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文档简介

1、第十章 醛和酮,exit,第一节 醛酮的命名 第二节 醛酮的结构 第三节 醛酮的物理性质 第四节 醛酮的光谱特征 第五节 醛酮的制备 第六节 醛酮的反应,本章提纲,第一节 醛酮的命名,一 普通命名法,醛按氧化后生成的羧酸命名,酮看作是甲酮的衍生物。,CH3CH2CHO CH2=CHCHO 丙醛 丙烯醛,甲基乙基甲酮(甲乙酮),二 系统命名法(参见第一章),环己酮,2-氧代环己基甲醛,4-氧代戊醛,3-烯丙基-2,4-戊二酮,第二节 醛酮的结构,1 C=O双键是由一个键和一个键组成的。 2 C=O是一个极性基团,具有偶极矩。 3 当羰基的位有羟基或氨基存在时,羰基氧原子可 与羟基或氨基的氢原子以

2、氢键缔合,倾向于以重叠 式为优势构象形式存在。,第三节 醛酮的物理性质,由于羰基的偶极矩,增加了分子间的吸引 力,因此,醛酮的沸点比相应相对分子质量的 烷烃高,但比醇低。醛酮的氧原子可以与水形 成氢键,因此低级醛酮能与水混溶。脂肪族 醛酮相对密度小于1,芳香族醛酮相对密度大 于1。,第四节 醛酮的光谱特征,羰基的红外光谱在1750-1680 cm-1之间有一个非常强 的伸缩振动吸收峰。-CHO中的C-H键在2720 cm-1区域有 一个非常特征的伸缩振动吸收峰。当羰基与双键共轭, 吸收向低波数位移。,其它参见第八章,第五节 醛酮的制备,烯烃 炔烃 芳烃,醇,醛 酮,羧酸,羧酸衍生物,1 氧化

3、2 频哪醇重排,氧化,取代,还原,1 氧化 2 卤化-水解 3 傅氏酰基化 4 加特曼-科赫反应,1氧化 2直接醛基化,1 水合 2 硼氢化-氧化,乙醛和丙酮的工业制备,一 制备概貌,1 由酰卤制备,还原,RCHO + HCl,LiAlH(OBu-t)3,RCHO,与金属化合物反应,NaCCR,C6H5CdCl or (C6H5)2Cd,R2CuLi,AlCl3 低温,-H+,Cl-,二 用羧酸、羧酸衍生物制备,H2/Pd-BaSO4硫-喹啉(罗森孟法),2 由羧酸制备,ArCOOH,RLi,RLi,H2O,-H2O,ArCOOH + RMgX,ArCOOMgX + R H,ArCN,-H2O

4、,-C10H7MgBr,n,H2O,n,H2O,H+,n,HCl,PCl5,SnCl2,ArCH=NH,H2O,ArCH=O,3 由酰胺和腈制备,三 醛酮制备实例,*1,SnCl2/HCl,H2O,*2,*3,*4,H2O,无水醚,Lewis酸,Na2CO3/H2O,-H2O,H+,KMnO4,SOCl2,(n-C4H9)2CuLi,C2H5OH,SOCl2,(CH3)2CHCH2CH22Cd,无水乙醚,*5,四 异丙苯氧化重排-重要的工业制法,+ CH3CH=CH2,AlCl3,O2,自动氧化,H+,-H2O,重排,-H+,C-O键断裂,亲核加成,+ (CH3)2C=OH,+,+ (CH3)

5、2C=O,质子转移,第六节 醛酮的反应,一 醛酮的结构与反应二 羰基的亲核加成三 羰基化合物的还原四 共轭不饱和醛酮的加成和还原五 -活泼氢的反应六 醛酮的氧化,一 醛酮的结构与反应,-活泼H的反应 (1)烯醇化 (2) -卤代(卤仿反应) (3)醇醛缩合反应,醛的氧化,亲核加成 氢化还原,(1)碳碳双键的亲电加成 (2)碳氧双键的亲核加成 (3),-不饱和醛酮的共轭加成 (4)还原,C=CC=O,二 羰基的亲核加成,1 总述 2 羰基与含碳亲核试剂的加成 3 羰基与含氮亲核试剂的加成 4 羰基与含氧亲核试剂的加成 5 羰基与含硫亲核试剂的加成,1 总述,(1)反应机理,碱催化的反应机理,酸催

6、化的反应机理,(2)醛、酮的反应活性,2 羰基与含碳亲核试剂的加成,(1)与格氏试剂的加成 (2)与HCN的加成 (3)与炔化钠的加成,(1)醛、酮与格氏试剂的加成,(CH3)3CCC(CH3)3 + C2H5MgBr,=,=,=,O,(CH3)3CCC(CH3)3 + CH3CH2CH2MgBr,(CH3)3CCC(CH3)3 + (CH3)2CHMgBr,O,O,加成产物 80%,加成产物 30%,加成产物 0%,不发生正常反应的酮主要发生“烯醇化”和“还原” 两个副反应。,若用烷基锂代替格氏试剂,可以发生正常的加成反应。,(CH3)2CHCCH(CH3)2 + (CH3)2CHLi,O,

7、=,(CH3)2CH3C-OLi,H2O,(CH3)2CH3C-OH,*1 两个副反应。,*2 醛、酮的极限构象式,(1)交叉式 (2) R-S重叠 (3)交叉式,(4) R-M重叠 (5)交叉式 (6) R-L重叠,R与L、M、S之间的相互作用大于羰基氧与L、M、S之间的相互作用。所以,三个交叉式中(3)最稳定。三个重叠式中(6)最不稳定。,*3 克莱姆规则一,如果醛和酮的不对称-碳原子上结合的三个基团以L(大)、M(中)、S(小)表示,那末这些非对称的醛和酮与某些试剂(如格氏试剂)发生加成反应时,总是取R-L重叠构象,反应时,试剂从羰基旁空间位阻较小的基团(S)一边接近分子。这称为克莱姆规

8、则一.,1 RMgX 2 H2O,+,次要产物,35oC R 主 次 CH3 2.5 : 1 C6H5 4 : 1 (CH3)2CH 5 : 1 (CH3)3C 49 : 1 -70oC R 主 次 (CH3)3C 499 : 1 CH3 5.6 : 1,主要产物,(2)与HCN的加成,*1 反应式,(CH3)2C=O + HCN,-OH溶液,H+ H2O, -H2O,CH2=C-COOH,CH3,,-不饱和酸,-羟腈(或-氰醇),-羟基酸,*2 反应机理,可逆,不可逆,*3 反应条件,反应必须在弱碱性条件下进行。,*4 反应的立体化学,*4a 醛、酮与HCN的加成也符合克莱姆规则一。,Nu-

9、,*4b 当醛、酮的-C上有-OH、-NH时,由于这些基团能与羰基形成氢键,所以形成如下构象(见图),若发生加成,亲核试剂主要从S基团一侧进攻,这称为克莱姆规则二。,较稳定,较不稳定,-CN,(3)醛、酮与炔化钠的加成,R-CC-Na+ +,NH3(液) 或乙醚,H2O,NaNH2 (-NH3),R-CCH,(CH3)2C-C CR,H+,OH,CH2=C-CCR,CH3,H2 / 催,CH2=C-CH=CHR,CH3,制备共轭双烯,炔醇,3 羰基与含氮亲核试剂的加成,(1)与氨及其衍生物的加成 (2)贝克曼重排,(1)与氨及其衍生物的加成,*1 反应式,CH3CH=O + NH3,CH3CH

10、-NH,HO,H,-H2O,CH3CH=O + RNH2,CH3CH=O + R2NH,CH3CH=NH,CH3CH-NR,CH2CH-NR2,HO,OH,H,-H2O,CH3CH=NR,H,-H2O,CH2=CH-NR2,亲核加成,亲核加成,亲核加成,亚胺,亚胺 西佛碱,烯胺,*2 反应机理,H+转移,碱催化,酸催化,反应需在弱酸性的条件下进行。,*3 亚胺的应用,*3a 提纯醛酮 鉴别醛酮,*3b 保护羰基,*3c 合成,+ H2N-Z,H2N-OH H2N-NH2 H2N-NH-C6H5 H2N-NH-C6H3(NO2)2 羟 胺 肼 苯肼 2,4-二硝基苯肼 氨基脲 (产物:肟)(产物

11、:腙) (产物:苯腙) (产物:缩氨脲),重结晶,稀酸,+ H2NR,稀酸,参与反应,NH2OHHCl,Na2CO3,HCl,苯 h,Z-苯甲醛肟 mp 35oC,E-苯甲醛肟 mp 132oC,通常以E构型为主。,*1 肟的构型,(2)贝克曼重排,*2 肟的互变异构体,R2CH-N=O,R2C=N-OH,RCH2-N=O,RCH=N-OH,亚硝基化合物,亚硝基化合物,醛肟,酮肟,没有-H的亚硝基化合物是稳定的。有-H时,平衡有利于肟。,*3 贝克曼重排,*3A 定义:酮肟在酸性催化剂的作用下重排成酰胺的反应称为贝克曼重排。,*3B 反 应 式,+ NH2OH,H+,R-C-NHR,O,=,水

12、解,R-C-OH + RNH2,=,O,PCl5, H2SO4, POCl3, HCl, 乙酸-乙酸酐,*3C 反 应 机 理,重排,互变异构,*3D 贝克曼重排反应的特点,(1)重排反应是在酸催化下完成的。 (2)只有处于羟基反位的烃基才能迁移。 (3)基团的迁移和羟基离去是同步的。 (4)迁移基团在迁移过程中构型保持不变。,H2SO4 乙醚,*3E 贝克曼重排反应的应用,应用1:制备酰胺、羧酸、胺。,反式,顺式,应用2:测定酮肟的几何构型(根据反式迁移)。,尼龙6,应用3:合成(如制备尼龙6),请同学在上述图中补充电子转移的箭头。,4 羰基与含氧亲核试剂的加成,(1)与H2O的加成 (2)

13、与ROH的加成,(1)与H2O的加成,HCH=O + HOH,H2C(OH)2,CH3CH=O + HOH,(CH3)2C=O + HOH,CCl3-CH=O + HOH,CH3CH(OH)2,(CH3)2C(OH)2,CCl3-CH(OH)2,(100%),(58%),(0 %),三氯乙醛水合物 (安眠药),有吸电子基团可以形成稳定水合物。水合物在酸性介质中不稳定。,(2)与ROH的加成,CH3CH=O + CH3CH2OH,H+,CH3CH2OH, H+,半缩醛,缩醛,*1 反应情况介绍,情况 1:与醛反应,HOCH2CH2CHCHO,OH,HCl,CH3OH,半缩醛,缩醛,情况 2:分子

14、内也能形成半缩醛、缩醛。,半缩酮,缩酮,醛的正向平衡常数大,酮的正向平衡常数小。,分子内也能形成半缩酮、缩酮。,情况 3:与酮反应,移动平衡的方法,A 用油水分离器除去反应中的水,移动正向平衡。 B 应用原甲酸酯代替醇进行反应。,原甲酸三乙酯,C 五元和六元环状缩酮的产率较好。,*2 反应机理,碱催化,酸 催 化,HOCH2CH2CH2CH2CH=O,H+,-H+,分子内形成半缩醛的反应机理,*3 形成缩醛或缩酮在合成中的应用,A 保护羟基,BrCH2CH2CH2CH2OH,+,BrCH2CH2CH2CH2O,H,H+,BrCH2CH2CH2CH2O,-H+,Mg,无水乙醚,BrMgCH2CH

15、2CH2CH2O,丙酮,H3O,+,(CH3)2CCH2CH2CH2CH2OH,OH,B 保护羰基,BrCH2CH2CHO + HOCH2CH2OH,H+,BrCH2CH2,CH3CH2CCLi,CH3CH2CCCH2CH2,H3O,+,CH3CH2CCCH2CH2CHO + HOCH2CH2OH,(3)法沃斯基重排,在醇钠、氢氧化钠、氨基钠等碱性催化剂存在下,-卤代酮(氯代酮或溴代酮)失去卤原子,重排成具有相同碳原子的羧酸酯、羧酸、酰胺的反应。,Y=OH, OR, NR2,乙醇或乙醚,乙醚,*1 法沃斯基重排的定义,*2 法沃斯基重排的反应机理,5 羰基与含硫亲核试剂的加成,(1)与NaHS

16、O3的加成 (2)与硫醇(RSH)的加成,*1反应式,(1)与亚硫酸氢钠的反应,*2 反应机理,亲核加成,分子内的酸碱反应,硫比氧有更强的亲核性,*3 讨 论,只有醛、脂肪族的甲基酮、环酮能发生此反应。,乙醛(89%) 丙酮(56.2%) 丁酮(36.4%)环己酮(35%) 3-戊酮(2%) 苯乙酮(1%),反应体系须维持弱酸性,NaHSO3 + HCl,NaCl + H2SO3,H2O + SO2,2NaHSO3 + Na2CO3,2Na2SO3 + H2CO3,H2O + CO2,*4 应 用,提纯醛、甲基酮、环酮。,制备-羟晴,NaHSO3 +,HCN,NaCN,+,Na2SO3,+,+

17、,(2) 与硫醇的反应,* 1 硫醇的制备,RX + NaSH RSH + NaX,* 2 硫醇的一个重要性质-形成缩硫醛、缩硫酮,HgCl2, HgO, CH3OH, H2O, 醛与酮都能反应。 缩硫醛、缩硫酮在酸、碱条件下都很稳定。平衡利于正反应。,Ni-H2,应用二: 保护羰基。,应用一:还原。,缩硫酮,三 羰基化合物的还原,1 催化氢化 2 用氢化金属化合物还原 3 用硼烷还原 4 麦尔外因-彭杜尔夫还原 5 用活泼金属还原(钠、铝、镁、铝汞齐、镁汞齐、 低价钛试剂) 6 克莱门森还原 7 乌尔夫-凯惜纳-黄鸣龙还原 8 缩硫醇氢解,1 催化氢化,(1) 有些反应需要在加温、加压或有特

18、殊催化剂才能进行。 (2) 最常用的溶剂是醇。 (3) 如羰基两侧的立体环境不同,催化剂通常从空阻小的一侧被 吸附,顺型加氢。,2 用氢化金属化合物还原,(1)用LiAlH4 LiAlH(OBu-t)3还原,反应式,4 CH3CH=CHCH2CH2CH=O + LiAlH4,无水乙醚,(CH3CH=CHCH2CH2CH2O)4AlLi,4 CH3CH=CHCH2CH2CH2OH + Al(OH)3 + LiOH,4 H2O,反应机理: 负氢转移,反应条件,降低氢化锂铝还原能力的一种方法,LiAlH(OBu-t)3,0-5o C,H2O,反应中的立体化学-1,当羰基和一个手性中心连接时,反应符合

19、克莱姆规则一。,乙醚,LiAlH4,H2O,+,75%,25%,外侧,外侧空阻小,外侧空阻小,内侧空阻大,内侧,内侧空阻大,反应中的立体化学-2,环酮的还原,空阻差别大时,主要得从空阻小的方向进攻的产物。 空阻差别不大时,主要得稳定产物。,还原,+,2,1,1 空阻大,产物稳定。 2 空阻小,产物不稳定。,LiAlH4 86-90% 10-12% LiAl(s-BuO)3H 7% 93%,空阻大,空阻小,LiAlH4,+,从外侧进攻得内型产物。产物不稳定。,(1)内,(2)外,樟脑,(1)异冰片(外型) (2)冰片(内型) (90%) (10%),从内侧进攻得外型产物。 产物稳定。,空阻差别不

20、大时,主要得稳定产物。,(2) 用 NaBH4还原,反应机理:负氢转移 适用范围:主要还原醛、酮、酰氯的羰基、2oRX、3oRX。 反应条件:必须在质子溶剂中反应。 立体化学:规则与LiAlH4原则上一致。,NaBH4 CH3OH,H2O,反应式:,NaBH4,(CH3)2CHOH,H2O,+,69% 31%,空阻差别大时,主要得从空阻小的方向进攻的产物。 空阻差别不大时,主要得稳定产物。,3 用硼烷BH3 (B2H6)还原,反应式,特点:(1)顺式加成 (2)反应是定量的 注意: C=C 、CC对反应有干拢。,+ BH3,H2O,实 例,BH3 0oC,BH3,H2O2 NaOH H2O 2

21、5oC,+ (CH3)2CHOH,Al(OCHMe2)3,+ (CH3)2C=O,苯或甲苯,特 殊,异丙醇铝 250o C,氧化剂,还原剂,4 麦尔外因-彭杜尔夫还原 欧芬脑尔氧化的逆反应,5 用活泼金属还原,醛、酮的单分子还原 醛、酮的双分子还原,醛用活泼金属如:钠、铝、镁在酸、碱、水、醇等介质中作用,可以顺利地发生单分子还原生成一级醇。,在钠、铝、镁、铝汞齐或低价鈦试剂的催化下,醛酮在非质子溶剂中发生双分子还原偶联,生成频哪醇的反应。最有效的试剂是低价鈦试剂。,RCHO RCH2OH,M HA,1. M,苯 2. H2O, ,HA,M,HA, ,H2O,二聚,反应机理,实 例,1 2C6H

22、5CHO,TiCl4 - Zn,THF,H2O,Mg-Hg , 苯,H2O,2,Mg 苯,二聚,3,2 H2O,43-50%,6 克莱门森还原,Zn-Hg, HCl,Zn-Hg, HCl,回流,回流,80%,65%,(酸性条件下将C=O还原成CH2),7 乌尔夫-凯惜纳-黄鸣龙还原,NH2-NH2, NaOH (HOCH2CH2)2O bp 245oC,NaOH代替Na, K 一缩乙二醇代替封管,82%,(碱性条件下将C=O还原成CH2),8 缩硫醇氢解,H+,H2 / Ni,+,中性条件下将C=O还原成CH2,1 共轭不饱和醛酮的加成 2 共轭不饱和醛酮的还原,四 共轭不饱和醛酮的加成和还原

23、,-不饱和醛酮加成反应的分类,1 共轭不饱和醛酮的加成,C=C亲电加成,C=O亲核加成,1,4-共轭加成,在碱性条件下加成反应的机制,H+,互变异构,H,在酸性条件下加成反应的机制,Z-,互变异构,H,-不饱和醛酮发生加成反应时的选择规律,*1 卤素、HOX不发生共轭加成,只在碳碳双键上发生1,2-亲电加成。 *2 HX, H2SO4等质子酸以及H2O、ROH在酸催化下与,-不饱和醛酮 的加成为1,4-共轭加成。 *3 HCN、NH3及NH3的衍生物等与,-不饱和醛酮的加成也以发生 1,4-共轭加成为主。 *4 醛与RLi, RMgX反应时以1,2-亲核加成为主。与R2CuLi反应,以1,4

24、加成为主。 *5 酮与金属有机物加成时,使用RLi,主要得C=O的1,2-加成产物,使 用R2CuLi,主要得1,4-加成产物,使用RMgX,如有亚铜盐如CuX做 催化剂,主要得1,4-加成产物,如无亚铜盐做催化剂,发生1,2加 成还是1,4-加成,与反应物的空间结构有关,空阻小的地方易发生 反应。,共轭加成的立体化学反型加成,H2O,互变异构,原料应该有一对构象异构体,例如:(1)和(2)。 所以产物应为一对光活异构体,例如:(3)和(4) 。,(4),(1),(2),(3),2 共轭不饱和醛酮的还原,情况一:只与C=O发生反应,不与C=C发生反应。,麦尔外因-彭杜尔夫还原 克莱门森还原 乌

25、尔夫-凯惜纳-黄鸣龙还原 缩硫醇氢解,情况二:C=C、C=O均被还原。,催化氢化 孤立时: 反应活性为 RCHO C=C RCOR 共轭时: 先C=C,再C=O,用硼烷还原 先与C=O加成,再与C=C加成。,其它情况,用活泼金属还原 Na, Li-NH3(液): 不还原孤立的C=C,能还原共轭的C=C, 而且是先还原C=C,再还原C=O。,用氢化金属化合物的还原:,NaBH4,C2H5OH,H2O,H2O,LiAlH4,97%,59%,41%,+,五 -活泼氢的反应,1 烯醇化,烯醇负离子 2 醛、酮-H的卤化 3 卤仿反应 4 羟醛缩合,1 烯醇化,烯醇负离子,R-CH2-Y,R-CH-Y

26、+ H+,-H以正离子离解下来的能力称为-H的活性或-H的酸性。,影响-H活性的因素: Y的吸电子能力。 -H 周围的空间环境。 负碳离子的稳定性。,判断-H活性的方法: pKa值 同位素交换的速率,(1)-H的酸性,*1 CH3CH=CH2 pka=35,pka=16,*2,的酸性比,强。,的酸性与一元酮差不多。,*3 羰基的-H是十分活泼的。,(2) 酮式、烯醇式的互变异构,酸或碱,*3 在一般情况下,烯醇式在平衡体系中的含量是比较少的, 但随着-H活性 的增强,烯醇式也可能成为平衡体系中 的主要存在形式。,烯醇式含量 1.5 10-4 7.7 10-3 2.0 10-2,7.3 76.5

27、 最多,*4 烯醇化的反应机理(见醛、酮的-卤化),*5 烯醇负离子是一个两位负离子,氧碱性强,碳亲核性强。, ,+,烯醇负离子 碳负离子 烯醇负离子,H+,Br2,热力学产物 动力学产物,*6 不对称酮烯醇化反应,动力学控制的产物 热力学控制的产物,2 醛酮的-H的卤化,在酸或碱的催化作用下,醛酮的-H被卤素取代的反应。,酸或碱,反应式,定义,Br2,+ HBr,反应机理 (分两步:1 烯醇化 2 卤素与C=C的加成 或称C=C对卤素的亲核取代),酸催化的反应机理,+ H+,快,-H, 慢,-HBr,碱催化的反应机理,+ -OH,-H, 慢,酸催化的反应机理,碱催化的反应机理,1 只要加极少

28、量的酸,因为反应一开始就会产生酸,此酸就能自动起催化作用。因此反应有一个诱导期,一旦酸产生,反应就会很快发生。 2 对于不对称的酮,卤化反应的优先次序是: (关键是形成烯醇式) COCHR2 COCH2R COCH3 3 V一元卤化 V二元卤化 V三元卤化 通过控制卤素的用量,可将卤化反应控制在一元、二元、三元阶段。,1 碱催化时。碱用量必须超过1mol,因为除了催化作用外,还必须不断中和反应中产生的酸。 2 对于不对称的酮,卤化反应的优先次序是: (关键是夺取-H) COCHR2 COCH2R COCH3 3 V一元卤化 V二元卤化 V三元卤化 卤化反应不能控制在一元卤化阶段。,反应机理的讨

29、论,实 例,*1,+ HCl,+ Cl2,H2O,61-66%,*2,+ Br2,HOAc,20oC,+ HBr,69 % -77%,*3,Br2,H2O,Br2 / Fe,CH3OH,*4,+ Br2,H2O, 40-50oC,KClO3,+,32%,57%,*5,CH3(CH2)4CH2CHO,HCl,CH3(CH2)4CH2CH(OCH3)2,CH3(CH2)4CHCH(OCH3)2,CH3(CH2)4CHCHO,Br2,Br,Br,H2O,H+,3 卤仿反应,甲基酮类化合物或能被次卤酸钠氧化成甲基酮的化合物,在碱性条件下与氯、溴、碘作用分别生成氯仿、溴仿、碘仿(统称卤仿)的反应称为卤仿

30、反应。,+ 4NaOH + 3X2,RCOONa + CHX3,H+,RCOOH,(卤仿),卤仿反应的机理,-OH,RCOOH + X3C -,RCOO- + HCX3,RCOOH,H+,加成消除机制,-H的卤化,酸碱反应,卤仿反应的应用,1 鉴别:碘仿是黄色固体。 2 制备羧酸,1 X2, -OH,2 H+,KOCl,H2O,H+,(CH3)2C=CHCOOH + CHCl3,CH3COCl,AlCl3, 200oC,(1)定义 (2)反应机制 (3)羟醛缩合反应的分类,4 羟醛缩合,有-H的醛或酮在酸或碱的作用下,缩合生 成-羟基醛或-羟基酮的反应称为羟醛缩合。,Ba(OH)2,-H2O,

31、(1)定义:,(2)反应机理,-H+,-H2O,酸催化下的反应机理,烯醇化,亲核加成,酸碱反应,H+,-H+,碱催化下的反应机理,CH3CH=O,-CH2CH=O,-B:,CH3CH=O,-H2O,CH3CH=CHCHO,常用的碱性催化剂有:KOH, C2H5ONa, (t-BuO)3Al . 催化剂用量应在0.5mol以上。,H2O,烯醇化,亲核加成,酸碱反应,讨 论,*1 在酸性及强碱性条件下易失水,一般的碱性条件,加热时失水。所以,如要制备-羟基醛、 -羟基酮,通常采用弱碱性催化剂,温度较低的反应条件。 *2 烯醇负离子是一个两位负离子,在羟醛缩合反应中,主要是烯醇负离子的C-端去进攻。

32、 *3 羟醛缩合反应是一个可逆反应,温度低有利于正向反应,而加热回流有利于逆向反应。,逆向羟醛缩合的反应机理,H2O,+,H2O,2,+ -OH,逆向羟醛缩合,失水产物的逆向反应,-OH,正逆反应的控制 正反应的操作条件是:低温、在碱性条件下缩合。 逆反应的操作条件是:在水中加少量-OH,加热回流。,*1 自身缩合 分子间缩合,分子内缩合 *2 交叉缩合 甲醛的羟甲基化反应 克莱森-斯密特反应 *3 定向羟醛缩合,(3)羟醛缩合反应的分类,*1自身缩合-分子间缩合和分子内缩合,醛的自身缩合,CH3CH2CH2CHO + CH2CHO,CH3CH2CH2CHCHCHO,CH2CH3,-OH,CH

33、2CH3,OH,I2,CH3CH2CH2CH=CCHO,CH2CH3,酮的自身缩合,Ba(OH)2,-H2O,H+,1,4加成,互变异构,插烯系规则,分子内缩合,Soxhlex 提取器,I2,*2 交叉羟醛缩合反应,两种不同的醛、酮之间发生的羟醛缩合反应称为交叉的羟醛缩合反应。,有两种情况 (1)一种醛或酮有-H,另一种醛或酮无-H。 (2)两种醛酮都有-H。(在定向羟醛缩 合反应中讨论。),A 甲醛的羟甲基化反应,CH2O + H-CH2CHO,HOCH2-CH2CHO,(HOCH2)3CCHO,(HOCH2)4C + HCOOH,-OH,-OH,2CH2O,康尼查罗反应,-OH,CH2O,

34、浓-OH,+ CH2O(过量),B 克莱森-斯密特反应,一种无-H的芳香醛和一种有-H的脂肪醛或酮 ,在NaOH和乙醇的混合体系内,进行混合的缩合反应,得到产率很高的、-不饱和醛酮,这一反应称为克莱森-斯密特反应。,H2O-C2H5OH,NaOH,88 % -93%,E 构型为主,*3 定向羟醛缩合反应,解决两个问题: (1)两个反应物都有-H时,到底哪个出-H,哪个出羰基? (2)不对称酮发生羟醛缩合反应时,提供哪一側的-H参与反应?,CH3CHO +,-OH,乙醛缩合产物,丙酮缩合产物,-H2O,(CH3)2C=CHCHO,eg1. 制备A,CH3CHO +,KOH, 15oC,80 % -83%,bp 77 / 28mmHg 59 / 10mmHg,LDA: LiNCH(CH3)22 二异丙胺的锂盐,制备:(i-C3H7)2NH + n-BuLi (i-C3H7)2NLi + C4H10,碱 共轭酸 pKa,(C6H5)3CNa,(C6H5)3CH,(CH3)2CH2NLi,(CH3)2CH2NH,31.5,40,20,Eg2 制备p

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