有机化学缩合反应
HCOOEt + C6H5CH2COOEt
EtONa 70%
CHO C6H5CHCOOE t
COOEt
eg 2. 选用合适的原料制备
C6H5CHCOOE t
EtONa
合成一: EtOOC-COOEt + C6H5CH2COOEt
175oC -CO
COOEt C6H5CHCOOE t
O CCOOEt C6H5CHCOOE t
缩合反应
4. 酯与酰氯或酸酐的缩合
O 强碱 RCH2CO2C2H5
化学计量
R' C O R' C
Cl O
或 R'
O C
O CH C OC2H5 R
O C R'
反应分两步进行
产物有何特点?
机理
O R CH H B -L R' O C CH R O C OC2H5 R' C O C OC2H5 RCH C OC2H5 L O R' O C L CH R O C OC2H5
O
COOEt
EtONa
合成二: C2H5O-C-OC2H5 + C6H5CH2COOEt
C6H5CHCOOE t
O
缩合反应
eg 3. 选用合适的原料合成
逆合成分析
O HO2C-CH 2CH2CCOOH
HO2C-CH 2CH2CCOOH
O HO2C-CH 2CH-CCOOH COOH
合成:
EtO 2C-CH2 EtO 2C-CH2
缩合反应
第十五章 缩合反应(1)
主要内容
酯的缩合反应(Claisen缩合,Dieckmann缩合,交叉
酯缩合),酯缩合反应机理 酮的酰基化
酮或酯的酰基化反应在合成中的应用
b - 二羰基化合物的互变异构现象 酮和酯类化合物 a 位的烷基化
缩合反应
一.复习:烯醇负离子及其部分反应
O R' C CHR H R' O C CHR R' O C CHR
醇醛缩合
缩合反应
本章将介绍的几类烯醇负离子的反应
O R C L O C C O C R
酰基化
O O C C O R X C C R
烷基化
醛、酮或酯
C C
C
O C C C CH
O C
共轭加成 (Michael加成)
缩合反应
一.酯的酰基化——酯缩合反应
1. Claisen (酯)缩合(两个相同酯之间的缩合)
不对称酮的酰基化
缩合反应
O O
O
实例 1
CH3CH2C-CH2CH2CH2-COC2H5
1 C2H5O + 2 H3O
-
CH3 O
实例 2
1 C2H5OCH3C-CH2CH2CH2CH2-COC2H5 + 2 H3O
O
O
O
O CH3
O
CO 2C2H5
C2H5OC2H5OH
O
+ H3O
O
实例 3
发生分子内酮酯缩合时, 总是倾向于形成五元环、六元环。
问题:用酯代替酰氯
或酸酐好不好?
缩合反应
二.酮的酰基化
2, 4 -戊二酮(乙酰丙酮)
碳酸二乙酯
b-羰基酯类 (引入酯基) 1,3-二羰基类化合物
酮
酯(酰基化试剂)
缩合反应
酮的酰基化机理
优先
O
酮与酯的a - 氢酸性比较:
pKa
O
CH2CCH3 H 20
>
CH2COC2H5 H ~24
缩合反应
例 1(反合成分析)
O CH3(CH2)3C
a b
O COC2H5
a
2 CH3(CH2)3CO2C2H5
b
原料易得 合成方便
O
CH
CH2CH2CH3
O CH3(CH2)3C CH2 +
C2H5O C OC2H5
CH2CH2CH3
原料不易得 有两处可反应
例 2 (反合成分析)
a
O O + C2H5O C OC2H5
1, 3-二羰基型化合物的反合成分析
a
O C O C R' R OR" O C R' C H O O
a b
C
O C
+
H
C C R
R'
b
酯+酮
R
b-二酮
+
C "RO
O
a
O C R'
O OR"
a b9; O
+ H
C C O OR
酯+酯
b
R'
C C
H
b-羰基酯
+
C RO OR
酮+酯
缩合反应
否则会发生酯 交换而开环.
(2)草酸酯
O O O H5C2O C C OC2H5 + H CH2COC2H5 O O
o
缩合反应
EtONa
H2O
O
H5C2O C C CH2COC2H5
175 C
HO
-
H
+
O O HO C C CH2COOH O O HO C C CH3
O H5C2O
O
C CH2COC2H5
缩合反应
三.b - 二羰基化合物的互变异构现象
互变异构
H
β -二酮
O C C H
O C
β -羰基酯
分子内氢键
β -二酯
很少
烯醇式的特征:IR: 有OH吸收峰,1H NMR: 有OH和烯质子信号, 化学试验:与FeCl3显色
缩合反应
四.酮或酯的酰基化反应在合成上的应用
—— 制备 b- 二羰基型化合物( 1, 3-二羰基化合物)
O RCH2 C OR' O O OR' OR' RCH2 C R O OR' + HOR'
+ RCH C
H
CH C
请注意所用 碱的结构
b-羰基酯 (1,3-二羰基类化合物)
其它常用碱
NaH, NaNH2, LDA, Ph3CNa, t-BuOK
碱 用 量对反应的影响 催 化 量: 反应可逆 大于化学计量: 反应完全 为什么?
O HC CH2COOC2H5
-3H2O
H5C2OOC
COOC2H5
醛基
COOC2H5
NaH
H O O O + HCOEt
H2O
H
H
缩合反应
O O
O O
NaBH4
0-25oC
C2H5OH H CHO 25oC
H OCO 2R
H CH 2OH
H
RO-
H
讨 论
*1. 甲酸酯中含有醛基、催化剂碱性不能太强,产率不高. *2. 是在分子中引入甲酰基的好方法. *3. 如果用一个环酯和甲酸酯缩合,不能用RO-做催化剂,
O R C C H 强碱 O O C R C R' X R C R' C
醛、酮 烯醇负离子作为亲核试剂
O RO C H C RO
反应不可逆
碱为催化量时反应可逆
缩合反应
不对称二羧酸酯的 Dieckmann 缩合
R NaOC2H5 R CO2Et CO2Et NaOC2H5
反应可逆
R O
过量的碱
O CO2Et
CO2Et NaOC2H5 R CO2Et O
主要产物
两产物在碱作用下可 相互转变,请写出该 转变的机理(下页)
CH3 O CO2C2H5
丙二酸酯
α-羰基酸
*1. 一个酯羰基的诱导效应,增加了另一个酯羰基的活性, 反应顺利,产率好。 *2. 羰基活性好,所以催化剂的碱性不用太强。 *3. 在合成上用来制备 ①丙二酸酯或α-取代的丙二酸酯。 ②α-羰基酸。
缩合反应
(3) 碳酸酯
O
O
H5C2OC OC2H5 + H CH2COC2H5
EtONa
+
COOEt COOEt
EtO-
H+
O EtO 2C-CH-CCOOEt EtO 2C-CH2
OH-
H+
O HO 2C-CH-CCOOH HO 2C-CH 2
△
-CO2
O HO2C-CH 2CH2-CCOOH
缩合反应
eg 4. 选用合适的原料合成
O O
EtO 2C O O CO2Et
逆合成剖析:
O O
对称二羧酸酯的 Dieckmann 缩合
CO2Et CO2Et NaOC2H5 ONa H+ O CO2Et (>化学计量) CO2Et
CO2Et NaOC2H5 CO2Et CO2Et (>化学计量) H+ ONa
CO2Et O
CO2C2H5 CH2CH2CO2C2H5 H3C N NaOC2H5 HCl H3C N CH2CH2CO2H2H5 (>化学计量) H O Cl
醛、酮
B
烯醇负离子
O R'O C CHR H R'O
O C CHR R'O
O C CHR
酯
B
缩合反应
复习:几类烯醇负离子的反应
O D2O R' C CHR D O X2 CHR O R' C CH2R R' O C CH R R' O C CHR X