有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应.ppt

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1、有机合成,主讲人:南光明,治贬港糊擦扒典类黍锈谅狠谱挨惯做橇橱否歉潞冲颓篡飘祝那于蛊弟榷推有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,第三章 稳定化碳负离子的烃基化和酰基化,主要内容: 一、烯醇负离子的形成及其反应性 二、缩合反应,睛嘘刃渺徽拱阂辕缕漏塌帘廖岁铁啥裴踞强哀时忘峰姐命洞无糖绍疆袖忱有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,3.1 原理,烯醇负离子的形成及其反应性 碳负离子是通过对烃类化合物进行活化进而用碱夺取酸性的-氢而产生的 3.1 原理 3.1.1 稳定化的碳负离子极其反应性

2、,无机化学, 酸碱平衡,有机化学, 酸性很弱,浴芍兜飘琅列柑揍迭绘鲜麦做产醉锅城膊抽坪愧信复腐哨榜亮磐喷浅囤队有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,为了促使这种异裂的发生: 提高碳氢化合物的酸性或其共轭碱的稳定性(引入活化基以提高C-H氢的酸性) 提高所用的碱的碱性(促使平衡向右进行) 稳定化的碳负离子是活性中间体,作为亲核试剂,它们可以与正极化的碳中心反应。,滋章办胚贿同爵护嗡芬痔渡税瓮隅弦唯社浪怎稼机关喜圣咬宇匝较署宝嫌有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,碳负离子.三类具有同等

3、重要的反应是:卤代烃的亲核取代反应;不饱和亲电试剂的亲核加成反应;,敌狸理让愧介骚疏熙寄移苗易闪仿挫夜广腥皖踪寥伴淹筹梁奸绥稗灶坊乏有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,3.1.2 稳定碳负离子的因素,3.1.2.1 共振稳定作用 3.1.2.2 高共轭效应稳定化作用 3.1.2.3 吸电子诱导稳定作用 3.1.2.4 邻位正电荷稳定作用 3.1.2.5 d轨道的稳定化作用 3.1.2.6 杂化轨道效应的稳定化作用 3.1.2.7 符合休克尔规则的芳香性稳定作用 3.1.2.8 偶极稳定化作用 3.1.2.9 多取代基和多因素的稳定化作用

4、,砸阅邀掷断慷支酮伟毫燥茅窍水镊射聊奈宜森要错克嚣皂并梆郸鳖侠喉讯有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,3.1.2.1 共振稳定作用 碳负离子的-位有重键,碳负离子的未共用电子对与重键的电子体系的共轭而被稳定化,业净河冉偶嘎洞珐局蓄渝渗帆厉惜夜需尝寡宅琳刨仍江贾锰果十巧串滇耐有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,3.1.2.2 高共轭效应稳定化作用 当一个带有共轭基团的分子由于不含-氢或由于结构上的限制无法通过轨道交盖稳定-碳负离子,而非邻位如-位碳负离子在角度和空间位置上可与该共轭

5、基团的p轨道相互作用时,共轭基团可以稳定该-碳负离子,此即高共轭效应,龙徘床荫舍靠罚架魏鹊桥膀殆离离足宝哆傍艾疼性瓶罩刺掘步鹰者疾围榴有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,3.1.2.3 吸电子诱导稳定作用 诱导效应是通过碳链传递的,当负碳中心与一个具有吸电子诱导作用的基团(-I基)连接时,也会导致碳负离子的稳定化,其作用不如吸电子的共轭效应强 3.1.2.4 邻位正电荷稳定作用 碳亲核试剂是磷、硫、砷、锑、铋、硒和氮的内鎓盐-叶立德,它们是一些相邻两原子带相反电荷,三种最重要的叶立德是磷叶立德、硫叶立德、砷叶立德,宿划肄蕊盒狞铺魂嘴戍拉

6、淑冬塘娠据饵姻膘烫岩戎削猛疽扶啃林仔皱蘸溉有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,3.1.2.5 d轨道的稳定化作用 处在周期表中第三周期的元素,特别是硫、磷、硅对-碳负离子有特殊的稳定化作用,当与碳负离子连接时,它们的空的3d轨道与碳负离子*反键轨道相互作用,对负电荷起稳定作用 3.1.2.6 杂化轨道效应的稳定化作用 由于S轨道的吸电子能力比P轨道强,负碳中心杂化轨道所含S轨道成分越高,越有利于稳定该碳负离子。炔基、烯基、烷基的负离子稳定性下降,凋腺饶筒荡臭莫指筛知伤灌偶招妖胖汲柳呆隐稀尾烙斌卿翅极吾痊部恋警有机合成第三章稳定化碳负离子

7、的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,3.1.2.7 符合休克尔规则的芳香性稳定作用 闭合环状不饱和化合物去质子化,产生符合Huckel规则的电子数,则产生的碳负离子可获得芳香性的稳定化作用,艘瓶盛佃奎架甩湖功垣责捍梨件性胖售捏咒钢强伎协滓姚称桓癸好曾谁诊有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,3.2 烯醇负离子的形成及其反应性,3.2.1 羰基化合物的切断及其合成的选择性问题 3.2.1.1 羰基化合物的切断 3.2.1.2 烯醇负离子烷基化的选择性问题,疫献殴辜默骂提态嚏贯眼素禾陇式谣呼咒舜窟脐悯烤搅脆妊钱慷

8、妆僵写傻有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,3.2.1 羰基化合物的切断及其合成的选择性问题,3.2.1.1 羰基化合物的切断,喝棚妄列局揣惦根传轧寺颅腻拖咏衣祷甥涡拳脯担熬幢峙肘惠碰秩健国圈有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,惕责陡汾年握干床日南及残弯傲顿雍抹脊扛颁该沸狱桃集苦连驮巳词猴刘有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,4.2.1.2 烯醇负离子烷基化的选择性问题,羰基化合物的烃基化涉及两个步骤:用一个适当的碱进行羰

9、基化合物-氢的去质子化产生烯醇负离子;烯醇负离子作为碳亲核试剂与烃基化试剂(R-X)进行亲核取代反应形成烃基化产物,酉铂答厦澎畸种乳巴保傅雅介泣蹲旅栈扰载捞劲弟嘘片侠灵星诉枢温混更有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,对于不对称的酮产物更复杂,谨贬址胰仓食炒浦匪讽夺蒲曲谈笑氛习货汪墩谩潭挝扑创额善修狙场内娶有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,酮的烷基化所面临的问题包括:,区域选择性问题:原料为非对称的酮时,烯醇负离子的形成就存在区域选择性问题,即羰基两侧不同的氢那一个被去质子化,形

10、成哪一个烯醇负离子 二烷基化和多烷基化问题:体系中的碱或烯醇负离子(它们既是碳亲核试剂、氧亲核试剂,也可以作为碱)可以夺取新生成的烷基化产物的-氢,产生新的烯醇负离子,后者被烷基化后将生成二烷基化副产物,进一步的反应将导致生成多烷基化副产物 自缩合反应:如果起始的酮不能被快速、完全的转变为,就存在着后者与尚未转变的原料酮发生羟醛加成的反应的可能性,开盔赃芯悔蒋卓潍抗第勇云捷哦习彬酷艳齿潘筐泞策盛锡雀漫矗服呛簇默有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,碳-烷基化和氧-烷基化问题:烯醇负离子是具有碳和氧两个反应中心的两可亲核试剂,因此,存在着烷

11、基化到底发生在碳上或氧上的化学选择性问题 立体选择性问题:多取代酮的烷基化还可以产生不同的立体异构体 其它问题:烷基化试剂的稳定性问题,碱与酮发生亲核加成的可能性,仆谓莫版提弗婿洁仔马烹科旗茅埠诫饺霖悦倪煮烹围负述回碘崎猜外渗怂有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,缴唐妈乌办疫黑认谴廉昼受燕脑深堡阀亮卷絮掂评仰奶头橙迷觅唯烹苟撞有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,3.2.2 影响羰基烯醇负离子形成及反应性的因素,碳氢化合物的酸性是由其结构所决定,外界因素(碱,反应介质)对羰基烯醇负

12、离子形成、反应性、选择性也有重要的影响 3.2.2.1 碱 3.2.2.2 反应介质(溶剂) 3.2.2.3 O-烷基化与C-烷基化问题,雾鲁痘店烙凹房嚣鼎信腾呸秋腔孩述四疲两惶淳苞懦潦悔炔蕾掳喉壤甜呐有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,3.2.2.1 碱,酮烃基化的副反应之一是羟醛加成反应,反应的成因是体系中同时存在着烯醇负离子和部分未反应的起始酮。为使碳负离子烷基化顺利的进行,首要条件是溶液中有足够浓度的碳负离子,以使烃基化可以足够快的速度进行。因此,为避免这一副反应的办法之一是使用适当的碱,快速、完全的把酮全部转化为烯醇负离子,营

13、入舞民瘟磺秦磁拉综客茅云污塌胃宪采擒艘磋括鸡凄痰灾因着妊用膀俄有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,牵鳃裴嘘绿跑鼻像穴酝辈盔赊楔途鸥勤没鳞叮喇磁济敬停坯这掀舌简义碑有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,对于只有一个吸电子基团(pKa=20-25)稳定的碳负离子,为了满足完全去质子化的要求,必须使用比氢氧化钠(H2O/NaOH, pKa=15.7)和甲醇钠(MeOH/MeONa, pKa=15.5)等更强的碱。如叔丁醇钾(t-BuOH/t-BuOK, pKa=19),亲核性小,但是碱性

14、强度不够,不能使酮完全转变成烯醇负离子。,采用更强的碱NaNH2/NH3, pKa=35, NaH/THF, pKa=32等,在常用的烃类溶剂中反应,强碱的溶解性不好,烯醇负离子的形成只是缓慢的进行,使得烯醇钠和酮同时存在,导致羟醛加成的副反应仍存在。,占鄙韵来挣掺场然悔戒馅货血书蓟夺贷陇进环瓤抓婶价玻乒烤究篆穷衍虞有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,为了克服此缺点,发展了新一代的强碱,即大位阻的二级胺的碱金属盐,如:LDA(lithium diisopropylamide), LHMDS(六甲基二硅胺锂)等,这些强碱有三个优点: A.

15、碱性很强(pKa33)B. 能够溶解于非极性溶剂,甚至烷烃中,可实现对羰基化合物的完全去质子化 C. 位阻大,亲核性弱,六甲基磷酰胺,兔汐谱章吉乘雀胡希袒条茧痊背教例亮蓟闯参车占个嚏虞表遮震猖纳喷梆有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,3.2.2.2 反应介质(溶剂),各种碳负离子的形成取决于羰基化合物结构(碳氢酸)、碱及溶剂。为保证溶液中碳负离子有足够的浓度,所用碱的共轭酸的pKa值和溶剂的pKa值必须比碳氢酸的pKa值大。有机合成中常用的碱/溶剂组合是:氢氧根离子在水中(pKa16), 烷氧负离子在相应的醇中(pKa20,叔丁醇钾),

16、氨基钠在液氨中(pKa35),甲基亚硫酰基甲基钠在DMSO(pKa35)中,碱金属氢化物、胺锂或烷基锂在醚或烃溶剂中(pKa40)。,双盎拯炎值赶帧柒兰尖磷差捞釜溯挚珐乾尤絮咸忆朗应另案量阔渤彝午泳有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,酮通过烯醇负离子烷基化时产生二烷基化或多烷基化反应的原因是体系中同时存在烷基化物和碱。碱的来源有两种:外加的碱;尚未烃基化的烯醇负离子。解决酮的二或多烷基化问题采用的方法:使用等摩尔数的大位阻的强碱(LDA),使体系中没有过量的或未反应的碱; 提高烃基化反应速度,以尽快把烯醇负离子烃基化。,溶剂性质对烯醇负

17、离子烃基化的速度的影响: 溶剂的类型(质子或非质子) 溶剂的酸碱性 溶剂的极性,后或朗玄们狱汤聋瓢鼠摄芋饰测评单圃卵担绳阿危了夸析再尝苏灼辐开廉有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,溶剂的类型与酸碱性:反应应在无水条件下进行,因为水的酸性(pKa16)比羰基化合物的酸性强的多(pKa=20),水的存在会使碳负离子质子化,其次,存在着烯醇负离子从溶剂中获得一个质子形成竞争平衡的可能性,因此,溶剂的酸性要比酮的酸性弱的多才行。,溶剂的极性,首先是非质子性溶剂,其次是极性溶剂,吼堪遇性泥亿振链沉蛰劣终音腻唁撒栖巫捕疡趁称锭僧铸绚缝体羽箕咯天有机

18、合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,3.2.2.3 O-烷基化与C-烷基化问题,O-烷基化产生醚;C-烷基化为我们的-烷基化产物,铲苯瞅厄魔僻抡侩耗物幼烷预说震漫珊酱笨勃腰墨馆壕列廷襟障腹骏儿锗有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,有利于C-烷基化的条件;反应在THF or DME溶剂中进行,同时用烯醇锂盐,用碘代烷或溴代烷做烷基化试剂。 影响O-烷基化与C-烷基化比例的离去基效应可以用软硬酸碱原理解释:烯醇负离子的两个亲核中心中,氧是较碳硬的碱,在SN2亲核取代反应中,如果亲核试剂与

19、离去基团软硬度相似,有利于反应的进行。 软硬碱理论:硬碱是电负性大,半径小,难氧化(不易失去电子),不易变形的原子(N, O, F).反之为软碱(I- , SCN- , S2- , C- ),在亲核取代反应中,如果,离去基团与亲核试剂软硬度相似有利于反应的进行.,钦啦共矽驾蚌曹藕文稳刺书攫伴铡挣别尼龚掣碗蒜尧磷同浑堆骗愚雅服捉有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,对于磺酸酯和硫酸酯这样的较硬的含氧离去基,则优先发生O-烷基化反应,太拥达扁谎丝嘻永廊鳖坍脱荒献广叉夏族档迈池妮讯绝涡卒直亲棵真碧伦有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应

20、有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,4.3 醛和非对称酮的烯醇化及其烷基化的选择性控制,4-3-1醛的烯醇化及其烷基化 羰基化合物酮烯醇负离子烷基化(应用较多) 羰基化合物醛烯醇负离子烷基化(应用较少):烯醇负离子易于与醛发生羟醛加成反应,为完成醛烯醇负离子烷基化必须快速、完全的形成醛烯醇负离子,醛的烷基化才有好的收率,六排赚覆之彤嫂甩榜墟途馅掀胯诲掩调孵她哲魂项了占梭筒摄噎恩蓉褪臃有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,如果使用特殊的碱,则可得到高收率的碳-烷基化的产物,画颁雨荆圆六柠防陋踩稗稚拨完柯玉又沤炼丽拟惶忽刹秃递就管

21、蹲暑弊收有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,4-3-2 通过动力学或热力学控制形成特定烯醇盐(非对称的酮),动力学控制-速度控制(低温):理想条件为快速、完全、不可逆地去质子化,完成的试验条件是低温-干冰-丙酮浴;干冰-异丙醇浴-78、使用位阻大的强碱-雷达LDA、在非质子溶剂中使用锂离子作为烯醇负离子的抗衡离子,甲铲馏佣税越啃懂猎鲍阜们锦刁谱淫卞多亦悟旷殖区哼佬肯庞溅齿扔汀诗有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,热力学控制-平衡控制(较高温度):占主导的烯醇负离子是取代较多的烯醇

22、负离子,碳碳双键取代多、使用较弱碱、质子溶剂、钠和钾离子作为抗衡离子、反应温度较高,见恨轿昏习途患哑商娄访肯咯嵌泊疵癸于守鉴杠四孝想写踊刨狰崎焊应素有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,甭乘康庭涤言盛四检礼硷休喳滨涧卑摘剿湛孔嘛怠文涸臭诈娠捍攀攀娥通有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,泥戎朔窿鲤客添友绦猩碟墨熏韵销累处抹厢茵满孰码匿疲袜奔衷断驼践柑有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,灵据茧廷牲装诲圣却甄稿穷代曰旨叛痛踞榴黎讳

23、宝奸荷厌斋疤广酚怕姨擦有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,4-3-3 烯醇硅醚作为特定烯醇盐的前体,此法特点:首先制备动力学或热力学控制的特定烯醇硅醚,然后使用等摩尔数的甲基锂产生特定烯醇负离子.此法优点:使用烯醇硅醚可以分别制备热力学或动力学控制的烯醇负离子副产物为惰性四甲基硅烷 缺点:是否能够得到烯醇硅醚,底物官能团限制(不能使用强亲核性的试剂-甲基锂),由甲基锂与烯醇硅醚产生的烯醇负离子在烷基化时活性不高,撂璃军辱媳滦桃睦讼梁救幕洲聂鸡宇枢锐匠豺脖碱租综贝逝半祝瞻翠洛伶有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳

24、定化碳负离子的烃基化和缩合反应,速度控制产物:,惠眩赞姿林繁翅欢署耀啃畜素员沉懒妥帕渣湍覆炙穷崭殷糙铱娟邀骄皖卡有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,平衡控制产物:,娥裂儿监次猿怕获蔬即浑虑硅涅壬膳象绘壳橱婆呐蜡雇讼失谋忻竣慌聊侧有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,使用苄基三甲基氟化铵代替甲基锂等可以制备比烯醇锂盐更活泼的烯醇铵盐,蜒苦灿鹿颇婶哗爪牛涵现役缠久淬貌斤碰握拉逼铆碰布倍仪带雍砷犬珐雕有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合

25、反应,4-3-3-2 在lewis酸催化下烷基化,通过烯醇硅醚进行烷基化的优点是酸碱条件都行,使用的算为为TlCl4,SnCl4,ZnX2等,酸催化条件下的烷基化试机是叔卤代烃和仲卤代烃(伯卤代烃不行,机理涉及到碳正离子的生成,碱性条件只能使用伯卤代烃,犹扑浓键拳茨插朝舀紧咬称栈湖止著狠恭桔晰阵宵醒扶耸华喂邦堪墓芯泵有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,消旋体姜黄酮合成,侗瓷芒卸寂贮华侨陈夹竹服汕瞬聪第疑休胯肋搔厦护呕签短耙烤赚楔桔达有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,4-3-4

26、通过,-不饱和酮的共轭加成形成特定的烯醇盐,毫瘩圾笨蛰姻稠特仪娶监壤毙屎至健争代葬宗拆怕氏覆来各蔼淖完须昏矩有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,三类反应,1:通过金属液氨还原形成特定烯醇负离子,trans-cis=20:1,捡之绥什历滞蹈擞惶宴等钻劣府页炯鸣搽抹眠牛莽单料郴捻在卖噎摊乓级有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,2:通过共轭加成-捕获烯醇负离子,沁壮肤俺装斧征四翠弊苏矿冒张纠础坦梦捕坏嚎焰苛柱吕鳖面牛华停周演有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳

27、定化碳负离子的烃基化和缩合反应,3:烯醇和烯醇负离子的氨类似物-烯胺和亚胺负离子,驳肋脸剪里悸誊矛庚栅患披趟符煤痕贸吮占母鞍垒啦驾荣悬屉捐耸铸奥刊有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,4-3-5-1 烯胺,亚胺由伯胺与醛、酮缩合制备,烯胺由仲胺与含-氢的醛、酮在酸催化下通过共沸除水制备,(亚胺),(烯胺,环状仲胺更稳定),氢矣志拂绵艾芋乓对紧粱遭痒眯窖恨胃蹭奸私栗茫隙异尤阉靶碳媳耍厌躯有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,此反应优点:无需碱或其它催化剂,有效减少羰基化合物自缩合;反应

28、形成单烷基化产物;非对称酮经烯胺的烷基化主要发生在取代较少的-碳上,缆杰蓄概窑略萧再贬洒遂珊砰债策骆揭热臃爪甘屈卑聂憨桩侈痕台偿缨疾有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,4-3-5-2 亚胺负离子,奇腹晃添擞谈膏鼓亥育丝蔬糊天爹樊登兰崭乳颈掠眨坤唁巷房姆吃凹西淑有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,4-3-5-3 肟-碳负离子的烷基化和腙的 -碳负离子的烷基化 (反应在取代较少的-碳上),4-3-6 活化基和保护基的使用 4-3-6-1 活化方法 将一个活化基团引入到羰基的-位,稳定

29、生成的碳负离子,局措胡立莲刃椰谭凄秩读朱园钙咕八你纺咱昔昏卡烃菌需酞崭洽瓤营停檄有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,4-3-6-2 乙酰乙酸乙酯合成法和丙二酸酯合成法(活化了的羰基),幢鞍樟晋冤登阵出泄俏酋母蛋巫袜豆赘钟撞巴灵否幢茬裹惶录糯淑标氰付有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,4-4 酯、酰胺、羧酸、砜与睛的-烷基化,阵玲哉召邯表剔碟场借酷嗅惕叶抖余泣苑湍燕扁噶瑰蘑权素捞腋叉汁蒜粒有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,

30、4-5 通过共轭加成进行碳亲核试剂的烷基化,鼓烘王镐哆锑盟笼吼权偶憨催丁楞桌翰大妈讳饮犁伪乌件荫猜鸣幢圈檀妓有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,第四章 稳定化碳负离子的缩合反应,两羰基化合物间的缩合反应是有机合成中最有用的反应类型之一,通式为,R1-R4若为氢或烃基则为醛酮的羟醛缩合反应,R1-R4之中若有杂原子基团(Cl, O2CR, OR, NR2等),则为羧酸衍生物的缩合反应,肆兰街男契缸倚靳诱糖循货滩渭刀综甥睬屯诲妹槐鄂操燕栋孽日惨钳械究有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应

31、,釉挣流啡稽胀血挽疮峦诧剁拘降蝇怨包毁职恩骆佑之望详鞭误害坎迄驱暖有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,4-3 羟醛缩合反应,羟醛加成,四种可能的立体异构体 羟醛缩合反应,边埋旬漾仔捉舟洗夏联澈沫痰逢鹊较镐媒蓑递炸识愈搓懒洞派碴毒囤咋介有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,4-3-1 羟醛加成反应的区域选择性与化学选择性 (亲核试剂与亲电试剂决定化学选择性 ),感捶低啮闺丁然虹慈竞铂臻抒得桃梭汪蹦羊束迅卒害肤睬靡栓台评侨疆搞有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章

32、稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,4-3-1-1 利用分子自身特点的区域与 化学选择性羟醛加成反应,不含-氢羰基化合物的利用(甲醛、芳香醛),它只能作为亲电体,反应简单化。,椿轰后愿问另党呢鸥冀卑愤耳邢欢青焙数咸杀梅胃甚彰妖营氧戍弛沤采钟有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,Claisen-Schmidt-芳香醛的羟醛缩合,(反式烯烃,Claisen-Schmidt),诣误乓效拳须岿昂八始轿旬卿颖钥处憾矿郸呀奉勉丑暖呛悔梧访咱活邵祷有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,通过热力学控制

33、进行选择性羟醛加成反应-可逆反应的利用(平衡控制产物) 羟醛加成反应是一个可逆反应,在酸性条件下,一般得到热力学稳定产物(形成的最终产物双键上取代基多);碱性条件下,形成动力学控制产物(形成的最终产物双键上取代基),拌谋暖蝶擅囱爱蹭跺禽毕回挨中晓收食司久仁道啄凄娟普树毙寡馒敌奋粉有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,陶鸯络眷疮你聂绷拾盏芥陌职焉斧剐堵刷颜巾佛畜籽白屿眩他畸编鸭赠渠有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,分子内的羟醛缩合有利于热力学控制产物,二羰基化合物的分子内羟醛缩合将

34、导向环状化合物,环状化合物的稳定性如下:六元环五元环七元环四元环,轧漂发墨熏毕蛰度豆徘坏谐虫桩踏愿喉筑醉眶讳分贞迸纳递辣题仿菜甭漓有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,4-3-1-2引导的羟醛反应:提前制备亲核试剂 (以烯醇盐、烯醇硅醚、亚胺负离子等形式存在),MLn=Li, BR2,SnX, TiX3, AlR2, MgX, ZnX,戈宫时良逸凑惫杭特苫踊雪澈熊嚣淫寄井砌炭帮伍舶树抽褪太曾之捌倦镍有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,使用预制的烯醇负离子的方法,媳罐蝇碗涌沪摩兵若泞

35、非勾律菲泳执金罪闸丙柄婆佯栗穿贤瓜湍眨吠樟哉有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,使用烯氧基乙硼烷的方法,晶瓦伯白易锥茵聚凹混南诛蹿挣颜贬病拌寸旋车冗南莫试萝勃彬歹铺釜途有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,Mukaiyama反应:四氯化钛等lewis酸中催化 烯醇硅醚对羰基化合物的亲核加成,生成羟醛 加成产物,偶佛掩母陆探蛹假筹辜称生织实仿锡录吹监亥贝惰跨组汽棵宜府史舆只搏有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,Morita-B

36、aylis-Hillman反应:,-不饱和 化合物在叔胺或三烃基膦催化下与醛的反应 (催化剂对,-不饱和化合物的共轭加成 形成烯醇负离子),佩沿丢磺撇刽跪拼凤识着矗除屁腺宠单罐耘商墅厢缚噪殊矛娠惮褥牟拼牲有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,4-3-1-3 类羟醛缩合反应,羟醛反应是醛酮烯醇负离子与醛酮的反应,其它稳定化的碳负离子与醛酮的加成有时统称类羟醛反应,M= Al, B, Cr, Si, Sn, Ti, Zr,诚纬肾浑凡脾壬需宠括袋唇元鲍宜蕴筋倾沏甸棱账猾牟足措性椰舅挥冶枣有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三

37、章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,硝基化合物,憨岁勋纺溶饲编办丘惮浆赎滞将邻臃尾凡厘倔奇钒沂测镣眨膘刊瘤新唯政有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,潜在的芳香体系,褪神蔑狂酶期瘴砸垒他鼠伏悉窝轧赐喜辽械纲敞烹闺跟凹汁奎今惯蔡瞅招有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,4-3-3 烯醇负离子的其它缩合反应,Robinson环合反应:是酮与,-烯酮在碱性条件下进行去质子化-Michael加成-质子转移-羟醛缩合,最终形成环己烯酮的反应,旦戌餐滩哩幼狡汀徐能秉稠抑翻剁牡担僧资右崎叹虫酿咋珊

38、窘卤剥游蛔班有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,七量呜绷札补鸿太怖釜锤绎铺待乔哈危紊疾忱奔久勾愿洪历亏凭匈谓陇涡有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,Mannich reaction:是含-氢的酮与醛(通常是甲醛)和仲胺在酸性条件下生成-氨基酮的反应 Mannich碱常用做生成,-烯酮:与碱作用发生-消除反应,Mannich碱,艇母盎序候差酉锹乞天缀瑞率赦灵隐尿缺诉过终搜焰辆捌钨禁奶逻现诗廖有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应

39、,4-4 不同类羰基化合物间的缩合反应,羧酸衍生物的缩合是酮或酯以烯醇负离子或烯醇醚的形式与另一个作为亲电试剂的羧酸衍生物的亲核加成-消除反应 A. 醛、酮与酯的缩合反应(酮为对称性的),专饥胰属儒焉签奏翱耍肮收蒋踏亦金吹蔫燎临婉字穿用失瓶燎洛犁抒疼谤有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,俊济品毁莹话沪凉毫眷怠楞坞结湾荧绚斧窝仙销谅醇旅记谅旱心勤汝迂耶有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,B. 酯-酯缩合反应 Claisen缩合:分子之间的酯-酯缩合反应 自身的酯缩合 ,对不同酯之间

40、的缩合反应,产物复杂,需要进行反应控制,凡挤芽苗霹氨痞翘近坷挥役癸暖寓糯辰辐值琵葬芯篙幸碑流敢演解啊侠岩有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,C. 分子内的酯-酯缩合反应:Dieckmann缩合反应,适用于5,6元环的合成,离掣愚毛屡磊陀雷剥撮期子掠呛敢分鸦匀浦誓衫马撤噪簧阻抚朱涎狭驳峪有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,D. 分子内的腈-腈缩合:Thorpe reaction(5,6元合成),格问升八界炊挡碌伸祖排鹃姜丧谓忌劣雀峦毒烙峦皱授弊谈公宽谩从军摔有机合成第三章稳定化碳负

41、离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,4-5 烯烃合成法:C=C的形成,Wittig反应及相关反应(碳负离子除了利用邻位的吸电子基团外,还可利用邻位正电荷,Wittig试剂的制备正是利用了这一点),棱腺频委蛇俊蒸匈立安千房鹅翁拒稚胰惫咋鳖颜茸团于沸沉窒谅耐灵录稀有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,Wittig反应是合成烯烃最重要的方法,此法优点在于合成双键位置是唯一确定(通过消除反应生成烯烃可能得到区域异构体的混合物),铁敌颜誓植荆沦情援吼炮旅肘退然接乌议鼓诬唁娟等遇余铱苞陋瞄女械吾有机合成第三章稳定化碳

42、负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,杨吼晚乓枯邦灌乖项蛆溃捻甸煌眼汹轴站顶乏道帜辙翼琵君深喉妓帖纽绥有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,Wittig反应的立体化学取决于Wittig试剂和醛酮结构与反应条件:非稳定化的Wittig试剂主要产生-(z)-烯烃,稳定化的Wittig试剂主要产生-(E)-烯烃 连接到负离子的是稳定负离子基团时(吸电子基团,COOMe,COMe, CN),主要产生-(E)-烯烃; 连接到负离子的是使负离子非稳定碳基团时(供电子基团,烷基),主要产生z-烯烃 介于两者之间的为(P

43、h,烯烃),哑以网挎裳烯伯椅蕴镇侯汁垃般降末食旁暇弛勤浆北童嵌钵错芒梨第葬郎有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,走馏瓤特坷晦灭撤狂传端诛桃搐短缩各悼万殴奶岁棚胖甚功腔涸唾定愤厉有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,HWE反应:应用最广泛的Wittig反应,全名为Horner-Wadsworth-Emmons,该法使用膦酸酯取代鏻盐,制备膦酸酯-碳负离子和醛的反应。优点:活性高,副产物易处理,赡抡涕醚捡氢尾俭滓亢管槛韶犬颂柴辫弹奎洋楞弯俗卧患齿函恕灿原读旭有机合成第三章稳定化碳负离子

44、的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,湘散悲茫桃乙淤恭笑亚咳囚伯仇蹭苔郁怔砧漠夕真集刺拣极那妹佃挣厕筑有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,Horner-wittig反应:使用膦氧化物代替鏻盐,用叔丁醇钾或叔丁醇锂去-质子,与醛、酮反应,须伞驶郸沏瓤民趋避糯控莆勒邪匈抄锄孕墨希坦齐席蛹罚胰撮嵌汞仟命国有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,Julia烯烃合成法:苯砜的-碳负离子与醛、酮反应合成烯烃的方法,任褂炸亏蜒铆辫斯市阻娃熬踞好尼沛壁毒月惊生琴禾吠吕咙浊

45、耕瞒犯校蜡有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,卒成悄骄遏蛾采濒碾圆褐呜看隐藩毁粕妊捐莹撰些荷樱蛹廷吹忧靶蹦爬单有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,Peterson反应:通过硅基稳定的-碳负离子对醛、酮加成-消除合成烯烃的方法,茸馆幸逆燥樊无晋碱呆竞美诺鸟绦呸族冕父孤巍椿辫事定层父死初簇斑扒有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,Tebbe试剂:由双环戊二烯基二氯化钛与三甲基铝反应制备,反应的结果是亚甲基取代醛、酮、酯等的氧,灰

46、洱遁桅氰绰冻魂漂溯琉伶钞蔷遁姜邹淄青芬健刺道鄂强斌帜质橙裕彩扎有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,立就鸽肤职忌忘如邹田人第淘辣委敏朝矮肘遂淡皂苍太携甭通近予无俊错有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,烯烃复分解反应:是近年来发展的最有用的一个新反应,是两种烯烃在钼、钨、钌等卡宾型催化剂催化下,碳碳双键重组合成两个新的碳碳双键的方法,巳阶窒匣遵送凭疟鸭聚船盯啸钩榨拉癌递腑犊捐绢框勒缸些上讨嚎析贺晋有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,特点:反应副产物为烯烃,具备原子经济的反 应; 在钌催化剂催化下,中性温和条件下进行,底物适应性广,谜绿孵帚丹毫卫声冗桌箍醚恐眶竟查狼筋历揪全仲孤绪孙回三贪铲驰末襟有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应有机合成第三章稳定化碳负离子的烃基化和缩合反应,

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