012活性亚甲基化合物的反应

1、有机合成organic synthesis201220113学年1.2 活性亚甲基化合物的反应ch2 和两个吸电子基团相连的化合物叫活性亚甲和两个吸电子基团相连的化合物叫活性亚甲基化合物。基化合物。yxh2cx, y =no2 ,cr ,oso2r ,cor ,ocn ,c6h5常见的常见的吸电子能力由强至弱吸电子能力由强至弱有机合成organic synthesis201220113学年由于两个吸电子基团的影响，活性亚甲基化合物中的亚由于两个吸电子基团的影响，活性亚甲基化合物中的亚甲基的氢具有较大的酸性，其酸性的强弱顺序跟前述亚甲基的氢具有较大的酸性，其酸性的强弱顺序跟前述亚甲基所连基团的吸

2、电子能力强弱顺序一致。甲基所连基团的吸电子能力强弱顺序一致。活性亚甲基化合物与碱作用可形成碳负离子，由于负电活性亚甲基化合物与碱作用可形成碳负离子，由于负电荷可以离域在相连的两个吸电子基团上，因而这种碳负荷可以离域在相连的两个吸电子基团上，因而这种碳负离子具有较高的稳定性，如离子具有较高的稳定性，如ch3cchcoetoo:-ch3cchcoetoo-:ch3cchcoetoo:-:有机合成organic synthesis201220113学年活性亚甲基化合物与强碱（如乙醇钠）作用可以全部转活性亚甲基化合物与强碱（如乙醇钠）作用可以全部转变成碳负离子。变成碳负离子。yxh2c+naoc2h5

3、yxhc+c2h5oh-na+活性亚甲基化合物与有机碱（如六氢吡啶）作用则活性亚甲基化合物与有机碱（如六氢吡啶）作用则部分部分转变成碳负离子。转变成碳负离子。yxh2c+nhyxhc-+nh2+有机合成organic synthesis201220113学年碳负离子进攻有机分子中电正性的碳原子，发生亲核反碳负离子进攻有机分子中电正性的碳原子，发生亲核反应，形成碳碳键。应，形成碳碳键。hcyx-cbr亲核取代hcyx +hcyx-coz亲核加加成成hcyxoz-hcyxo +hcyx-zo共共轭轭加加成成（michael加加成成）hyxzo +烃化烃化酰化酰化缩合缩合烃化烃化 +hcyx-co亲

4、核加加成成hcyxohh2oyx有机合成organic synthesis201220113学年在在烃化烃化和和酰化酰化反应中，需要使活性亚甲基化合物反应中，需要使活性亚甲基化合物全部全部转转化为碳负离子，因而需要化为碳负离子，因而需要等摩尔等摩尔的强碱（如乙醇钠、叔的强碱（如乙醇钠、叔丁醇钾、氢化钠等）。丁醇钾、氢化钠等）。而在而在缩合缩合反应中，一般只需要使活性亚甲基化合物反应中，一般只需要使活性亚甲基化合物部分部分转化为碳负离子，因而使用转化为碳负离子，因而使用催化量催化量的三乙胺、六氢吡啶的三乙胺、六氢吡啶等即可。等即可。有机合成organic synthesis201220113学年

5、1.2.1 烃化反应烃化剂常用较活泼的烃化剂常用较活泼的伯伯卤代烷或磺酸酯。用卤代烷或磺酸酯。用仲仲卤代烷一卤代烷一般得不到高产率的烃化产物，因为部分发生消除反应。般得不到高产率的烃化产物，因为部分发生消除反应。而而叔叔卤代烷则几乎全部发生消除反应，不用做烃化剂。卤代烷则几乎全部发生消除反应，不用做烃化剂。ocooch3(1) etona, etoh(2) c6h5ch2clocooch3ch2c6h5(81%)oc(ch3)3oo(1) (ch3)3cok, (ch3)3coh(2)ioco2c(ch3)3有机合成organic synthesis201220113学年环氧化合物也可作烃化剂

6、，在活性亚甲基化合物上导入环氧化合物也可作烃化剂，在活性亚甲基化合物上导入 羟乙基。羟乙基。思考：反应机理是怎样的？思考：反应机理是怎样的？乙酰乙酸乙酯与环氧乙烷的反应机理也类此。乙酰乙酸乙酯与环氧乙烷的反应机理也类此。co2c2h5co2c2h5(2)ohcco2c2h5co2c2h5ch2ch2oetohooetooc(1) etona, etoh有机合成organic synthesis201220113学年ch3coch2coch3k2co3ch3coch3ch3ich3cochcoch3ch3(75%)在烃化反应中，必须使用等摩尔的碱。如果导入两个相在烃化反应中，必须使用等摩尔的碱。

7、如果导入两个相同的烃基，可以同时进行反应，但应加入两倍量的碱和同的烃基，可以同时进行反应，但应加入两倍量的碱和烃化剂。烃化剂。(1) 2etona, etohch2(co2c2h5)2(2) 2c2h5i(c2h5)2c(co2c2h5)2(83%)烃化反应所用的碱可根据活性亚甲基化合物的酸性大小烃化反应所用的碱可根据活性亚甲基化合物的酸性大小来选择（看来选择（看pka），）， 二酮用碳酸钾作为碱就可以顺利二酮用碳酸钾作为碱就可以顺利地烃化地烃化。1,4 戊二酮戊二酮有机合成organic synthesis201220113学年1.2.2 酰化反应常用酰化剂为酰卤和酸酐。常用酰化剂为酰卤和酸

8、酐。与烃化反应不同的是，酰化反应不能在醇类溶剂中进行，与烃化反应不同的是，酰化反应不能在醇类溶剂中进行，因为醇会与酰化剂反应。因此酰化反应时常用乙醚、因为醇会与酰化剂反应。因此酰化反应时常用乙醚、thf、dmf等作为溶剂。等作为溶剂。有机合成organic synthesis201220113学年在酰化反应中，常用乙醇镁作为碱。乙醇镁在醚类等溶在酰化反应中，常用乙醇镁作为碱。乙醇镁在醚类等溶剂中有良好的溶解度。同时乙醇镁作为碱反应后生成的剂中有良好的溶解度。同时乙醇镁作为碱反应后生成的c2h5omgcl可与一酰化产物立即形成盐以抑制二酰化副可与一酰化产物立即形成盐以抑制二酰化副产物的生成。产物

9、的生成。ch2(co2c2h5)2(1) mg(oc2h5)2, et2o(2) clcooc2h5ch(co2c2h5)388%思考：乙醇镁作为碱在酰化反应中有什么缺点？思考：乙醇镁作为碱在酰化反应中有什么缺点？ch(co2c2h5)3+c2h5omgclclmgc(co2c2h5)3+c2h5oh+有机合成organic synthesis201220113学年ych2x+ocrr弱弱碱碱催催化化ycxcrr+h2o1.2.3 缩合反应活性亚甲基化合物和醛、酮在碱催化下缩合失去水的反活性亚甲基化合物和醛、酮在碱催化下缩合失去水的反应称为应称为knoevenagel反应。反应。knoeven

10、agel反应是可逆的，但可以通过除去反应中生成反应是可逆的，但可以通过除去反应中生成的水使平衡右移，从而使反应进行到底。的水使平衡右移，从而使反应进行到底。使用弱碱就可使缩合反应顺利进行（使用弱碱就可使缩合反应顺利进行（为什么？为什么？），同时），同时也可避免醛的自身缩合。也可避免醛的自身缩合。有机合成organic synthesis201220113学年醛的反应活性大于酮。醛可以和广泛范围的活性亚甲基醛的反应活性大于酮。醛可以和广泛范围的活性亚甲基化合物发生缩合反应。化合物发生缩合反应。phcho+ch2(co2c2h5)2nh (0.05mol)phchc(co2c2h5)2nh (0.

11、05mol)ocho+cncnh2cochccncn酮可以和酮可以和ch2(cn)2、ncch2cooet等发生缩合，而与等发生缩合，而与丙二酸二乙酯、乙酰乙酸乙酯缩合时产率很低。丙二酸二乙酯、乙酰乙酸乙酯缩合时产率很低。有机合成organic synthesis201220113学年脂肪醛、芳醛与丙二酸都可发生脂肪醛、芳醛与丙二酸都可发生knoevenagel反应，但脂反应，但脂肪醛生成肪醛生成 , 和和 , 不饱和酸的混合物。而使醛与丙二不饱和酸的混合物。而使醛与丙二酸在含有微量哌啶的吡啶溶液中进行缩合，不仅能提高产酸在含有微量哌啶的吡啶溶液中进行缩合，不仅能提高产率，而且使脂肪醛几乎完全

12、生成率，而且使脂肪醛几乎完全生成 , 不饱和酸。不饱和酸。ch3cho+ch2(co2h)2哌哌啶啶(cat.)吡吡啶啶ch3chchco2hchooch3och3+ch2(co2h)260%哌哌啶啶(cat.)吡吡啶啶choch3och3chco2h8798%有机合成organic synthesis201220113学年用有机胺催化用有机胺催化knoevenagel反应时，加入催化量的有机酸反应时，加入催化量的有机酸(如醋酸如醋酸)或者用有机酸的胺或者用有机酸的胺(铵铵)盐代替有机胺，常能提高盐代替有机胺，常能提高产率。产率。chooch3och3+ch3cch2co2etonh, ch3

13、co2h苯苯,choch3och3ccoch3co2et6472%o+co2etcnch3co2nh4, ch3co2h苯苯,ccnco2et83%有机合成organic synthesis201220113学年1.2.4 michael加成及相关反应1. michael加成反应加成反应能形成稳定的碳负离子的活性亚甲基化合物与能形成稳定的碳负离子的活性亚甲基化合物与 , 不饱和醛、酮、酯、腈、硝基化合物等在碱催化下发不饱和醛、酮、酯、腈、硝基化合物等在碱催化下发生共轭加成反应，这一反应称为活性亚甲基化合物的生共轭加成反应，这一反应称为活性亚甲基化合物的michael加成反应。加成反应。phch

14、chcoph+phcoch2co2c2h5nh (0.25mol)phchch2cophphcochco2c2h5ch2chcn+ch2(co2c2h5)2naoet (0.1mol)ch2ch2cnch(co2c2h5)2有机合成organic synthesis201220113学年knoevenagel缩合反应可生成缩合反应可生成 , 不饱和羰基化合物，不饱和羰基化合物，如果如果knoevenagel缩合反应时使用缩合反应时使用两倍两倍量的活性亚甲基化量的活性亚甲基化合物，可立即发生合物，可立即发生michael加成反应。加成反应。chocl+2ch3coch2co2c2h5nh (0.1mol)knoevenagel缩缩合合chclccco2c2h5och3michael加加成成chclchcch3ochco2c2h5co2c2h5coh3c有机合成organic synth