCH2CH2COC2H5CH3CCH3OCOOOOCH3CCH2CH2CH2COHEtOHH+OOCH3CCH2CH2CH2COC2H5EtONaOOCHCH2CH2COOHCH3CHOCOO-CO2160oC合合 成成O2021/6/2130eg 3. 选用合适的原料合成选用合适的原料合成COOHO剖析一：剖析一：COOHOCOOHO12345O+ CH3COOHCH2=CH-CCH3 + CH2=CHCOHOO-H不够活泼不够

15、活泼产物为混合物产物为混合物2021/6/2131剖析二剖析二：通过添加适当基团，克服上述剖析中的问题通过添加适当基团，克服上述剖析中的问题COOHOCOOHOCO2C2H5COOHCO2EtCO2EtCO2EtEtO2CEtO2C CO2EtCO2HHO2CEtO2C CO2EtCNNCEtO2C CO2EtEt2O2CCH2CO2Et+2 CH2=CH-CN2021/6/2132COOC2H5OCOOC2H5EtONaOH-H+-CO2COOHOEtOCCH2CH2CNEtOCCH2CH2CNOOOH-H+-CO2C2H5OCCH2COC2H5 + 2 CH2=CH-CNEtONaEtOH

16、OOC2H5OCCH(CH2CH2COOEt)2OC2H5OHH+CO2EtCO2EtCO2EtHOCCH(CH2CH2COOH)2O合合 成成 路路 线线合合 成成2021/6/2133eg 4. 选用合适的原料合成选用合适的原料合成OOHOOHC=OCH3OC=OCH3OC2H5OCOCOC2H5C=OCH3OC2H5OCOCH3CCH2COC2H5OO2CH2=CH-COOC2H5+剖剖 析析2021/6/2134CH3CCH2COC2H5OO+ CH2=CH-COOC2H5 CH2-CH-COOC2H5CH3CCHCOC2H5OO CH2-CH-COOC2H5CH3CCCOC2H5OO

17、 CH2-CH-COOC2H5CH2=CH-COOC2H5H+ H2OOH-COC2H5C=OCH3OC2H5OCOC2H5OH H+ HOCH2CH2OHHCl(g)C2H5ONa OCOOCOOC2H5CH3H+3OCH3COOOOHHO- OOCH3合合 成成C2H5ONa C2H5ONa 2021/6/2135eg 5. 选用合适的原料合成选用合适的原料合成OEtOOCOEtOOCOEtOOCOHCCHOEtOOCO+CHOEtOOC+CH3CCH2CH2NR2 I-O+CH3CH3CCH2CH2NR2OCH3CCH3 + CH2O + HNR2O剖剖 析析2021/6/2136(1)

18、 CH3CCH3 + HCHO + HNR2HClOCH3CCH2CH2NR2CH3IOCHOCH=NRH2NRLDACOOEtH+(2)CH=NRCOOEtH+水解CHOCOOEtNaOEt, CH2=CHCCH3OOEtOOCCHOCOOEtCOCH3OH-合合 成成CH3CCH2CH2NR2 I-O+CH3OH -CH3CCH=CH2 + R2NCH3 + I- + H+o2021/6/2137eg 6. 选用合适的原料合成选用合适的原料合成OPhOPhOPhOOOCH2NR3 I -+O + CH2O + HNR2OPhCOOC2H5+COOC2H5O+ClCH2Ph剖剖 析析2021

19、/6/2138一一 魏悌息试剂：魏悌息试剂：Ph3P=CH2(I)(II)Ph3P-CH2第四节第四节 魏悌息反应和魏悌息魏悌息反应和魏悌息-霍纳尔反应霍纳尔反应 在相邻位置上带有相反电荷的两性离子称为叶利德在相邻位置上带有相反电荷的两性离子称为叶利德(ylide)。磷叶利德也称为魏悌息试剂。磷叶利德也称为魏悌息试剂(德德1953,1973)。贡献大贡献大2021/6/2139Ph3+-CH2-3PhH + PCl3Ph3PPh3P + CH3XPh3P+-CH3X-C6H5LiPh3P + XCH2COOC2H5Ph3P+-CH2COOC2H5 X-K2CO3Na2CO3, NaOH, Na

20、OR, NaNH2, NaH, RLi魏悌息试剂制备魏悌息试剂制备Ph3PCHCOOC2H5+-2021/6/2140魏悌息试剂与醛、酮反应魏悌息试剂与醛、酮反应, 生成烯烃生成烯烃, 称为称为魏悌息魏悌息(Wittig, G.)反应反应.C=O + Ph3P-CR2Ph3P=CR2 C=CR2 + Ph3P=O二二 魏悌息反应魏悌息反应反应机理反应机理Ph3P-CR2+-O=CPh3P-CR2+-O-CPh3P-CR2O-CPh3P CR2O CC=CR2 + Ph3P=O2021/6/2141H3COCCH2CH2COCH3 + Ph3P-CH2OO*1醛最快，酮次之。醛最快，酮次之。酯最

21、慢。所以可进行酯最慢。所以可进行选择性反应。选择性反应。H3COCCH2CH2COCH3CH2O*2PhCHO + Ph3P-CH2C6H5Cl-NaOEtEtOH, 25CPhHCPhHCPhHCHPh41 %35 %+CH3CH=O + (C6H5)3P-CCH3COCH3*3CH2Cl2CH3CHCCH3COCH396 %亲核性好的叶利德比较活泼亲核性好的叶利德比较活泼.活泼叶利德反应时，常得活泼叶利德反应时，常得Z, E-烯烃的混合物烯烃的混合物.稳定叶利德反应时，稳定叶利德反应时，E型产物为主型产物为主.反应规律反应规律+-2021/6/2142三三 魏悌息魏悌息-霍纳尔试剂和魏悌息

22、霍纳尔试剂和魏悌息-霍纳尔反应霍纳尔反应魏悌息魏悌息-霍纳尔试剂：霍纳尔试剂：(I)(II)(EtO)2POO(EtO)2P-CHRCHR(EtO)2PO EtCH2RBr-(C2H5O)3P + RCH2BrO(EtO)2P-CH2R(EtO)2POO(EtO)2P-CHRCHR魏悌息魏悌息 霍纳尔试剂霍纳尔试剂-EtBrNaH2021/6/2143魏悌息魏悌息-霍纳尔反应霍纳尔反应 魏悌息魏悌息-霍纳尔试剂与醛、酮反应，制备烯烃，霍纳尔试剂与醛、酮反应，制备烯烃，这一反应称为这一反应称为魏悌息魏悌息(Wittig, G.) -霍纳尔霍纳尔(Horner, L.)反应。反应。(比魏悌息反应容

23、易进行比魏悌息反应容易进行)反式烯烃反式烯烃二乙磷酸钠二乙磷酸钠(溶于水，后溶于水，后处理较易处理较易)RCHO+(EtO)2PCHRNa+O_(EtO)2PCHRNa+O-_+RHHR+ (EtO)PONaO2021/6/2144反应规律：反应规律：生成的烯烃以反式为主生成的烯烃以反式为主.C CCHHCO2EtCH2C2H566 %OCHRPCHROROROCCHRRHOPOORORCCHRRH+ (RO)2PO-O反应机理反应机理CH2=C-CH=O + (EtO)2PCH2CO2EtOEtONaC2H52021/6/2145四四 魏悌息反应和魏悌息魏悌息反应和魏悌息-霍纳尔反应的应用实

24、例霍纳尔反应的应用实例1 用来制备环外烯烃用来制备环外烯烃2 制备制备,-不饱和羰基化合物不饱和羰基化合物CH3CCH3 + (EtO)2P+-CHCOOC2H5 Na+OO-(CH3)2C=CHCOOC2H5 + (C2H5O)2P+-O- Na+O-70 %35%-40 %Et2OCH2+ Ph3P-CH2O25oC2021/6/2146(C6H5)2C=C=O + (EtO)2P+-CHCOOC2H5 Na+O-(C6H5)2C=C=CH-COOC2H532 %4 合成多烯类天然产物合成多烯类天然产物CH=OCH2OHPh3P+(10 C)(10 C)CH2OHVitamin A (20

25、 C)3 制备丙二烯衍生物制备丙二烯衍生物2021/6/2147R2S-CH2OR2S=CH2O+-R2S-CH2R2S=CH2+-1 硫叶利德的结构硫叶利德的结构2 硫叶利德的制备硫叶利德的制备CH3-S-CH3 I -OCH3+CH3-S-CH3 + CH3IOR2S-CH2OR2S=CH2O+-HINaH, (CH3)2SO3d-p共轭共轭CH3SCH3 + CH3I(CH3)3S+I-NaNH2-HClR2S-CH2R2S=CH2+-五五 硫叶利德的反应硫叶利德的反应2021/6/2148硫叶利德与醛、酮反应可制备环氧化合物或环丙烷衍生物。硫叶利德与醛、酮反应可制备环氧化合物或环丙烷衍

26、生物。与非共轭醛、酮反应可制备环氧化合物与非共轭醛、酮反应可制备环氧化合物R2C=O +O+CH2-S(CH3)2-O+CH2-S(CH3)2R2CO-ORR+ (CH3)2S=OO+CH2-S(CH3)2-(CH3)3CO(CH3)3CO3 硫叶利德的反应硫叶利德的反应2021/6/2149与与 、 不饱和不饱和醛、酮发生共轭加成反应时，可制备环丙醛、酮发生共轭加成反应时，可制备环丙烷衍生物烷衍生物CCH3OO+CH2-S(CH3)2-CCH3OCCH3OO+CH2-S(CH3)2-CCH3OO+CH2-S(CH3)2-分子内亲核取代分子内亲核取代共轭加成共轭加成分子内亲核取代分子内亲核取代

27、2021/6/2150第五节第五节 浦尔金反应和脑文格反应浦尔金反应和脑文格反应1 定义：定义：在碱性催化剂的作用下，芳香醛与酸酐反应生成在碱性催化剂的作用下，芳香醛与酸酐反应生成- 芳基芳基-,-不饱和酸的反应为不饱和酸的反应为浦尔金浦尔金(Perkin, W.)反应反应.C=OArHH2 CH(R)C OCCH2H(R)O+CH3COONa180OCCHCOOHArHCH3COOH(RCH2COOH)+一一 浦尔金反应浦尔金反应2021/6/21512 反应机理：反应机理：RCH2COCCH2RO O-B:RCH2COCCHRO O-ArCHORCH2COCCHCHArO ORO-CRCH

28、2-OOOCHCHRCOArRCH2COCHCHCO-OOArRRCH2COCCH2RO ORCH2COCHCHCOCCH2ROOArRORCH2CO CH CCOCCH2ROOArRO-ArHRCOCCH2RO OH2OArHRCOHO2021/6/2152制备肉桂酸、呋喃丙烯酸、香豆素制备肉桂酸、呋喃丙烯酸、香豆素.3 应用实例：应用实例：2021/6/2153 在弱碱的催化作用下，醛、酮与含有活泼亚甲基的化在弱碱的催化作用下，醛、酮与含有活泼亚甲基的化合物发生的失水缩合反应为合物发生的失水缩合反应为脑文格脑文格(Knoevenagel, E.)反应反应。C=ORRH2 CZZ+C=CRR

29、ZZ弱碱苯, 分水Z: CHO, CR, COOR, CN, NO2等O弱碱:, RCH2NH2, R2NH 等NNH, 二二 脑文格反应脑文格反应1 定义：定义：2021/6/21542 反应机理反应机理ZZCH2BZZCHRRC=OZZCH-CRRO-HBZZCH-CRROHZZC CRROHZZC=CRRB2021/6/21553 脑文格反应的实例脑文格反应的实例CHO + CH2(CO2H)2O2N吡啶CH=C(CO2H)2O2NCH=CHCO2HO2N-CO274-80 %CH3CCH2CH3 + NCCH2CO2EtO丙氨酸 - HOAc苯, 分水CH3CH2C = CCO2EtC

30、H3CN85 %(CH3)2CHCHO + CH2(COEt)2苯, 分水NH- HOAc(CH3)2CHCH = C(CO2Et)290 %eg 1.eg 2.eg 3.制备各种类型的制备各种类型的,-不饱和化合物不饱和化合物.2021/6/2156第六节第六节 达参反应达参反应一一 定义：定义：C=O + BrCH2CO2EtCOCH CO2EtNaNH2or RO-*CHCHOOH-H+,-环氧酸酯环氧酸酯* CH2 生成醛生成醛 CHR 生成酮生成酮 醛、酮与醛、酮与-卤代酸酯在强碱卤代酸酯在强碱(RONa, NaNH2, (CH3)3COK)催化作用下互相作用，生成催化作用下互相作用，生成,-环氧酸酯的反应称为环氧酸酯的反应称为达参达参(Darzen, G.)反应反应.2021/6/2157二二 反应机理反应机理BrCH2COOEtNaNH2BrCHCOOEtC=OCH3C6H5C CCH3C6H5BrO-C CCH3C6H5BrO-CO2EtHCO2EtH+CH3C6H5COCH COOHCH3C6H5C=CH-OHCH3C6H5CHCHO-CO2产生碳负离子产生碳负离子OH-COCHCO2EtC6H5CH3-Br-H+2021/6/2158ORCO2EtOCO2EtOH-H+CORCHOOH-H+实例：由环己