醛酮羰基的亲核加成
醛酮羰基与含碳亲核试剂的亲核加成 Wittig-Horner反应
(EtO)3P + RCH2Br
亚磷酸酯
EtO + O Et
-EtBr
P EtO CH2R
Br-
R'CHO R
H Mechanism:
H
O
+ (EtO)2P-O-Na+ R'
溶于水
OEt
O O P OEt + -C
R' H H R
(2) 立体选择性高, 以E-型产物为主, 副产物二乙基磷酸盐溶于水, 容易除去23.
醛酮羰基的亲核加成
醛酮羰基与含碳亲核试剂的亲核加成 Wittig-Horner反应的应用
1.
NaH
O + (EtO)2P(O)CH2CO2Et
CHCO2Et 67-77%
2.
NaOEt
O + (EtO)2P(O)CH2CO2Et
3
Ph Me
Ph
Ph Ph
Proposed mechanism: Cl4Sn
Cl4Sn O
O
-HCl
CH2 Me
H Ph C
H2
Cl3Sn O Ph
Ph O Me
Ph H
OSnCl4 Ph
Cl4Sn
SnCl4
H O H2C
Cl3Sn -HCl
O
CH2
O Me Ph
Ph
Ph
Ph
第四章 碳杂不饱和键的亲核加成
许家喜 北京化工大学
1. 醛酮C=O键的亲核加成 2. 亚胺C=N键的亲核加成 3. 腈CN键的亲核加成 4. 累积双键的亲核加成
1
醛酮羰基的亲核加成
醛酮羰基的亲核加成. 反应机理.
亲核试剂亲核性弱时需要酸催化, 增加亲电试剂亲2电性
醛酮羰基的亲核加成
醛酮羰基的亲核加成.
Me2CHCHO + CH2(CO2Et)2
PhH
Me2CHCH=C(CO2Et)2 90%
CO2H
醛酮羰基的亲核加成
醛酮羰基与含碳亲核试剂的亲核加成 安息香缩合反应
俗称安息香
CN增加了H的酸性
29
30
5
醛酮羰基的亲核加成
醛酮羰基与含碳亲核试剂的亲核加成 安息香缩合反应
俗称安息香
31
32
醛酮羰基的亲核加成
Ph
Ph O
SnCl4
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醛酮羰基的亲核加成
醛酮羰基与含碳亲核试剂的亲核加成 醛缩合反应: 交叉缩合 (醛酮一个有-氢, 另一个无-氢) (i)甲醛的羟甲基化反应(HCHO)
OHHCHO + CH3CHO
2HCHO
HCHO
HOCH2CH2CHO OH-
(HOCH2)3CCHO con. OH-
OH-
醛酮羰基与含碳亲核试剂的亲核加成 羟醛缩合反应(Aldol reaction).
醛酮羰基的亲核加成
醛酮羰基与含碳亲核试剂的亲核加成 羟醛缩合反应(Aldol reaction). 应与机理
33
34
醛酮羰基的亲核加成
醛酮羰基与含碳亲核试剂的亲核加成 羟醛缩合反应的可逆性.
醛酮羰基的亲核加成
醛酮羰基与含碳亲核试剂的亲核加成 羟醛缩合反应：自身缩合 (醛易, 酮难)(分子间缩合)
与R2CuLi的加成反应
O + R2CuLi Et2O
H3O+
HO
R
与炔化物的加成反应
13
醛酮羰基的亲核加成
醛酮羰基与含碳亲核试剂的亲核加成 与Grignard试剂的加成
Ph Et H
HO
O MgX
Et
H
R
HPh
H
H
H3O+ HO
RR +
OH
Et
Ph Et
Ph
H
H
Major
Minor
空间位阻对反应的影响.
43
44
醛酮羰基的亲核加成
醛酮羰基与含氮亲核试剂的亲核加成 与氨及其衍生物反应生成亚胺及其衍生物
14
醛酮羰基的亲核加成
醛酮羰基与含碳亲核试剂的亲核加成 Reformasky反应
15
只与醛酮反应, 且位阻不能太大, 不与酯反应.
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醛酮羰基的亲核加成
醛酮羰基与含碳亲核试剂的亲核加成 Darzens反应 :
R1 O + BrCHCO2Et NaNH2 or NaOEt R1 O R
R2
R
R2 CO2Et
C=O碳上的H来自NaBH4, KBH4, 氧上的H来自H3O+.
1) 孤立双键被还原(亲电加成).
9
2) C=O碳上的H来自BH3, 氧上的H来自H3O+.
10
醛酮羰基的亲核加成
醛酮羰基与含碳亲核试剂的亲核加成 与HCN的加成
有机玻璃
11
12
2
醛酮羰基的亲核加成
醛酮羰基与含碳亲核试剂的亲核加成 与烷基锂的加成反应
4
醛酮羰基的亲核加成
醛酮羰基与含氢试剂的亲核加成(醛酮的还原) 醛酮与LiAlH4, NaBH4, KBH4, BH3的亲核加成
1)孤立双键不被还原.
2)C=O碳上的H来自LiAlH4, 氧上的H来自H3O+.
5
6
1
醛酮羰基的亲核加成
醛酮羰基与含氢试剂的亲核加成(醛酮的还原) 醛酮与LiAlH4的亲核加成(需要在无质子溶剂中进行，一般用THF和乙醚)
OH HCHO
OH
CHO + HCHO
O con. OH-
OH
(HOCH2)4C + HCO2Na
两个醛酮均无-氢, 发生什么反应?
两个醛酮均有-氢, 反应情况如何?
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40
醛酮羰基的亲核加成
醛酮羰基与含碳亲核试剂的亲核加成 羟醛缩合反应: 交叉缩合 (醛酮一个有-氢, 另一个无-氢) (ii)Claisen-Schmidt反应(ArCHO, 由于失水得共轭产物稳定, 很易得失水产物)
CH2NH2 O
CO2H +
OH O
H2O
OH
OO
major
香豆酸
香豆素
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醛酮羰基的亲核加成
醛酮羰基与含碳亲核试剂的亲核加成
Knoevenagel反应(-二羰基化合物与醛酮的反应)(Perkin反应的改进) 用活泼亚甲基化合物代替了酸酐, 任何醛酮均可以反应, 扩大了应用范围. 用弱碱Py, 哌啶, 一二级胺代替了羧酸盐, 可以减少醛酮的副反应. 降低了反应温度, 提高了产率. (有时会加入一点有机酸作催化剂，促进脱水).
41
醛酮羰基的亲核加成
醛酮羰基与含碳亲核试剂的亲核加成 定向缩合 (两个醛酮均有-氢) (i)对称酮和醛的定向缩合
将乙醛气体通入KOH/丙酮中 (Me2CH) 2NH pKa 40 RCOMe pKa 20
42
7
醛酮羰基的亲核加成
醛酮羰基与含碳亲核试剂的亲核加成 定向缩合 (两个醛酮均有-氢) (ii)非对称酮和醛的定向缩合
OH2+ -H2O R
R
R'
R'
Z Z'
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醛酮羰基的亲核加成
醛酮羰基与含碳亲核试剂的亲核加成 Knoevenagel反应
O2N O
CO2H Py
CHO + H2C
CO2H
O2N
Alanine-HOAc
+ NCCH2CO2Et
PhH
CO2H -CO2
CO2H
O2N
CN
CO2Et 85%
74-80%
piperidine-HOAc
(4)选择合适的碱制备磷叶立德.
19
20
醛酮羰基的亲核加成
醛酮羰基与含碳亲核试剂的亲核加成 Wittig反应
1. MeO
O OEt + Ph3P+--CH2
O
MeO
CH2 OEt
O
2. PhCHO + Ph3P+CH2Ph Cl- NaOEt
Ph
H Ph +
Ph
H Ph H H
41%
35%
3.
O
CH3CHO + Ph3P+ -C Me CH2Cl2 H
O
OO
O
O Ar O R
R
R O
O-
O
R
R
O Ar O O
O
O
RH
O R + -O
-RCH2CO2H R
R
O Ar O O
O -O R
R
-RCH2CO2-
OO R
H2O
Ar
CO2H
25
Ar
O
-RCH2CO2H
R
26
R
醛酮羰基的亲核加成
醛酮羰基与含碳亲核试剂的亲核加成 Perkin反应 芳香醛和杂环芳香醛均可以反应, 简单脂肪醛不反应; 产物以反式为主.
Me
Me
O Me
Me
96%
O PPh3
H
COMe
Me
Me
stable
4. PhCH=CHCH=O
+
Ph3P+--CHCO2Et
PhCO2H
PhCH=CHCH=CHCO2Et
O PPh3
H
Me
Me
COMe
unstable
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醛酮羰基的亲核加成
醛酮羰基与含碳亲核试剂的亲核加成 Wittig反应的应用