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药物合成反应-缩合反应PPT课件
H OH- Ph
Ph
H
OHC
H
OH
OHC
(1)
H OH-
Ph
Ph
H
H
CHO
OH
H
(2)
H 不稳定
H
H 稳定
CHO
◆反式消除,离去基团与氢原子处于反式共平面,保持尽量远 的距离,构象中成对位交叉式能量最低。
◆制备手性羟基醛(酮)
O
O H O
R
R
C H O + 聚 硅 烷 负 载 的 手 性 胺
n
◆制备手性羟基醛(酮)
O CH3 C H + OH
O 慢 CH2 C H
O
O
快
+O
CH3 CH CH2 C H
CH3 C H
+ H2O
快
OH
O
CH3 CH CH2 C H + OH
H2O
O
CH3CH CH2 CH
◆迅速与另一分子的醛酮羰基发生亲核加成,生成碱性氧负离 子,获得一个氢原子,得到-羟基醛(或酮)化合物;
◆ -羟基醛(或酮)化合物中位氢原子具有弱酸性,在碱作用下, 容易和位羟基发生脱水消除,生成更稳定的, -不饱和醛酮
●影响因素-醛酮结构的影响
O
O
Ba(OH)2
CH3 C + H2C C CH3
CH3 H
H3C
CH3 C CH2
O C
CH3
I2或H3PO4
OH CH3 O
H3C C CH C CH3
CHO
◆ 反应活O性H:C 酮(<C醛H2)3
CH
CHO
H2O 115℃
◆ 丙酮自身缩合反应平衡C时3H,7缩合物浓度为0.01%,抽去反应生
●定向醇醛(酮)缩合
◆烯醇盐法
正丁醛
6-羟基-4-壬酮
2-戊酮
◆烯醇硅醚法
O T M S C l L D A
O T M SO /T iC l4
OO H
◆ 苯乙酮先与三甲基氯硅烷反应形成烯醇硅醚,再与丙酮 缩合得醛醇产物; ◆ 常用催化剂:四氯化钛,三氟化硼,四烃基铵氟化物;
◆亚胺法;N H 2 R
Li
N R' LDA R
NR'
R"
R
R '"
O R"
N R'
R '" O L i
R" R CHO
R '"
●
◆ 反应先生成中间产物-羟基芳丙醛(酮),不稳定,在强 碱/强酸催化下脱水生成稳定的芳丙烯醛(酮); ◆ 产物构型一般是反式;
为了避免含α–氢的醛或酮的自身缩合,常采取下列措施: ◆先将等摩尔的芳醛与另一种醛或酮混合均匀,然后均匀地滴 加到碱的水溶液中; ◆或先将芳醛与碱的水溶液混合后,再慢慢加入另一种醛或酮。 并控制在低温(0~6℃)下反应。
◆在稀酸或稀碱催化下(通常为稀碱),一分子醛(或酮)的-氢
原子加到另一分子醛(或酮)的氧原子上,其余部分加到羰基
碳上,生成-羟基醛(或酮),这个增长碳链的反应称为Aldol
缩合反应。
O
O
CH3
C
H + CH2
C
H
10% NaOH 5℃
H
OH
O
CH3 CH CH2 C H
◆ 属于亲核加成-消除反应机理; ◆Aldol缩合反应生成-羟基醛(或酮),进而发生消除形成,
◆ 苯甲醛与甲基脂肪酮缩合时,碱催化下,1位比3位较易形成
碳负离子;酸性催化下,取代基多的烯醇式比较稳定
●应用特点
◆制备反式芳丙醛(Claisen-Schmidt)
◆消除过程中的稳定性
PhCHO + CH3CHO
PhCH CH CHO OH H
PhCHO + CH3CHO
PhCH CH CHO OH H
( 9 8 % e e )n
◆芳醛与脂环酮在无溶剂的条件下,经聚硅烷负载的手性胺 催化,可直接制备手性β-羟基醛酮
O N a O H / H 2 O / E t O H O 2 N C H O + P h o r H 2 S O 4 / H O A c O 2 N C H C H C O P h
O N a O H / H 2 O / E t O H O 2 N C H O + P h o r H 2 S O 4 / H O A c O 2 N C H C H C O P h
NaOH 30℃
H3C H3C
CHCH2CH
CHCOCH3
60%
◆ 活性醛的反应温度较高或者催化剂的碱性较强的情况下,有利于 打破平衡,进而消除脱水得到α,β不饱和醛酮
●影响因素-催化剂的影响
◆ 硫酸,盐酸,对甲苯磺酸,阳离子交换树脂,三氟化硼
●应用特点-制备长链醇 p131
K 2 C O 3
C H 2 O H
不饱和醛酮;
●反应机理
O
O 慢
CH3 C H + OH
CH2 C H
O
O
快
+O
CH3 CH CH2 C H
CH3 C H
+
OH
O
H2O 快 CH3 CH CH2 C H + OH
H2O
O
CH3CH CH2 CH
◆ 醛酮羰基的吸电子效应使其位氢原子具有弱酸性,在碱性条件下 易失去一个氢质子形成一个电子离域的稳定负离子; ◆迅速与另一分子的醛酮羰基发生亲核加成,生成碱性氧负离子
2 H C H O + C H 3 C H 2 C H 2 C H O 1 4 - 2 0 0 C , 3 hC H 3 C H 2 C C H O ( 9 0 % )
C H 2 O H
◆ 正丁醛与甲醛在碳酸钾水溶液中反应生成2,2-二羟甲基丁醛
◆ 含α-活性氢的不同醛酮分子之间的缩合,由于生成产物复 杂,应用意义不大; ◆ 区域选择及立体选择的醛醇缩合已经成为一种新的方法;
◆ 芳香醛与不对称酮缩合,若不对称酮仅一个α位有活性
氢原子,产物单纯;酸碱催化均得到相同产物
N a O H
O C H O + 13
H 3 C C H 2 C H 3
C H C H C O C H 2 C H 3
H C l
C H C C C H O 3 C H 3
◆ 酮上两个α位均有活性氢原子,可以得到两种不同的产物;
授课人:孙斌 sunbb@
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1
第四章 缩合反应
Condensation Reaction
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2
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3
Contents
α-羟烷基,卤烷基,氨烷基化反应 β-羟烷基, β-羰烷基化反应 亚甲基化反应 α, β-环氧烷基化反应
环加成反应
α-羟烷基化反应
● 羰基α位碳原子的α-羟烷基化 (Aldol缩合)
成水提高收率
C3H7
●影响因素-反应温度的影响
NaOH
CH3
CH3CH2CHO + (CH3)2CHCHO 25℃ CH3CH2CH C CHO
OH CH3
NaOH CH3CH2CHO + (CH3)2CHCHO 80℃ (CH3)2CHCH C CHO
CH3
H3C H3C
CHCH2CHO
+ CH3COCH3