第四章单官能团化

第四章单官能团化第一页，共六十二页，2022年，8月28日(1)、饱和烃和烯烃的切段与合成；(2)、醇的切段与合成；(3)、醛酮的切段与合成；(4)、羧酸的切段与合成

第二页，共六十二页，2022年，8月28日§4.1饱和烃和烯烃的切段与合成饱和烃的切断与合成第三页，共六十二页，2022年，8月28日例1：第四页，共六十二页，2022年，8月28日分析：合成：例2：第五页，共六十二页，2022年，8月28日例3：分析：合成：第六页，共六十二页，2022年，8月28日例4：分析：合成：第七页，共六十二页，2022年，8月28日烯烃的合成与设计醇脱水生成烯烃FGI醛或酮与烃代亚甲基三苯膦(Wittig试剂)反应炔烃的局部氢化第八页，共六十二页，2022年，8月28日切断原则：多分支点添加例5：第九页，共六十二页，2022年，8月28日例6：分析：合成：第十页，共六十二页，2022年，8月28日练习：完成下列化合物的逆合成分析并写出合成路线第十一页，共六十二页，2022年，8月28日§4.2醇的切断与合成醇的羟基是合成中关键官能团醇是连接烃类化合物如烯烃、炔烃、卤代烃等与醛、酮、羧酸以及衍生物等羰基化合物的桥梁第十二页，共六十二页，2022年，8月28日切断原则(1):最佳反应机理生成稳定的离子CNCC-RR-(MgBr)第十三页，共六十二页，2022年，8月28日第十四页，共六十二页，2022年，8月28日第十五页，共六十二页，2022年，8月28日最佳反应路线切断原则（2）：最大步骤简化切断原则（3）：最适反应试剂第十六页，共六十二页，2022年，8月28日叔醇含有两个相同基团可同时切断abc最佳试剂简化反应更易第十七页，共六十二页，2022年，8月28日练习一ab第十八页，共六十二页，2022年，8月28日六环中有一个双键可采用Diels-Alder反应切断第十九页，共六十二页，2022年，8月28日H负离子等价试剂:NaBH4还原醛酮不还原酯LiAlH4还原所有羰基化合物两个试剂均不还原孤立双键第二十页，共六十二页，2022年，8月28日练习一ab第二十一页，共六十二页，2022年，8月28日用逆合成分析法设计下列化合物合成路线：第二十二页，共六十二页，2022年，8月28日分析：合成：例1：第二十三页，共六十二页，2022年，8月28日ab例2：第二十四页，共六十二页，2022年，8月28日合成：分析：例3：第二十五页，共六十二页，2022年，8月28日分析：合成：例4：第二十六页，共六十二页，2022年，8月28日分析：经典的Michael加成反应：烯胺的Michael加成反应：例5：第二十七页，共六十二页，2022年，8月28日注意:经典的Michael加成反应与烯胺的Michael加成反应互为补充。第二十八页，共六十二页，2022年，8月28日不含α－H羰基化合物的利用分析：例6：第二十九页，共六十二页，2022年，8月28日§4.3醛酮的切段与合成1、先将官能团转变为醇，再按照醇的切断方式进行例1分析：第三十页，共六十二页，2022年，8月28日2、傅克酰基化反应制备芳酮例2：第三十一页，共六十二页，2022年，8月28日3、在羰基的α－β间进行切断,醛酮的烃基化反应以及乙酰乙酸乙酯合成法例3分析：第三十二页，共六十二页，2022年，8月28日注意以下几点：（1）该反应是一个可逆反应；（2）碳负离子的形成与否，与该质子的酸性大小有关（活泼性），α－H的酸性取决于直接相连基团的吸电子效应，吸电子效应越强，α－H的活泼性也就越高。吸电子基团对α－H的活泼性的影响顺序：碳负离子的形成通式：第三十三页，共六十二页，2022年，8月28日（3）与所用碱的强弱有关；碱的类型：乙醇钠（15.9）、叔丁醇钾（19.2）、叔戊醇钠（19）（第一代强碱）氨基钠（35）、氢化钠、三苯基甲基钠（32）（第二代强碱）二异丙基胺锂（LDA)(>40)，四甲基哌啶锂(LITMP)(>40)（第三代强碱）第三十四页，共六十二页，2022年，8月28日第三代强碱的优点：碱性很强能够溶解于非极性溶剂，甚至在烷烃中。可实现对羰基化合物的完全质子化位阻大，亲核性弱。负反应少，不影响其它官能团，不进攻醛以外的羰基因此，第三代强碱对酮、酯、酰胺、睛、砜α－氢的去质子化可以快速、完全地进行，现代有机合成在产生烯醇负离子的反应中，第三代强碱几乎取代了传统地试剂。第三十五页，共六十二页，2022年，8月28日醛酮的直接烃化存在的问题：（1）羟醛缩合；（2）不对称酮的烃化可在不同的ą-碳上进行；（3）单烃化和双烃化；（4）O-烃化与C-烃化。第三十六页，共六十二页，2022年，8月28日(一）乙酰乙酸乙酯合成法醛、酮的间接烃基化第三十七页，共六十二页，2022年，8月28日催化剂：对甲苯磺酸，四氯化钛仲胺：吡咯烷、哌啶、吗啉（二）通过烯胺负离子进行醛、酮的α－烷基化第三十八页，共六十二页，2022年，8月28日烯胺可视为一种氮杂烯醇负离子，与碳亲电试剂的反应主要发生在烯胺的β－碳上（羰基的α－碳上）第三十九页，共六十二页，2022年，8月28日特点：

反应中无需碱或其它催化剂，可有效减少羰基化合物的自缩合，醛经此法烷基化也可得到良好的产率。反应形成单烷基化产物。非对称酮经烯胺的烷基化主要发生在取代较少的α－碳上。

烷基化试剂：仅限于非常活泼的卤代烃（碘甲烷、烯丙基卤、苄基卤、α－卤代酯和α－卤代酮）。吡咯烷与不对称的酮反应:第四十页，共六十二页，2022年，8月28日例4：思考题：第四十一页，共六十二页，2022年，8月28日（三）、通过烯醇硅醚进行醛、酮α－烷基化1、在碱性条件下烷基化动力学控制烯醇硅醚的制备和反应第四十二页，共六十二页，2022年，8月28日

热力学控制烯醇硅醚的制备和反应第四十三页，共六十二页，2022年，8月28日优点：1）可分别制得热力学控制或动力学控制的烯醇负离子

2）副产物是惰性的四甲基硅烷；缺点：1）方法的可行性首先取决于动力学或热力学控制烯醇硅醚是否易得2）分子中存在敏感性官能团时，再生烯醇负离子时就不能使用强亲核试剂甲基锂3）由甲基锂与烯醇硅醚作用产生的烯醇负离子在烷基化时反应活性不高

4）反应在碱性条件下进行，烷基化试剂是伯卤代烃。第四十四页，共六十二页，2022年，8月28日改进方法：用苄基三甲基氟化铵代替甲基锂再生烯醇负离子可制得比烯醇锂盐更活泼的烯醇铵盐；该法优点：在反应条件下，酯、环氧等官能团不受影响改进方法的驱动力：形成很强的Si－F键（595kJ/mol）第四十五页，共六十二页，2022年，8月28日特点：1）Lewis酸催化剂:TiCl4,SnCl4,ZnX22）烷基化试剂：叔卤代烃和仲卤代烃2、在酸性条件下烷基化第四十六页，共六十二页，2022年，8月28日例5：第四十七页，共六十二页，2022年，8月28日例6：第四十八页，共六十二页，2022年，8月28日（四）、通过α,β－不饱和酮的共轭加成形成特定烯醇盐进行酮的α－烷基化1、通过有机铜试剂的共轭加成－捕获烯醇负离子第四十九页，共六十二页，2022年，8月28日2、金属－液氨还原形成特定烯醇负离子第五十页，共六十二页，2022年，8月28日（五）通过亚胺负离子进行醛、酮的α－烷基化烯胺和亚胺负离子都具有类似于烯醇和烯醇负离子的亲核反应性，作为烯醇及其负离子的等效体和互补形式，被用于羰基化合物的合成第五十一页，共六十二页，2022年，8月28日亚胺通过强碱进行α－去质子化产生烯醇负离子的氮类似物，常用碱：格氏试剂，LDA合成价值：1）用于醛的烷基化；2）用于不对称合成第五十二页，共六十二页，2022年，8月28日4、在羰基的β－γ间切断，利用Michael加成反应制得例4：分析：合成：第五十三页，共六十二页，2022年，8月28日§4.4羧酸的切段与合成1、在羧酸的α位切断，是格氏试剂和CO2的反应或卤代烃与NaCN的反应。分析：第五十四页，共六十二页，2022年，8月28日例1：PhCH2COOH例2：第五十五页，共六十二页，2022年，8月28日第五十六页，共六十二页，2022年，8月28日2、α－β