O CH3CCH3
Ba(OH)2
OH O (CH3)2CCH2CCH3
O
-H2O
(CH3)2C=CHCCH 3
15.4.1 羟醛缩合反应的机理
酸催化下的反应机理
O CH3CCH3 H+
+OH
-H+
CH3C-CH2-H
OH CH3C=CH2
+OH CH3CCH3
烯醇化
亲核加成
+OH OH
-H+
CH3-C-CH2-C(CH3)2
第 15 章 碳负离子 缩合反应
15.1 氢碳酸的概念和-氢的酸性
15.2 酮式和烯醇式的互变异构
本
15.3 缩合反应简述 15.4 羟醛缩合反应
章
15.5 胺甲基化反应
提
15.6 Robinson增环反应
15.7 酯缩合反应
纲
15.8 碳负离子的烃基化、酰基化反应
15.9 - 二羰基化合物在有机合成中的应用
表15-1 一些氢碳酸的pKa值（在二甲亚砜中）
化合物 CH4 , CH3CH3 CH3CH CH2 CH2(C6H5)2 CH(C6H5)3 CH3C CH
pKa
≈50
35
34 31.5 25 16
表中的数据表明：烷烃的酸性是很弱的。烯丙位和苯甲位碳上的
氢的酸性比烷烃强。末端炔烃的酸性更强一些，环戊二烯亚甲基上的 氢相对更活泼一些。
热力学产物 动力学产物
O
Br2
R C CH2Br
15.2.4 不对称酮的烯醇化反应
OH CH3CH2 C CH2 动力学控制的产物
O CH3CH2CCH3
’
OH CH3 CH=C CH3
热力学控制的产物
15.3 缩合反应简述
分子间或分子内不相连接的两个 碳原子连接起来形成新的碳碳键，成 为新的化合物，同时往往有比较简单 的无机或有机小分子化合物生成。这 样的反应统称为缩合反应。
15.1.1 -氢的酸性
R-CH2-Y
R-CH-Y + H+
-H以正离子解离下来的能力称为-H的活性或-H的酸性
判断-H活性的方法：
1.pKa值 2.同位素交换的速率
影响-H活性的因素：
1. Y的吸电子能力。
2. 碳负离子的稳定性。 CH3CH=CH2 pKa = 35
pKa = 16
3. -H 周围的空间环境。
OO CH3CCH2CCH3
76.5
O
2.0 10-2
OO CH3CCH2CCF3
最多
15.2.2 烯醇化的反应机理
酸催化下的反应机理
O CH3CCH3 + H+
快
OH CH3C CH2 H
H+, 慢
OH CH3C CH2
碱催化下的反应机理
O CH3 C CH2 H &4 = 728kJ / mol
*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/%
O CH3CCH3
1.5 10-4
OO C2H5OCCH2COC2H5
7.7 10-3
OO CH3CCH2COC2H5
7.3
O- O CH3C=CHCOC2H5
O OCH3CCH=COC2H5 Na+
(1)
>
(2)
>
(3)
O
O
CH3CCH2COC2H5 酮式（92.5%）
41oC/2.66bar
mp -39oC
OH O
CH3
CH3C=CHCOC2H5
CH
OC2H5
烯醇式（7.5%） 32oC/2.66bar
O
O
H
在极强碱的作用下，可以形成很不稳定的双负离子
O OH
-H2O
CH3-C-CH2-C(CH3)2
酸碱反应 O
消除反应
CH3-C-CH=C(CH3)2
首先是在酸催化下由酮式转变为烯醇式，然后烯醇对质子化的酮进行亲核加
9
烯醇式含量
1.5×10-4(痕量)
7.7×10-3 2.5×10-1
7.3(纯液态)，气态46.1%, 水0.4%
76.5 99
100
*表中的烯醇式含量均在纯净液态（无溶剂）下测定。
碳负离子可以写出三个共振式
OO CH3CCH2COC2H5 + C2H5ONa
C2H5OH
OO CH3CCHCOC2H5
碳负离子
O CH3 C CH2
烯醇负离子
O
CH3 C CH2
烯醇负离子
15.2.3 烯醇负离子的两位反应性能
*1 烯醇负离子是一个两位负离子，氧碱性强，碳亲核性强。
O R C CH3 -OH
}O
RC CH2
烯醇负离子
[O RC CH2
碳负离子
]O
RC CH2
烯醇负离子
O
OH
H+
R C CH3 + R C CH2
15.10 Perkin反应
15.11 Knoevenagel 反应
15.12 Darzen反应
15.13 安息香缩合反应
15.1 氢碳酸的概念和-氢的酸性
烃可以看作是一个氢碳酸（carbon acid），碳上的氢以正离子解离下 来的能力代表了氢碳酸的酸性强弱。可以用pKa值来表示，pKa值越小，酸 性越强。表15-1列出了一些氢碳酸的pKa值。
OO CH3CCH2CCH3 的酸性比
O CH3CCH3
H
O
O 的酸性与一元酮差不多。
强。
H
O
O
O
O
O
O
15.1.2羰基化合物-氢的活性分析
1. 羰基的-H是十分活泼的
O CH3 H+
O
O
CH3
D
CH3
NaOD D
D
D2O
2. 羰基的-H的活性是两个原因造成的： 羰基的吸电子诱导效应 -碳氢键对羰基的超共轭效应
3. 不同羰基化合物的-H活性是不同的
4.β-二羰基化合物的酸性及判别
化合物
CH3COCH3 H2O ROH EtO2CCH2CO2Et NCCH2CO2Et CH3COCH2CO2Et
CH3COCH2COCH3 C6H5COCH2COCH3
O CHO
pKa
20 16 15 13.3 11 10.3
15.4 羟醛缩合反应
15.4.1 羟醛缩合反应的机理
15.4.2 羟醛缩合反应的分类 1. 醛和酮的自身缩合 分子间缩合，分子内缩合 2. 醛和酮的交叉缩合 甲醛的羟甲基化反应 克莱森-斯密特反应 3. 醛和酮的定向缩合 4. 实例
15.4 羟醛缩合反应
定义：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反应。
OO CH3CCH2CCH3
2 NaNH2
O-
O-
CH2=C-CH=CCH3
15.2 酮式和烯醇式的互变异构
15.2.1 酮式和烯醇式的互变异构
O
CH3
2
C
CH21 H
O 4H
酸或碱
CH3 C 3CH2
*1 实验证明：酮式、烯醇式都是存在的。
*2 由键能数据可以判断，破坏酮式需要更多的能量。
1 + 2 = 791kJ / mol