二羰基化合物的拆开

1、.12-7 1,3-二羰基化合物的拆开二羰基化合物的拆开 1,5-二羰基化合物的拆开二羰基化合物的拆开 .21,3-二羰基化合物的拆开二羰基化合物的拆开 .3结构通式结构通式CCCOO.4一、一、 1,3-二羰基化合物的合成二羰基化合物的合成1,3-二羰基化合物的制备，通常是用克莱森缩合反应。二羰基化合物的制备，通常是用克莱森缩合反应。克莱森缩合反应（克莱森缩合反应（Claisen缩合反应）缩合反应）是指两分子羧酸酯在强碱（如乙醇钠）催化下，失是指两分子羧酸酯在强碱（如乙醇钠）催化下，失去一分子醇而缩合为一分子去一分子醇而缩合为一分子-羰基羧酸酯的反应。羰基羧酸酯的反应。1、克莱森、克莱森酯缩

2、合反应酯缩合反应 CH3COC2H5OCH3COC2H5O+C2H5ONaCH3-C-CH2-C-OC2H5 + C2H5OHOO乙酰乙酸乙酯例如：例如： .5CH3CO2EtNaOEt-CH2CO2EtCH3COEtO+-CH2CO2EtCH3-C-OEtO-CH2CO2EtCH3-C-OEtO-CH2CO2EtCH3CCH2COEtOO-OEt+历程历程 .6CH3CCH2COEtOO-OEt+CH3CCHCOEtOO-HOEt+HAcCH3CCH2COEtOOCH3CH2C-OC2H5CH3CH2C-CH-COOC2H5C2H5OHOOOCH32C2H5ONa+.7 其它常用碱其它常用碱

3、 NaH, NaNH2, LDA, Ph3CNa, t-BuOK （弱亲核性强碱）（弱亲核性强碱）.82、交叉酯缩合、交叉酯缩合 H COOC2H5+ CH3CH2COOC2H5C2H5ONaH COCHCOOC2H5CH3C6H5CH2COOC2H5CCOOC2H5OC2H5O+C2H5ONaCCOCHCOOC2H5OC2H5OC6H5.93、Dieckmann 缩合（分子内酯缩合）缩合（分子内酯缩合）n 对称二羧酸酯的对称二羧酸酯的 Dieckmann 缩合缩合CO2EtCO2EtCO2EtCO2EtCO2EtOCO2EtONaOC2H5CO2EtONaH+CO2EtONaH+（ 化化学学

4、计计量量）NaOC2H5CH2CH2CO2C2H5NCH2CH2CO2H2H5H3CHClNCO2C2H5OH3CHClNaOC2H5（ 化化学学计计量量）（ 化化学学计计量量）.10n 不对称二羧酸酯的不对称二羧酸酯的 Dieckmann 缩合缩合 CO2EtCO2EtCO2EtONaOC2H5RRCO2EtORNaOC2H5CO2EtORNaOC2H5.11CO2C2H5C2H5O2CCH3CO2C2H5NaHOCH3C2H5O2CCO2C2H5H+CO2EtORCO2EtCO2EtRCOOEtOR.12EtOOCORCO2EtOROEtCOEtOROEtOCOREtOOHCOREtOOH

5、COOEtOROEtOEtOEtCOOEtOROEtOEtH.13CO2C2H5OCO2C2H5OCD3.14CO2C2H5OCD3I / t-BuOKCO2C2H5OD3C烷烷基基化化CO2C2H5OCD3重重排排NaOC2H5CO2C2H5OKt-BuOKCD3I.15COOC2H5RCOCHRCH2CO2C2H5强强碱碱RCOClR或或RCOORCO.16CRCHOOC2H5COOC2H5CHRHBRCOLCOOC2H5RCOCHRLLCOOC2H5RCOCHR.17pKapKaHCH2CH3HCH2CHCH2HCH2HCH2C NHCH2SCH3OO 3550253429HCH2COC

6、2H5OHCH2CCH3OHCH2COHCH2NOO201610.224.18CH3-C-CH2-C-OC2H5OONaH2Br2/CCl4FeCl3NaHSO3NH2OH硝基苯肼2,4-=黄白（ ）（ ）白（ ）有活性氢溴褪色（具双键）蓝紫色（具烯醇结构）CH3-C-CH2-C-OC2H5OOCH3-C=CH-C-OC2H5OHO酮式烯醇式室温(93%)(7%)1、互变异构、互变异构.19CH3CCH2COEtOOCH3CH=CHCOEtOOHp-、 - 共轭CH3-C=CH-C-OC2H5OHCH3CCHC OC2H5OOHO.20酮式烯醇式烯醇式含量CH3-C-CH3CH2=C-CH3O

7、HOOOHCH3-C-CH2COOC2H5OOHOC2H5CH3OCH3-C-CH2-C-CH3CH3-C=CH-C-CH3OOOHOC6H5-C-CH2-C-CH3C6H5-C=CH-C-CH3OOOHO2.4x10-42.0 x10-27.58099.212、亚甲基活泼氢的性质、亚甲基活泼氢的性质 （1）、酸性）、酸性 CH3C CH2C OC2H5OOCH3C CH C OC2H5OOC2H5ONaNapKa =11.22（2）、钠盐的烷基化和酰基化）、钠盐的烷基化和酰基化 CH3C CH C OC2H5OONaRX-NaXCH3C CH C OC2H5OORCH3C CH C OC2H

8、5OORC2H5ONaCH3C C C OC2H5OORNaRX-NaXCH3C CC OC2H5OORRA、R最好用最好用1O，2O产量低，不能用产量低，不能用3O和乙烯式卤代烃；和乙烯式卤代烃； B、 二次引入时，第二次引入的二次引入时，第二次引入的R要比要比R活泼；活泼；C、RX也可是卤代酸酯或卤代酮。也可是卤代酸酯或卤代酮。 CH3C CH C OC2H5OONaRCOX-NaXCH3C CH C OC2H5OOCOR.233、酮式分解和酸式分解、酮式分解和酸式分解 （1）、）、酮式分解酮式分解 CH3C CH2C OC2H5OOCH3C CH C OC2H5OOR稀NaOHCH3C

9、CH3OC2H5OH + CO2CH3C CH C OC2H5OOCOR稀OHCH3C CH2ROC2H5OH + CO2稀OHCH3C CH2OCORC2H5OH + CO2.24（2 2）、酸式分解）、酸式分解 CH3C CH2C OC2H5OOCH3C CH C OC2H5OORNaOHCH3COOHCH3C CH C OC2H5OOCOROHOH2CH3COOH + RCH2COOH+ C2H5OHCH3COOH+ RCOCH2COOH+ C2H5OH+ C2H5OH浓浓浓.25二、二、 1,3-二羰基化合物的拆开二羰基化合物的拆开【】例20H2CCOHCCO2C2H5CH32 CH3

10、CH2CO2C2H5H3CCH3OCO2C2H5CH3CO2C2H5CO2C2H5【】例21不同酯间的缩合产物同样能够用切断法对分子简化。例如根据该缩合反应的特点，可以做如下切断。CCCOOCOORCCOH.26baH3CCHCO2C2H5CO2C2H5【】例22aH3CCHCO2C2H5CO2C2H5H2CCO2C2H5CO2C2H5CH3Br +bH3CCHCO2C2H5CO2C2H5CH3CH2CO2C2H5CO2C2H5CO2C2H5+.27a,bPhCHCO2C2H5CO2C2H5【】例23PhCH2CO2C2H5CO2C2H5CO2C2H5+PhCHCO2C2H5CO2C2H5C6

11、H5CH2CO2C2H5 +CO2C2H5CO2C2H5C2H5ONaC6H5CHCO2C2H5COCO2C2H5+C2H5OHC6H5CHCO2C2H5CO2C2H5+ CO80%85%切断a法合成三、三、 1,3-二羰基化合物的合成举例二羰基化合物的合成举例.28PhCH2CO2C2H5+PhCHCO2C2H5CO2C2H5C2H5OCOC2H5OPhCH2CO2C2H5+ C2H5OCOC2H5OC2H5ONaPhCHCO2C2H5CO2C2H5+C2H5OH86%切断b法合成.29OOC2H5O2CC2H5O2C4,5-二氧代环戊烷-1,3-二羧酸二乙酯【】例24OOC2H5O2CC2

12、H5O2CCO2C2H5CO2C2H5CO2C2H5CO2C2H5+.30OOCO2HHO2C最初从草本植物白屈菜中分离出来的白屈菜酸【】例25OOCO2HHO2COCO2HHO2C HOOHCH3COCH3HO2COHOHO2COHO+切断切断.31OOCO2HHO2CO+OC2H5C2H5O2COCO2C2H5OC2H5OH3CCH3O+C2H5ONaOOH2OHClC2H5O2CCO2C2H576%79%合成：丙酮不能与草酸缩合，但草酸二乙酯却能与丙酮发生合成：丙酮不能与草酸缩合，但草酸二乙酯却能与丙酮发生Claisen反应反应,反应如下反应如下.323-甲基色酮OOMe【】例26+ H

13、CO2EtOOMeOHOMeOHOHOMeHOOHOMeNaH+ H2O+HCO2EtOHOMeONaOMeONaOOMe切断合成.33 1,5-二羰基化合物的拆开二羰基化合物的拆开 .34结构通式结构通式CCOCCCO.35一、一、1,5-二羰基化合物的合成二羰基化合物的合成C CC OHC+共轭加成CCCCOHCCHCC加成物O麦克尔（麦克尔（Michacl,1853年）年） 缩合，也称缩合，也称Michael反应，是合成反应，是合成1,5-二羰基化合物的重要反应。二羰基化合物的重要反应。含活泼亚甲基化合物，如含活泼亚甲基化合物，如CH2(COOC2H5)2、C6H5CH2CN、RCH2N

14、O2等，在强碱（如等，在强碱（如NaOH、C2H5ONa）作用下与）作用下与、-不饱和醛酮发生不饱和醛酮发生1,4-加成反应加成反应称为麦克尔反应。可用称为麦克尔反应。可用通式表示如下通式表示如下.36反应特点反应特点催化剂催化剂: 强碱强碱产产 物物: 1,5二羰基化合物二羰基化合物过过 程：程：1,4-加成（表面上若加成（表面上若3.4-加成）加成）反应物反应物:有活性亚甲基化合物有活性亚甲基化合物、-不饱和醛酮、酯、腈等不饱和醛酮、酯、腈等.37OCH3OCH3Ot-BuOKOCH3CO2CH3C2H5O2CC2H5O2CCO2C2H5PhNaOEt+CO2C2H5PhC2H5O2CCH

15、2C2H5O2C+CHCNCONH2PhCH2CN+NH3(l)CCNCONH2PhCH2CH2CH2CN.38H3CCCH2C2H5O2COCO2C2H5NaOEt+H3CCCHC2H5O2COCO2C2H5H3CO2CCH3CCH2CO2C2H5OR4N OHH3CO2CCHH3COCC2H5O2CH3COH3COH3COOCNCNH3COH3COH3COOt-BuOK+.39二、二、1,5-二羰基化合物的拆开二羰基化合物的拆开OPhPhCHO+OPhPhCHO12345EtOPhCHOOPhOPhPhCHOCH3CHOPhPhO12345ab+disadisbCCOCCCOCHCOCCO

16、C拆开拆开例如：例如：.40H3CH3COO【例例1】 合成合成5,5-二甲基二甲基-1,3-环己二酮环己二酮三、三、1,5-二羰基化合物的合成二羰基化合物的合成.41CH3OOOEtabOOCH3OOH3CH3COEt+H3COOEtH3COCH32abCH3O+H3COCH3+H3COOEtOH3CH3COEtH3COCH3.42CH3OOOEtabCH3OOOEt12345EtO2CCH3OOOEt12345EtO2CCH3C2H5OOO12OC2H5O345H3CH3CCH3OC2H5OOC2H5OO45321CH3H3C.43H3COCH32OHCH3OH3CH3COHCH3OH3C

17、H3CNaOEtCH3OOH3CH3COEtEtO2CCH2(CO2Et)2OOH3CH3CEtO2CNaOEtOH稀稀H+OOH3CH3CI2 .44CH3H3CCH3OCOOC2H5COOC2H5NaOC2H5OOC2H5O2CH3CH3CNa+C2H5OH, 回流H3CH3COOH3CH3COHOH67%85%H3O+, CO2KOH, H2O合成合成.45OH3CH3CH3COBrCH2OOEtCH3OOH3CH3CEtO2COH稀稀H+OOH3CH3CBrZnCH2OOEtZnOH3CH3COEtOH3CH3COEtOHCO2EtNaOEtOEtCO2EtOOH3CH3CAl2O3N

18、aOEt .46n 例例 2： 3-异丙基异丙基-2 -环己烯酮的合成环己烯酮的合成O.47OOOabaO+ObH3COCH3O+.48OOOaOOEtO2CO+OEtO2COOEtO2COCH3EtO2CO+b.49H3COCH3CH3COOEtEtOOEtOEtO2CCH3CH3OCH3OEtMe3N.50H2SO4CH3CH3OOCH3CH3OCH3OCH3CH3OCH3EtO2C主要产物主要产物.51CO2EtOH2CCHCCH2CH3NaOEt / HOEtCO2EtOCH3H3CO2COCH3OCH3OCH3OCH3H3CO2COCH3ONaOCH3OCH3OCH3H3CO2CCH

19、3OH2O / H+CHOH3CO2CCH3OCH3CH2CO2CH3NaOCH3O(1)(2).52CH3O【例3】 合成（10-甲基-1,9,3,4-六氢-2-萘酮）CH3OOCH3OCH3CH3OOH3C+CH3OCH3ONaH(C2H5)2OCH3O Na+OCH3(C2H5)2OOOCH3CH3.53【例例4】 合成合成1,4-二苯基二苯基-2,6-二氧代哌啶二氧代哌啶-3-羧酸乙酯。羧酸乙酯。NPhCO2C2H5PhOONPhCO2C2H5PhNH2PhCO2C2H5PhH5C2O2CCO2C2H5+CO2EtPh+CO2EtCO2EtPhCHO + CH3CO2EtOO.54NP

20、hCO2EtPhOOPhCO2EtEtO2CCO2EtCO2EtPhPhCHOCH2(COOH)2等EtOH等PhNH2CH2(COOEt)2EtO 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，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，称为曼尼希称为曼尼希 (Mannich, C.)反应，生成的产物称为曼氏碱。反应，生成的产物称为曼氏碱。.55RCCH2OR+CH2ORNRH+RCCHORCH2RNRHRCCHROHHRCCHROHHRCCHROH.56H2OHCHOHHCHOHRNRHH2COHRNRHH2COH2RNRH2C

21、RNRRCCHROHH2CRNRRCCHOHCH2RNRHRRCCHOCH2RNRR.571. 具有具有-H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。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。2. 二级胺。二级胺。NNHHHOHCH3H使用原料的范围使用原料的范围.58+PhCCH3OCH2O(CH3)2NH2+PhCCH2OCH2CH3NCH3HClClOKHOKH2CN(CH3)2OCH2N(CH3)2CH2O + HN(CH3)2.59C2H5O2CCO2C2H5OC2H5C2H5+2 CH2ONH2H3CHC2H5O2CCO2

22、C2H5OC2H5C2H5H2CNHCH3C2H5O2CCO2C2H5OC2H5C2H5NCH3CH2OH.60RCCOCHRNRRRCCOH+CHORRNRH+OCH2NOHN+CH2O H.61OCH3CH2O + (CH3)2NH+HCl, H2OOCH3CH2N(CH3)2OCH3(CH3)2NCH267 %+33 %注注：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。.62ONH3C O20 步TropinoneTropinoneCHOCHOONH2H3CCOOHCOOH+ONH3CCOOHCOOHH+.63RCCOHCHRNRRCCOCRCCOHCHRNRCH3I碱碱，CH3IHofmann消除H.64H3CCOCH3+CH2O+H+H3CCCH2H2CON(CH3)2H(1) 碱HN(CH3)2H3CCCHCH2O H3CCCHCH2OH3CCOCH3+CH2OOH.65OCNOCN+共共轭轭加加成成+CH2OON(CH3)2OHN(CH3)2+OCN.66OHO+ CH2O +NHH+OHCH2N（）：在芳、杂环上引入氨甲基）：在芳、杂环上引入氨甲基.67NHN+ CH2O + HN(CH3)2NHCH2N(CH3)2H2OHAc95 %草绿碱草绿碱.68（）：）： 制备杂环化合物制备