精细有机合成化学与工艺学课件--第13章缩合2736248.ppt

1、2020/8/7，1，第13章缩合，22020/8/7，13.1概要，缩合一般是指通过在2个以上分子间生成新的碳-碳、碳-杂原子或杂原子-杂原子键，缩合反应脱离H2O、HX、ROH等单纯的分子本章主要讨论脂链中的亚甲基和甲基上的酸性活性氢置换形成新的碳碳键的缩合反应。 乙酰丙酮酸乙酯、3，3，2020/8/7、羰基的加成缩合、4，2020/8/7、13-2醇缩合反应、高级醛得到-羟醛后，更容易脱水：含氢羟醛另一方面，醇(Aldol )缩合反应、5，5，2020/8/7、酮的醇缩合反应比醛难：醇缩合反应中含有碱(例如氢氧化钠水溶液，接着是碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸1、催化剂、6、7、7、2

2、020/8/7、2、反应历史、乙醛的自缩合为例：7、2020/8/7、二、醛缩合、1、同分子醛自缩合、10、2020/8/7、响应：11、2020/7 注意：异分子醛在碱催化下交叉缩合时，一般-碳原子上活性氢少(即取代基多)的醛形成碳负离子，与-碳原子上含有活性氢多(即取代基少)的醛的羰基碳原子发生亲核加成反应。12，2020/8/7，例如正丁缩醛和乙醛的缩合、脱水、加氢主要得到2-乙基丁缩醛(异己醛)、异己醛、13，2020/8/7，但采取了以下措施的没有b.h的醛生成物是有意义的！ 14、2020/8/7、3、芳香醛与脂肪醛的交叉缩合，芳香醛虽不含羰基氢，但与含氢脂肪醛缩合，脱水可生成-苯

3、基、-不饱和醛，该反应可通过clai sen-schi 反应条件：苯甲醛：乙醛：1%-1.25%氢氧化钠水溶液以1:1.38:0.09摩尔比，在溶剂苯中，蒸发20反应5h、苯层精馏、苯甲醛回收、肉桂醛15、2020/8/7、4、甲醛与其他醛的交叉缩合(Cannizzaro反应(歧化反应)、甲醛不含氢，不能自我缩合， 甲醛分子中的羰基利用含氢醛和生成的碳阴离子容易发生交叉缩合反应的甲醛，向醛或酮分子中的羰基碳原子中导入一个或多个羟甲基的反应称为羟甲基化缩合。16，2020/8/7，例如季戊四醇的制备：17，2020/8/7，四、酮缩合，1，对称酮的自缩合，例如，18，220此时，脱质子反应主要发

4、生在羰基位的含有大量活性氢的碳原子上。19、2020/8/7、5、醛酮交联缩合、醛酮交联缩合无法生成-羟基醛和-羟基酮两者，难以得到单一产物。 但是，不含氢的甲醛和苯甲醛与对称酮缩合，得到单一的生成物。 20，2020/8/7，13-1 (5) :苯甲醛和丙酮通过缩合、脱水除去和加氢还原可以得到什么样的主要产品？ 用反应式表示。 答案：丙酮脱质子形成负碳离子：21、2020/8/7、13-3羧酸与其衍生物的缩合反应、22、2020/8/7、一、帕金其通式为反应特征： 1、羧酸酐为活性弱的亚甲基化合物，但由于羧酸盐催化剂为弱碱，因此反应温度高(150-200 )。 2 .使用羧酸酐如催化剂，但有

5、时钾盐的效果比钠盐高，反应速度快，收率也高。 3 .芳香族醛环中有吸电子基团时，容易进行亲核加成反应，收率高，相反，环中有供电基团时，难以进行亲核加成反应，收率也低，甚至不发生反应。 13-3-1帕金缩合反应，23，2020/8/7，应用例：肉桂酸的制备，CH3COOK，170-180，3 h，24亲核加成，脱水除去，水解，26， 2020/8/7、肉桂酸的其他制造方法：第一种：波兰加成反应用脂肪酶-一价铜络合物催化剂、水解用醋酸-硫酸催化剂、二阶段反应的收率分别为95%-的第二种：吉林大学研究开发：加成催化剂FeCl2-(C6H5)3P、水解用催化剂ch3c ooh -。 在醋酸钠的催化作用

6、下，将27、2020/8/7、练习题： 13-5 (1)、a :对氯苯甲醛和醋酸酐回流，进行Perkin反应。 所使用对氯苯甲醛是用多硫化钠从对硝基甲苯中还原氧化对氨基苯甲醛后，在稀盐酸中用氯取代重氮基的目标物。 其合成途径包括、28、2020/8/7、三、其他应用例、1、呋喃丙烯酸的制备、2、香豆素的制备、邻羟基肉桂酸内酯、29、2020/8/7、强活性亚甲基，其通式如下： 1 x、y是吸电基。 2 .活性亚甲基化合物有氰基乙酸酯、乙酰乙酸酯、丙二酸、氰基乙酰胺、丙二酸单酯单酰胺及丙二腈和硝基甲烷等。 常用催化剂有吡啶、哌啶、乙二胺、丙氨酸等有机碱，氨和醋酸铵。 4 .有水的生成，需要除去，

7、用苯、甲苯等有机溶剂共沸除去水。 13-3-2诺文凝胶(Knoevenagel )反应，30，2020/8/7，应用：丙二酸在吡啶催化作用下可与醛缩合、脱水、脱碳的-取代丙烯酸：31对羟基苯甲醛和丙酸在吡啶中其合成途径为，32、2020/8/7，酯的亚甲基活性-H通过强碱性催化剂脱质子形成负离子，接着与另一分子酯的羰基碳原子发生亲核加成，进而将烷氧基脱烷氧基生成酮酸酯的反应总称为水芹缩合反应。 13-3-3酯(Claisen )缩合、-Claisen酯缩合反应、反应机理、33，2020/8/7，34，2020/8/7、异酯的2 .因此，异酯的缩合通常与一方的含氢酯和另外一方的含氢酯常用的不含氢

8、的酯有甲酸乙酯、草酸二乙酯、苯甲酸乙酯等。 4 .芳香酸酯中的羰基不活泼，缩合时使用叔丁醇钾、NaH等强碱。 例如草酸二乙酯的应用：C2H5ONa、C2H5ONa、C2H5ONa、36，2020/8/7，反应物酯和酮两者均含有-的情况例如：13-3-4酮酯(Claisen )缩合、37、2020/8/7，若干说明： 1、在酯酮缩合中，由于碱催化剂，酮比酯更容易形成负的碳离子，相反，酯比酮更容易形成负的碳离子2 .只有不含氢的酯和酮的缩合反应才能生成纯度高的生成物。 例如：38，2020/8/7， 13-3-5Stobbe缩合、stobbe缩合是指醛或酮与琥珀酸二酯在强碱性催化剂存在下缩合而生成

9、-亚烷基琥珀酸单酯的反应，其总反应式可以简单地如下表示，stobbe缩合主要在酮化合物中如果对称酮分子中不含有活性氢，则只能得到一个生成物，收率良好，如果是不对称酮，则可以得到顺式异构体的混合。 叔丁醇溶剂回流16h、40、2020/8/7，一、达森缩合反应是-卤代羧酸酯通过强碱催化作用，活性-H脱质子生成碳负离子，然后与醛或酮的羰基碳原子进行亲核13-3-6 Darzens缩合、41、2020/8/7、二、反应历史、缩合生成物的立体化学配置有顺式和反式两种，一般酯基和邻位碳原子体积大的基团在反式中占主要成分。 42，2020/8/7， 三、应用例，以甲基壬基乙醛制备为例：说明在使用氯乙酸酯的情况下，通过Darzens缩合得到的-环氧羧酸酯用碱溶液水解酯基，再氧化而得到游离羧酸43、2022 13-3-7含亚甲基的活性氢化合物和卤化烷烃的c链烷化反应显示，1、亚甲基中有2个活性氢时，可以在亚甲基中依次导入1个或2个烷基。 2 .导入2个不同的烷基时