第十三章 羧酸衍生物

1、1v羧酸衍生物的分类、结构和命名羧酸衍生物的分类、结构和命名v羧酸衍生物的物理性质和光谱性质羧酸衍生物的物理性质和光谱性质 v羧酸衍生物的化学性质羧酸衍生物的化学性质v羧酸衍生物的水解、氨解及醇解历程羧酸衍生物的水解、氨解及醇解历程v乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成上的应用乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成上的应用v有机合成路线有机合成路线第十三章第十三章 羧酸衍生物羧酸衍生物2RCOHO酰基羧基羧酸羧酸衍生物衍生物的分类的分类 羧酸衍生物是羧酸分子中的羧酸衍生物是羧酸分子中的羟基被取代后的产物羟基被取代后的产物，重要的羧酸衍生物有酰卤，酸酐，酯，酰胺。重要的羧酸衍生物有酰卤，酸酐，酯，

2、酰胺。R COORR CONH2R COXR COO C RO酯酰胺酰卤酸酐3羧酸羧酸衍生物衍生物的结构和命名的结构和命名一、结构一、结构羧酸衍生物在结构上的共同特点是都含有酰基（羧酸衍生物在结构上的共同特点是都含有酰基（ ），），酰基与其所连的基团都能形成酰基与其所连的基团都能形成P-P-共轭体系。共轭体系。R CORCOLP共轭体系(1)与酰基相连的原子的电负性都比碳大，故有效应I(2)(3)L 和碳相连的原子上有未共用电子对，故具有+C当+C I时，反应活性将降低(酰胺)时，反应活性将增大(酰卤/酸酐/酯)当+CI 130半干性油：碘值半干性油：碘值 100130不干性油：碘值不干性油：

3、碘值 100 酸败酸败 中和中和1克油脂所需要的克油脂所需要的KOH的毫克数。的毫克数。 高温下的化学变化高温下的化学变化油脂小分子醛、酮(苦、臭味）甘油刺激性臭味-H2OCH2=CHCHO分解,氧化250HCH2CCH2OHO+451化学组成化学组成:是是16个个C原子以上的偶数原子以上的偶数C原子的羧酸和高级原子的羧酸和高级一元醇形成的酯。一元醇形成的酯。二、蜡二、蜡2用途用途: 蜡纸、防水剂、光泽剂、香脂等。蜡纸、防水剂、光泽剂、香脂等。注意:蜡石蜡石油中的蜡一般分为石蜡和地蜡，石蜡一般主要由分子量比较小的正构烷烃和异构烷烃组成，碳原子数一般在22-36之间，主要由减压侧线原料脱除的蜡膏

4、精制而得。地蜡一般由残渣润滑油原料脱蜡制的，其分子量较大，芳烃含量也较石蜡高46区别：区别： 蜡是高级脂肪酸高级脂肪醇酯，石蜡是高级烷烃蜡是高级脂肪酸高级脂肪醇酯，石蜡是高级烷烃 石蜡石蜡 Wikipedia，自由的百科全书，自由的百科全书 石蜡（石蜡（paraffin wax ），又称晶形蜡，碳原子数约为），又称晶形蜡，碳原子数约为18 30的烃类混合物，的烃类混合物，主要组分为直链烷烃（约为主要组分为直链烷烃（约为8095），还有少量带个别支链的烷烃和），还有少量带个别支链的烷烃和带长侧链的单环环烷烃（两者合计含量带长侧链的单环环烷烃（两者合计含量20以下）。石蜡是从原油蒸馏所以下）。石蜡

5、是从原油蒸馏所和的润滑油馏分经溶剂精制、溶剂脱蜡或经蜡冷冻结晶、压榨脱蜡制得蜡和的润滑油馏分经溶剂精制、溶剂脱蜡或经蜡冷冻结晶、压榨脱蜡制得蜡膏，再经脱油，并补充精制制得的片状或针状结晶。根据加工精制程度不膏，再经脱油，并补充精制制得的片状或针状结晶。根据加工精制程度不同，可分为全精炼石蜡、半精炼石蜡和粗石蜡同，可分为全精炼石蜡、半精炼石蜡和粗石蜡3种。种。47每类蜡又按熔点，一般每隔每类蜡又按熔点，一般每隔2，分成不同的品种，如，分成不同的品种，如52，54，56，58等牌号。粗石蜡含油量较高，主要用于制造火柴、纤维板、篷帆布等。等牌号。粗石蜡含油量较高，主要用于制造火柴、纤维板、篷帆布等。

6、全精炼石蜡和半精炼石蜡用途很广，主要用做食品、口服药品及某些商全精炼石蜡和半精炼石蜡用途很广，主要用做食品、口服药品及某些商品（如蜡纸、蜡笔、蜡烛、复写纸）的组分及包装材料，烘烤容器的涂品（如蜡纸、蜡笔、蜡烛、复写纸）的组分及包装材料，烘烤容器的涂敷料，用于水果保鲜，电器元件绝缘，提高橡胶抗老化性和增加柔韧性敷料，用于水果保鲜，电器元件绝缘，提高橡胶抗老化性和增加柔韧性等。也可用于氧化生成合成脂肪酸。等。也可用于氧化生成合成脂肪酸。48从原油蒸馏所得的润滑油馏分经溶剂精制、溶剂脱蜡或经蜡冷冻结晶、从原油蒸馏所得的润滑油馏分经溶剂精制、溶剂脱蜡或经蜡冷冻结晶、压榨脱蜡制得蜡膏，再经溶剂脱油、精制

7、而得的片状或针状结晶。又称压榨脱蜡制得蜡膏，再经溶剂脱油、精制而得的片状或针状结晶。又称晶形蜡。主要成分为正构烷烃晶形蜡。主要成分为正构烷烃 ，也有少量带个别支链的烷烃和带长侧，也有少量带个别支链的烷烃和带长侧链的环烷烃。主要质量指标为熔点和含油量，前者表示耐温能力，后者链的环烷烃。主要质量指标为熔点和含油量，前者表示耐温能力，后者表示纯度表示纯度 。根据加工精制程度的不同，可分为全精炼石蜡、半精炼石。根据加工精制程度的不同，可分为全精炼石蜡、半精炼石蜡和粗石蜡蜡和粗石蜡3种种 。以前二者用途较广。以前二者用途较广 ，主要用作食品及其他商品的组分，主要用作食品及其他商品的组分及包装材料，烘烤容

8、器的涂敷料、化妆品原料，用于水果保鲜、提高橡及包装材料，烘烤容器的涂敷料、化妆品原料，用于水果保鲜、提高橡胶抗老化性和增加柔韧性、电器元件绝缘、精密铸造、蜡纸、蜡烛、复胶抗老化性和增加柔韧性、电器元件绝缘、精密铸造、蜡纸、蜡烛、复合纸等方面。粗石蜡由于含油量较多，主要用于制造火柴、纤维板、篷合纸等方面。粗石蜡由于含油量较多，主要用于制造火柴、纤维板、篷帆布等。帆布等。49石蜡中加入聚烯烃添加剂后，其熔点增高，粘附性和柔韧性增加石蜡中加入聚烯烃添加剂后，其熔点增高，粘附性和柔韧性增加 ，广泛，广泛用于防潮、防水的包装纸、纸板、某些纺织品的表面涂层和蜡烛生产。用于防潮、防水的包装纸、纸板、某些纺织

9、品的表面涂层和蜡烛生产。 蜡（蜡（wax）高分子一元醇与长链脂肪酸形成的酯质。在化学结构上不同）高分子一元醇与长链脂肪酸形成的酯质。在化学结构上不同于脂肪，也不同于石蜡和人工合成的聚醚蜡。故亦称为酯蜡。蜡是不溶于脂肪，也不同于石蜡和人工合成的聚醚蜡。故亦称为酯蜡。蜡是不溶于水的固体，温度稍高时变软，温度下降时变硬。其生物功能是作为生于水的固体，温度稍高时变软，温度下降时变硬。其生物功能是作为生物体对外界环境的保护层，存在于皮肤、毛皮、羽毛、植物叶片、果实物体对外界环境的保护层，存在于皮肤、毛皮、羽毛、植物叶片、果实以及许多昆虫的外骨骼的表面。以及许多昆虫的外骨骼的表面。50高分子一元醇的长链脂

10、肪酸酯称为真蜡，如蜂蜡的主要组分是长链一元高分子一元醇的长链脂肪酸酯称为真蜡，如蜂蜡的主要组分是长链一元醇（醇（C26C36）的棕榈酸酯，羊毛蜡是很复杂的混合物，含有酯蜡、醇）的棕榈酸酯，羊毛蜡是很复杂的混合物，含有酯蜡、醇和脂肪酸。纯化后称为羊毛脂，是羊毛固醇的脂肪酸酯。巴西棕榈蜡是和脂肪酸。纯化后称为羊毛脂，是羊毛固醇的脂肪酸酯。巴西棕榈蜡是一种重要的植物蜡，为酯蜡的混合物，化学式为一种重要的植物蜡，为酯蜡的混合物，化学式为 CH3 （CH2）nCOO（CH2）n+1CH3，n=2232。 蜡的凝固点都比较高，约在蜡的凝固点都比较高，约在3890之间。碘值较低（之间。碘值较低（115）说明

11、不）说明不饱和度低于中性脂肪。饱和度低于中性脂肪。51 1肥皂肥皂三、肥皂和合成洗涤剂三、肥皂和合成洗涤剂 制备制备 3NaOHCHH2CH2COOCROOCROOCR+CHOHCH2OHCH2OH+ 3RCOONa皂化值：指完全皂化皂化值：指完全皂化1克油脂所需的克油脂所需的KOH毫毫克数。克数。皂化值=c V 56.1m 去污原理去污原理COO -Na+憎水部分亲水部分非极性的憎水部分（烃基）极性的亲水部分（羧基）高级脂肪酸的钠盐52 a. 降低水表面的张力。降低水表面的张力。 b. 形成稳定的乳浊液。形成稳定的乳浊液。注意：注意： a、肥皂不宜在硬水中使用，以免形成不溶于水的脂肪酸钙和镁

12、盐。、肥皂不宜在硬水中使用，以免形成不溶于水的脂肪酸钙和镁盐。b、肥皂不宜在酸性水中使用，以免生成难溶于水的脂肪酸。、肥皂不宜在酸性水中使用，以免生成难溶于水的脂肪酸。c、制造肥皂要耗用大量的食用油脂。、制造肥皂要耗用大量的食用油脂。 2合成洗涤剂合成洗涤剂 阴离子型洗涤剂阴离子型洗涤剂 SO3-NaRSO3-NaR憎水亲水亲水憎水R-HCl2RClAlCl3NaOH+hv卤代C6H6R55RSO3HH2SO4（发烟）RSO3 -Na+53 阳离子型洗涤剂阳离子型洗涤剂 CH2-N-C12H25CH3CH3Br-+ 阳离子洗涤剂去污能阳离子洗涤剂去污能力较差，但是它们都具有力较差，但是它们都具

13、有杀灭细菌和霉菌的能力。杀灭细菌和霉菌的能力。 两性型两性型 CH3(CH2)11CH2COO-N+CH3CH3乙酸二甲基十二烷基铵 非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂RC2H4OHOnn=612R=C8C10烷基+NaOH(少量）140180RC6H4O(CH2O)nH54 1磷脂磷脂四、磷脂和生物膜四、磷脂和生物膜CH2OCORCHOCORCH2-O-P-OCH2CH2N+H3OO- -脑磷脂CH2OCORCHOCORCH2-O-P-OCH2CH2N+(CH3)3OO- -卵磷脂2生物细胞膜生物细胞膜55乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成上的应用。在有机合成上

14、的应用。561结构与性质结构与性质一、乙酰乙酸乙酯一、乙酰乙酸乙酯与金属与金属Na反应放出反应放出H2生成钠盐生成钠盐 与与Br2/CCl4溶液反应褪色溶液反应褪色 与与FeCl3溶液呈紫色反应溶液呈紫色反应 与羟胺、苯肼等生成苯腙与羟胺、苯肼等生成苯腙与与HCN、NaHSO3等反应等反应 含活泼含活泼H 说明含不饱和键说明含不饱和键 说明含说明含C=C-OH烯醇式结构烯醇式结构 说明含说明含C=OCH3C=OOC2H5+CH3C=OOC2H5C2H5ONaCH3COOHC=OCH2C=OCH3OC2H5制备制备57 （1). 1). 该烯醇式结构能通过分子内该烯醇式结构能通过分子内氢键的缔合

15、形成一个稳定的六元环。氢键的缔合形成一个稳定的六元环。CH3C=CHC=OOC2H5OH （2). 2). 烯醇式的羟基氧原子上的未共用电子对与碳碳双键、烯醇式的羟基氧原子上的未共用电子对与碳碳双键、碳氧双键处于共轭体系，发生了电子的离域，使体系能量降碳氧双键处于共轭体系，发生了电子的离域，使体系能量降低而趋于稳定。低而趋于稳定。H3C COCH2COOEtH3C C CHCOOEtOH室温93%酮式7%烯醇式 2.互变异构互变异构58影响烯醇式含量的因素：影响烯醇式含量的因素：（1 1）. . 活泼亚甲基上连有活泼亚甲基上连有I I基团，烯醇式含量基团，烯醇式含量，连，连有有+I+I基团，烯

16、醇式含量基团，烯醇式含量。如：。如：C=OCH2C=OCH3OC2H5C=OCHC=OCH3OC2H5CF3C=OCHC=OCH3OC2H5CH3（2). 2). 烯醇式含量与溶剂有关，在极性溶剂烯醇式含量与溶剂有关，在极性溶剂( (如：水或质子如：水或质子性溶剂性溶剂) )中烯醇式含量中烯醇式含量，而在非极性溶剂中烯醇式含量，而在非极性溶剂中烯醇式含量。如：如：C=OCH2C=OCH3OC2H5COHCHC=OCH3OC2H5=酮 式烯醇式H2OC2H5OHC6H120.4 %10.52 %46.4 %99.6 %89.48 %53.6 %593亚甲基活泼亚甲基活泼H的反应的反应H3C CO

17、CH2COOEtEtONaH3C COCHCOOEt-Na+RXH3C COHC COOEtREtONaRXH3C COC COOEtRR RX一般不宜用一般不宜用30 RX和乙烯式卤代烃，最好用和乙烯式卤代烃，最好用10 RX。 如在亚甲基上引入两个取代基，通常第一次引入较大的基团。如在亚甲基上引入两个取代基，通常第一次引入较大的基团。 RX也可是卤代酸酯和卤代酮。也可是卤代酸酯和卤代酮。乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯- -碳原子上的碳原子上的两个氢原子两个氢原子均可被均可被烃基取代。烃基取代。60 4. 4. 酮式分解和酸式分解酮式分解和酸式分解 1) 1)、酮式分解：、酮式分解：乙酰乙酸乙酯及

18、其取代衍生物与稀碱作用，水乙酰乙酸乙酯及其取代衍生物与稀碱作用，水解生成解生成-羰基酸羰基酸，受热后脱羧，受热后脱羧生成甲基酮生成甲基酮。故称为酮式分解。故称为酮式分解。C=OCH2C=OCH3OC2H5C=OCH2C=OCH3OH5 % NaOH H+CH3C=OCH2C=OOHCH3COCH2C=OOHCH3COCH2=H+CO2重 排CH3COCH3CH3C CH2C OC2H5OOCH3C CH C OC2H5OORCH3C CH3OC2H5OH + CO2CH3C CH C OC2H5OOCORCH3C CH2ROC2H5OH + CO2CH3C CH2OCORC2H5OH + CO

19、25 % NaOH H+5 % NaOH H+5 % NaOH H+61 2)2)、酸式分解：、酸式分解：乙酰乙酸乙酯及其取代衍生物在浓碱作用乙酰乙酸乙酯及其取代衍生物在浓碱作用下，主要发生下，主要发生乙酰基的断裂乙酰基的断裂，生成，生成乙酸或取代乙酸乙酸或取代乙酸，故称，故称为酸式分解。为酸式分解。 C=OCH2C=OCH3OC2H5COCH2C=OCH3OC2H5+OHOHCH3COOH+CH2C=OOC2H5CH3COOCH3C=OOC2H5+OH2 CH3COO+ C2H5OHCH3C CH2C OC2H5OOCH3C CH C OC2H5OORNaOHCH3COONaCH3C CH

20、C OC2H5OOCOROHOH2CH3COONa+ RCH2COONa +C2H5OHCH3COONa+ RCOCH2COONa +C2H5OH+C2H5OH浓浓浓625在合成中的应用在合成中的应用(EAA法法) 合成直链甲基酮合成直链甲基酮 合成支链甲基酮合成支链甲基酮 合成二元酮。合成二元酮。 合成直链一元酸合成直链一元酸 合成支链一元酸合成支链一元酸 合成二元酸合成二元酸 合成酮酸合成酮酸 C=OCH C=OCH3OC2H5Rdil. OH-H+ ( 酮式分解 )C=OCHCH3R+ CO2 + C2H5OH一取代丙酮浓H+OH-RC=OOHCH2一取代乙酸+CH3COOH + C2H

21、5OH( 酸式分解 )同理，二取代乙酰乙酸乙酯进行同理，二取代乙酰乙酸乙酯进行酮式酮式分解分解将得到将得到二取代丙酮；二取代丙酮；进行进行酸式分酸式分解解将得到将得到二取代乙酸。二取代乙酸。CH3CCHCOOC2H5OOR酮式分解酸式分解CH3CCH2RORCH2COOH (酸)(酮)63 1). 1). 合成甲基酮合成甲基酮 经乙酰乙酸乙酯合成：经乙酰乙酸乙酯合成：CH3COCH2CH3CH3COCHCH2CH3CH3引入基团引入基团 分析分析：(1) (1) 产物为甲基酮，合成时一定要经过酮式分解。产物为甲基酮，合成时一定要经过酮式分解。 (2) (2) 将将TMTM的结构与丙酮进行比较，

22、确定引入基团。的结构与丙酮进行比较，确定引入基团。 (3) (3) 最后确定合成路线。最后确定合成路线。64CH3COCH3COCH2CH3COCH2CH3COCH2CH3COCH2CH3COCH2(CH2)n-二羰基化合物-二羰基化合物引入基团为COCH3试剂: CH3COCl引入基团为CH2COCH3试剂: CH3COCH2Cl或 用I2偶合试剂:(CH2)nXX 3). 3).合成酮酸合成酮酸CH3COCH2(CH2)nCOOH引入基团(CH2)nCOOH 这里这里值得注意值得注意的是：用的是：用I I2 2偶合偶合或用或用X(CHX(CH2 2) )n nX X作烃基作烃基化试剂时，需

23、要与化试剂时，需要与2mol2mol的乙酰乙酸乙酯。的乙酰乙酸乙酯。 这里这里值得注意值得注意的是：在引入基团时，要用卤代酸酯的是：在引入基团时，要用卤代酸酯X(CHX(CH2 2) )n nCOOCCOOC2 2H H5 5，而不能使用卤代酸，而不能使用卤代酸X(CHX(CH2 2) )n nCOOHCOOH。 ( (为什为什么么?)?) 2). 2). 合成二羰基化合物合成二羰基化合物65CH3CCHCOOC2H5OOCH3CCHCOOC2H5OOCH3CCHCOOC2H5OORCROCROCH2RCOCH2ClRXRCOXCH3CCH2COOC2H5OOEtONaCH3CCHCOOC2H

24、5OO+-NaCH3CCHCOOC2H5OOCRO酮式分解酸式分解(1,3-二酮)CH3CCH2CROOCCH2COOHRO( -酮酸)66 4). 4). 合成一元羧酸合成一元羧酸CH3CH2CH2COOHPhCH2CHCOOHCH3引入基团引入基团 分析：分析：(1) TM(1) TM为羧酸，经乙酰乙酸乙酯法合成时需酸式分解。为羧酸，经乙酰乙酸乙酯法合成时需酸式分解。 (2) (2) 将将TMTM看成取代乙酸，确定引入基团。看成取代乙酸，确定引入基团。 * * *由于酸式分解的同时必然伴随酮式分解，故合成羧酸由于酸式分解的同时必然伴随酮式分解，故合成羧酸通常采用丙二酸酯法。通常采用丙二酸酯

25、法。 思考：思考：经乙酰乙酸乙酯法合成下列化合物经乙酰乙酸乙酯法合成下列化合物CH3C=OCOOH67CH3CCHCOOC2H5OOCROCH2酮式分解酸式分解(1,4-二酮)CH3CCH2CH2CROOCCH2CH2COOHRO( -酮酸)6举例举例 COCH3例一：CH3COCH2COOEt1.EtONa2.卤代1.EtONaCH3COC COOEtH2CCH2CH2CH3COCHCH2H2CCH22.Br(CH2)3Br5 % NaOHH+68例二：CH3COCCOOEtCCH3COCH3HHCH3COCH2COOEt1.EtONaH3C COCHCH3BrTMOOO例三：OCO2Et1

26、.EtONaO2.OCH2CH2O -OEtO-EtO -TM69二、丙二酸二乙酯二、丙二酸二乙酯(EM法法)1制备制备CH3COOHClCH2COOHNaCNNCCH2COONaEtOHP,Cl2NaOHH2SO4 -取代EtOOCCH2EtOOC2酸性和烃基化酸性和烃基化COOC2H5COOC2H5CH2NaOC2H5NaCOOC2H5COOC2H5CHpKa=13CHCOOC2H5COOC2H5NaRX-NaXCHCOOC2H5COOC2H5RCHCOOC2H5COOC2H5RNaOC2H5CCOOC2H5COOC2H5RNaRX-NaXCCOOC2H5COOC2H5RR703、水解脱羧

27、、水解脱羧 丙二酸二乙酯及其取代衍生物水解生成丙二酸，丙二酸丙二酸二乙酯及其取代衍生物水解生成丙二酸，丙二酸不稳定，易脱羧成为羧酸。不稳定，易脱羧成为羧酸。 RCHCOOC2H5COOC2H5NaOHH2ORCHCOONaCOONa(1)H(2)CO2R CH2COOHRCRCOOC2H5COOC2H5NaOHH2O(1)H(2)CO2R CHCOOHRCOOC2H5COOC2H5NaOHH2O(1)H(2)CO2COOH714 4、丙二酸二乙酯及在合成上的应用、丙二酸二乙酯及在合成上的应用 1 1）、）、 合成一元酸合成一元酸CH3CHCH2CH2COOHCH3CH3CH2CH2CHCOOH

28、CH3一取代乙酸二取代乙酸引入基团:CH2CHCH3CH3引入基团:CH3CH2CH2CH32）、）、合成二元酸合成二元酸 (1) (1) 带支链的二元酸带支链的二元酸CH2COOHRCHCOOH引入基团：CHCOOHR 注意：注意：在引入基团时要用在引入基团时要用卤代酸酯，卤代酸酯，而不能使用卤代酸。而不能使用卤代酸。72 (2) (2) 高级直链二元酸高级直链二元酸CH2CH2COOH(CH2)nCH2CH2COOH引入基团 (二卤代烷)需要两分子的丙二酸二乙酯CH2COOH(CH2)nCH2CH引入基团 (二卤代烷)只需一分子的丙二酸二乙酯 3 3）. . 合成环状羧酸合成环状羧酸735

29、举例举例 由丙二醇合成COOHCH2OHH2CCH2OHKMnO4H+COOHH2CCOOHH+EtOHEtOOCCH2EtOOCP，Br2CH2(CH2Br)2EtOOCCH2EtOOCEtONaCH2(CH2Br)2-NaBrCH2CH2CH2CH(COOEt)2BrEtONa-NaBrH2CCH2H2CCCOOEtCOOEtCH2OHCH2OHLiAlH474P，Br2CH2BrCH2BrNaCH(COOEt)2-NaBrH2CCH2CCOOEtCOOEt-NaBrEtONa-CO2水解TMCH2OHCH2OH75三、三、C-烷基化和烷基化和O-烷基化烷基化 -+COCHBHB+COC-

30、COHCB-+HB+COC-(C一烷基化)n-C4H9OOCH3ONaCH3OHOO-OO-n-C4H9OOOC4H9O(O一烷基化)HC4H976一、一、 碳胳的生成碳胳的生成1. 增长碳链增长碳链 任意增长任意增长芳烃（付-克反应）ArHRXRCOXAlCl3ArCORAr-RAlCl3卤代烃2RXRXR-RRLiLiR2CuLiR-RNa(武尔慈反应)CuIRXWitting反应 R2C=ORCH=P(C6H5)3R2C=CHR+炔烃R C CHR C CNaNaRXR C CRRCH=ORCH=P(C6H5)3RCH=CHR+有机合成路线有机合成路线77 羟醛缩合反应：稀羟醛缩合反应：

31、稀OH作用下，两分子的醛或酮作用下，两分子的醛或酮结合生成一分子结合生成一分子羟基醛或羟基醛或羟基酮，称。羟基酮，称。2RCH2CHORCH2CH-CHCHOOH-OH Rv 增长碳链，产生支链。增长碳链，产生支链。 v 制备制备、不饱和醛、酮、醇及二醇不饱和醛、酮、醇及二醇 乙酰乙酸乙酯（乙酰乙酸乙酯（EAA法）法）丙二酸二乙酯（丙二酸二乙酯（EM法）法）RCHOR2CORCOLH2ORMgXH2ORMgXH2ORMgXRCHOHR2C-OHR-C-OHRRRR格氏试剂和羰基的反应78H2ORXCN-HRCOOHRCH2NH2 增加一个增加一个CRMgXCH2H2CO+H2ORCH2CH2O

32、H 增加二个增加二个CMgCO2HCNRCHO(CH3)RXH2ORCOOHRCHOHCN79RCH=CHRORCOOHRCOOHRCH=CRRO3RCHORRC=O+Zn/H2O+Ar-RArCOOHO缩短碳链缩短碳链CO2RCHCOOHG+RCH2GG为 吸 电 子 基RCONH2霍夫曼降级反应Br2+NaOHRNH2RCOCH3NaOX甲基酮X2+NaOHRCOONaCHX3+80R C H -C H -R -HXOH-R-CR C X2-C X2-R XX-X2CRZnR-CR-CCRR-CR-C=CHRR-CH-CH2ROHRCH-CH2-RXOH-/醇H+R-C=CHR3. 形成叁

33、键形成叁键4. 形成双键形成双键+RC C RH2喹啉Pd/BaSO4RCCRHH+RC C RH2Na液氨RCCRHH81二、形成碳环的反应二、形成碳环的反应 1小环的合成小环的合成 分子内的烷基化分子内的烷基化 卡宾对烯的加成卡宾对烯的加成XYHOH-XY-分子内亲核取代YX-+CH2R-CH=CHR+CHHCCH2RRX-+XYHOH-XY-分子内亲核取代YX=卤代物或磺酸盐离子。Y=CN、-COR、COOR等82+hv 2+2 环加成环加成 付付-克酰基化克酰基化普通环（五、六元环）普通环（五、六元环）分子内羟酸缩合。分子内羟酸缩合。CH2CH2CH2COOH -内酯OHH2CCH2O

34、CH2COCH2CH2CH2COXAlCl3OZn / HgHCl83 狄克曼反应狄克曼反应（分子内酯缩合）主要用来合成五元环和六元环。（分子内酯缩合）主要用来合成五元环和六元环。 (CH2)nCH2COOEtCH2COOEtEtONa(CH2)nCH2COOEt-CHCOOEtEtO-(CH2)nCH2COCHCOOEtH2OOH-H+(CH2)nCH2CCH2O Diels-Alder反应反应 （双烯合成）（双烯合成）+84COOCH3(CH2)8COOCH3NaHAc二甲苯(H2C)6CHC OOH大环大环偶姻缩合偶姻缩合（二酯在金属（二酯在金属Na条件下进行分子内缩合）条件下进行分子内

35、缩合） 乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯可合成任意环乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯可合成任意环 麦克尔反应（麦克尔反应（Michael反应）反应） CH2HCCOCH3CH3O+CH3ONaMichael反应CH3OCH3OOH-羟醛缩合CH3O85官能团的引入官能团的引入 碳卤键的形成碳卤键的形成RXX2HXRH+hv+R-OHPX3X2RXRX三、转换官能团的反应三、转换官能团的反应 RCH2CH=CH2HXHBrH2O2NBSHOXRCH2CHXCH3马氏规则RCH2CH2CH2Br反马氏规则RCHBrCH=CH2 -取代RCH2CHXCHXRCH2CHCH2或Br2/高温X2OH X86HNO3

36、H2SO4HNaNO2H+HBF4HCl-CuClHBr-CuBrKIN2+FClBrIRC=CRRCH=CXRR CCRX2HXXXFeBr3(Cl,Br)XX287RCH=CH2H2O2OH-RCH2CH2OHROHRXH2OB2H6OH-RMgXHC HOR2CORCH2OHRRCHOHR3COHH2OH2OH2OH2OH2OH2OOH2CCH2RCH2CH2OHRCHOR CClOR CORO伯醇仲醇叔醇 碳氧键的形成碳氧键的形成 a 醇醇 COH88RCHOR2COR2CHOHHRCOORLiAlH4HRCH2OHRCH2OH仲醇伯醇 b酚酚 ArOH 异丙苯氧化法；异丙苯氧化法；

37、氯苯水解法；氯苯水解法； 磺化碱熔法；磺化碱熔法； 重氮盐水解法。重氮盐水解法。OHN2+H2OH+,KMnO4HO-OHOHH HOsO4OHOHH HOHHOHHC6H5COOOH+89 c醚醚 COC d 醛、酮醛、酮 积二卤代烃水解积二卤代烃水解 烃的氧化烃的氧化 醇的脱醇的脱H或氧化或氧化 羧酸的还原羧酸的还原 芳烃的酰基化芳烃的酰基化 乙酰乙酸乙酯合成酮类乙酰乙酸乙酯合成酮类RXRONaRORROR-H2OCH2N2ROCH3+2ROHROH90+RCHCOOHRCCOOHRCHOCO2ORCCH3OHOORCHCH2COOHRCCH2COOHOHOO+ CO2 羟酸的水解羟酸的水

38、解H2OHCOOHCORCHCOOHOHH2SO4浓RCHO +稀H2SO4RCHO +R2CCOOHOHH2SO4浓稀H2SO4R2COH2OCO+R2COHCOOH+ ，羟酸的氧化脱羧羟酸的氧化脱羧91 e 羧酸羧酸 腈的水解腈的水解 格氏试剂与格氏试剂与COCO2 2作用，水解作用，水解 醛、醇、取代芳烃烯烃的氧化水解醛、醇、取代芳烃烯烃的氧化水解 羧酸衍生物的水解羧酸衍生物的水解 甲基酮的氧化（卤仿反应，少一个碳）甲基酮的氧化（卤仿反应，少一个碳） 丙二酸二乙酯、乙酰乙酸乙酯合成羧酸丙二酸二乙酯、乙酰乙酸乙酯合成羧酸 官能团的除去官能团的除去 取代芳烃（取代芳烃（SO3H，N2+） 羰

39、基（还原亚甲基）羰基（还原亚甲基） 羟基（脱水、加氢）羟基（脱水、加氢） A.KishnerWolff黄呜龙反应黄呜龙反应 : NH2NH2, EtOH/KOH, 180B.Clemmensen 还原法还原法: ZnHg，浓，浓HCl 官能团的转换官能团的转换92四、有机合成路线的设计四、有机合成路线的设计 基本要求：基本要求： 原料易得，最好无毒原料易得，最好无毒, , 反应步骤少反应步骤少 . . 实验操作方便安全实验操作方便安全. . 反应产率高，副反应少，后处理简单（易纯化）反应产率高，副反应少，后处理简单（易纯化）. .1增长碳链增长碳链例1C6H5CH=CH2C6H5CH2CH2C

40、H2CH2CH3例例2：由三个碳原子以下化合物合成：由三个碳原子以下化合物合成2,2-二甲基戊酸。二甲基戊酸。OMgBrH2OOHHBrMg乙醚H2OCO2COOH-C6H5CH=CH2Br2HBr2NaNH2NH3CH3CH2CH2BrTMH2Pt93例3由三个碳原子以下的化合物合成CH2=CH-CH2-CH-C-CH2-CH3OCH3H+-CO2CH3-CHCOCH2CH3CH2-CH=CH2CH3CH2COOHCH3CH2OHH+CH3ONaCH3CH2COOC2H5CH3-CH-COOC2H5COCH2CH3酯缩合CH3ONaCH2=CHCH2ClCH3-C-COOC2H5COCH2C

41、H3CH2-CH=CH294例4合成C6H5C-CH2-CHCH2COOHOC6H5C6H5CHOC6H5CCH3O+OH-C6H5C-CH=CHOC6H5CH2(COOC2H5)2EtONaHBrC6H5C-CH2CHBrOC6H5C6H5C-CH2CHOC6H5CH(COOC2H5)2H+-CO2TM方法一方法一95C6H5CHOC6H5CCH3O+OH-CHHCCOC6H5C6H5CH2(COOC2H5)2EtONaCHH2CCOC6H5C6H5CH(COOC2H5)2H+-CO2C6H5C-CH2-CHCH2COOHOC6H5方法二方法二962碳环的合成碳环的合成 例5由甲苯合成CH3

42、OOO+无水AlCl3CH3HOOCOZn / HgHClCH3HOOC多聚磷酸CH3O(CH3)2CHMgBrH2O脱水S脱氢973保护基的作用保护基的作用 要求：要求： 常见的保护方法：常见的保护方法： v 烯烯CCBr2Znv 醛、酮通过缩醛（或酮）来保护。醛、酮通过缩醛（或酮）来保护。 RCHOCH3OH+干HClH+RCHOCH3OCH3RCHOR2COCH2OHCH2OH+干HClR2CCH2CH2OOH+R2CO v 易于与被保护基反应。易于与被保护基反应。v 保护基团相对稳定。保护基团相对稳定。v 又容易除去。又容易除去。98v 醇羟基变成醚（或酯）来保护。醇羟基变成醚（或酯）来保护。 ArOHNaOHCH3IHIArOCH3ArOHCH3I+RCH2OHPh3CClRCH2OCPh3HAcH2ORCH2OHRCH2OHRCOOH+H+RCOOCH2RH2OH+RCH2OHv 酚羟基变成苯甲醚来保护。酚羟基变成苯甲醚来保护。 例例6： H3CC CH2CCH3CH3OCH2BrH3CC CH2CCH3CH3OCH2COOH乙二醇H+H3CC CH2CCH3CH3CH2B