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第六节_α_β-_不饱和醛、酮
CH3-CHO + CH3-CH=CH-CHO
OH
-
- H2O /
CH3-CH=CH-CH=CH-CHO
插烯规律
插烯规律:在 H3C-CHO分子的 CH3与CHO
间插入 [CH=CH] n,成为 H3C [CH=CH] n CHO,
反应仍可在共轭体系的两端进行,而共轭体系相
连的两个基团仍保持 [CH=CH] n插入前的关系,
历 程:
+ δ+ H CH =CH-C-H CH2=CH-C-H 2 OH O
Oδ -
+ OH
OH + CH2-CH=C-H + Cl
CH2-CH=C-H Cl
CH2-CH2-C-H Cl
先1,4-加成,生成烯醇重排,相当于1,2-加成。
二. 亲核加成
通常情况下,碳碳双键是不会与亲核试剂 加成的。但由于在α,β-不饱和醛、酮中,C=C 与C=O共轭,亲核试剂不仅能加到羰基上, 还能加到碳碳双键上。 以3-丁烯-2-酮与氰化氢的加成为例。
1,2加成 C C C O + Nu 1,4-加成
C C C O Nu C C C O Nu
H
C C C OH Nu C C C OH Nu
H
反应为1,2-加成还是1,4-加成决定于三个方面: 成,强的主要进行1,2-加成。
不稳定(互变) H C C C O Nu
(1)亲核试剂的强弱 弱的亲核试剂主要进行1,4-加
_ 稀OH -H2O
CH3CH=CH-CH=CHCHO
-H2O
CH3CH=CHCH=O +H-CH2CH=CHCHO
稀- OH
CH3CH=CHCH=CHCH=CHCHO
2 CH3-CH=CH-CHO
OH- H2O /
-
CH3-CH=CH-CH=CH-CH=CH-CHO CH2-CH=CH-CHO
OHCH3-CH=CH-CHO - H2O
(3)麦克尔(Michael)反应 活泼亚甲基化合物和 α ,β –不饱和化合物 在碱催化下起1,4-加成。
G C-H B- HB -CN -COG C-
- G = -NO2 G HB
C - + CH2=CH-C
O H OH G
OC -CH2-CH=C H O G C -CH2-CH2=C H
G
C -CH2-CH=C
1) RMgX
2)H2O
,-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。
,-不饱和醛酮的加成反应
一般发生1,4-共轭加成,得3,4-产物,H加在-C上。
OH CH2=CH–C–R p-共轭 +
X-
X OH CH2–CH=C–R (烯醇式)
- 1 O CH2=CH–C–R 2 4 3 + - + H–CN 1,4-加成 1,2-加成 CN O H+ CH2–CH–C–R p-共轭
C6H5 OMgBr
(1)
Ph
Ph
(3)
互变异构
COC6H5
H2O
C6H5 O-H
H
O C6H5
(4)
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) 。
(2)
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 乌尔夫-凯惜纳-黄鸣龙还原 缩硫醇氢解
醌类化合物具有颜色,蒽醌类染料的重要组成部分。
O
OH OH
O 茜素--1,2二羟基蒽醌(红色) (以糖苷的形式存在于茜草根中)
H+ OHNaO3S-
NaO3S-
-N=N黄色
-N(CH 3)2
-NH-N= 红色
=N+(CH 3)2
甲基橙
一、醌的化学性质
醌为非芳性的环烯酮,相当于α,β-不饱和酮。
O
Br O Br Br O
Br2
Br O O
Br2
Br
(2)发生(Diels-Alder)反应 O
CH2
O
+
CH2
O
O + O O O
O
O
O
3、羰基与双键共同参与的反应——共轭加成
CH2=C O
CH2=C
O
CH2-C=O
CH2=C OH
二乙烯酮
CH3-C =O CH2-C=O Y O O
CH2-C=O
+ H-Y
CH2-C=O Y
H-OH
CH3-C- CH2-C- OH 丁酮酸 O O CH3-C- CH2-C- OR 丁酮酸酯
H-OR
O CH2=C O + AlCl3
OH
O
第六节 α,β- 不饱和醛、酮
一、亲电加成 二、亲核加成 三、插烯反应(羟醛缩合) 四、乙烯酮(自学)
C=C=O CH2=C=O 乙烯酮 不 烯酮 饱 C=C-C=O CH2=CH-C=O 和 α ,β 不饱和醛、酮 醛 C=C与 C=O 组成共轭体系 丙烯醛 H 、 C=C-(CH2)nC=O 酮 孤立不饱和醛、酮 n≥ 1
◎与NH2OH加成
+
H+
N
OH
互变异构
H
N
O
互变异构
NO
NH 2OH O 对苯醌单肟 O OH 对亚硝基苯酚
O
O
N-OH
N-OH
H2N-OH
O
O
H2N-OH
N-OH
(2)羰基的还原
O
H O
OH
OH
O
O
OH 氧化还原偶对
OH
O 氢醌 暗绿色
醌用作氧化脱氢剂
2、C=C双键的反应
(1)与溴加成 O
Br O
(2)反应温度 低温进行1,2-加成,高温进行1,4加成。
(3)立体效应 羰基所连的基团大或试剂体积较大时, 有利于1,4加成。
1.亲核试剂主要进攻空间位阻小的地方;
O (H5C2)2C CH CH Nu: CH2 O C C CH2CH3 CH3
所以,醛基比酮 基更容易被进攻。
2. 强碱性亲核试剂(如RMgX、LiAlH4)主要进 攻羰基(1,2-加成) 。
O
C-CH2-C=CH2
C-CH 2-C-CH 3
CH2-C=O
傅-克酰基化反应
(3)与格氏试剂反应 (羰基性质)
O CH2=C=O + RMgX H2O CH2=C-O H R CH3-C-R 甲基酮
(4)与卤素加成(碳碳双键性质)
CH2=C=O + X-X
CH 2-C=O X X
3、制 备
(1) 热 解 CH3COCH3 CH3COOH
X H O H–X CH2–CH–C–R CN H O CH2–CH–C–R
烯醇式重排
CN OH CH2–CH=C–R(烯醇式)
影响,-不饱和醛酮1,2-和1,4-亲核加成的因素
——羰基端基团、烯基端基团、试剂的体积
–R 1,4-(%)
H 0
Me 60
Et 71
i-Pr 100
t-Bu 100
CH2=C=O 乙酰基化试剂 O CH3–C–OH 乙酸 O CH3–C–Cl 乙酰氯 O CH3–C–OOCCH3 乙酐 O CH3–C–OC2H5 乙酸乙酯 O CH3–C–NH2 乙酰胺 O CH3–C–R 甲基酮
第七节 醌类化合物
在醌型结构中存在-共轭体系,但不是闭 合的共轭体系,因此,醌没有芳香性,它是 一种特殊的不饱和二酮。一般情况下,邻苯 醌为红色,对苯醌为黄色。
即乙醛的CH3与CHO相互关系仍然存在,甲基上
的氢仍然活泼,称为“插烯规律”。
从结构上对比:
+ H C CH O H H + - + H C CH CH CH O H H
实际上,共轭效应沿链传递不减弱
5.Diels-Alder反应
,不饱和醛酮是很好的亲二烯体
+
CHO
CHO
四、乙烯酮(自学)
O
OH
O
CH2 CH-C-CH 3 + CN
- HCN
CH2 CH-C-CH 3 + CH2-CH 2-C-CH 3 CN CN
羰基上的亲 核加成产物 OH
CH2-CH C-CH 3 CN
O
CH2 CH-C-CH 3
HCN 1,4-加成
1,4-加成的历程, 碳碳双键上的加成产物 O CH2-CH 2-C-CH 3 烯醇式重排 CN
H O B-
O G C -CH2-CH2=C H
G
C-H + CH2=CH-C
H
O CH3 + CH2=CH-C O O BCH3 O O CH3 B