缩合反应 (2)课件.ppt
关于缩合反应(2)现在学习的是第1页，共57页定义定义两个或者两个以上有机分子通过反应形成一个新的两个或者两个以上有机分子通过反应形成一个新的较大分子的反应（包括分子内）较大分子的反应（包括分子内）包括近二十个人名反应包括近二十个人名反应现在学习的是第2页，共57页第一节第一节 -羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应1.羰基羰基-位碳原子的羟烷基化（位碳原子的羟烷基化（Aldol反应）反应）2.不饱和烃的不饱和烃的-位羟烷基化（位羟烷基化（Prins反应）反应）3.芳醛的芳醛的-位羟烷基化（安息香缩合）位羟烷基化（安息香缩合）4.有机金属化合物的有机金属化合物的-羟烷基化羟烷基化一一.-羟烷基反应羟烷基反应现在学习的是第3页，共57页1.羰基羰基-位碳原子的羟烷基化（位碳原子的羟烷基化（Aldol反应）反应）含有含有-活性氢的醛或酮的自身缩合，或者与另一分子醛酮的缩合活性氢的醛或酮的自身缩合，或者与另一分子醛酮的缩合生成的生成的-羟基醛酮在反应条件下羟基醛酮在反应条件下(强酸碱性强酸碱性)易于消除生成易于消除生成,-不饱和醛酮不饱和醛酮用用有机催化有机催化的方法可以生成高光学纯度的产物，而且在反的方法可以生成高光学纯度的产物，而且在反应条件下不会羟基消除应条件下不会羟基消除现在学习的是第4页，共57页(1)醛酮自缩合醛酮自缩合碱催化机理碱催化机理现在学习的是第5页，共57页现在学习的是第6页，共57页酸催化机理酸催化机理现在学习的是第7页，共57页现在学习的是第8页，共57页应用举例应用举例丁酮和苯甲醛反应符合一般规律丁酮和苯甲醛反应符合一般规律现在学习的是第9页，共57页应用举例应用举例J.AM.CHEM.SOC.2002,124,6798-6799D.W.C.MacMillan现在学习的是第10页，共57页(2)Claisen-Schimidt反应反应芳醛与含有芳醛与含有-活性氢的醛、酮之间的缩合活性氢的醛、酮之间的缩合特点：更易脱水特点：更易脱水反式构型产物的生成，取决于过渡态消除脱水的难易反式构型产物的生成，取决于过渡态消除脱水的难易现在学习的是第11页，共57页应用举例应用举例现在学习的是第12页，共57页应用举例应用举例Tetrahedron 62(2006)317328现在学习的是第13页，共57页(3)定向羟醛缩合定向羟醛缩合（directed aldol condensation）烯醇盐法烯醇盐法E-型烯醇盐加成型烯醇盐加成anti(threo-)-羟基酮羟基酮Z-型烯醇盐加成型烯醇盐加成syn(erythro-)-羟基酮羟基酮现在学习的是第14页，共57页E式烯醇盐经加成主要得反式式烯醇盐经加成主要得反式(anti-)产物，产物，Z式烯醇盐经加成主要得顺式式烯醇盐经加成主要得顺式(syn-)产物产物1、低温，动力学控制、低温，动力学控制（78%，100%syn）羰基化合物中取代基越大，立体选择性越强羰基化合物中取代基越大，立体选择性越强 R E Z antiCH3 synCH3C2H5 70 30 36 64CH(CH3)2 40 60 18 82C(CH3)3 2 98 2 98现在学习的是第15页，共57页2、室温，热力学控制，转化为更稳定的产物、室温，热力学控制，转化为更稳定的产物环状酮类化合物形成的烯醇盐只能取环状酮类化合物形成的烯醇盐只能取E-型结构。如取代环己酮与苯甲醛加成时，选择性较高，型结构。如取代环己酮与苯甲醛加成时，选择性较高，以以anti-式为主式为主synanti现在学习的是第16页，共57页烯醇硅醚法烯醇硅醚法(Mukaiyama反应反应)现在学习的是第17页，共57页亚胺法亚胺法适用于醛适用于醛现在学习的是第18页，共57页(4)Tollens缩合缩合(羟甲基化反应羟甲基化反应)醛酮与甲醛反应，在醛酮与甲醛反应，在-碳上引入羟甲基的反应碳上引入羟甲基的反应Tetrahedron Letters 45(2004)61176119现在学习的是第19页，共57页(5)分子内分子内Aldol缩合和缩合和Robinson环化反应环化反应Hajos-Parrish-Eder-Sauer-Wiechert反应 Angew.Chem.Int.Ed.1971,10,496-497 现在学习的是第20页，共57页2.2.不饱和烃的不饱和烃的-羟烷基化反应（羟烷基化反应（PrinsPrins反应）反应）烯烃与甲醛（或其他醛）在酸催化下加成而得烯烃与甲醛（或其他醛）在酸催化下加成而得1，3-二醇或其环状缩醛二醇或其环状缩醛1，3-二氧六环及二氧六环及-烯醇的反应称为烯醇的反应称为Prins反应。反应。现在学习的是第21页，共57页应用举例应用举例Tetrahedron Letters 47(2006)49954998J.S.Yadav现在学习的是第22页，共57页应用举例应用举例Tetrahedron Letters 48(2007)22052208现在学习的是第23页，共57页3.3.芳醛的芳醛的-羟烷基化反应羟烷基化反应(安息香缩合安息香缩合)芳醛被氰化物催化，双分子缩合生成芳醛被氰化物催化，双分子缩合生成-羟基酮的反应称为羟基酮的反应称为安息香缩合（安息香缩合（benzoin condensationbenzoin condensation）现在学习的是第24页，共57页N N-杂环卡宾催化的不对称安息香缩合反应杂环卡宾催化的不对称安息香缩合反应反应的机理反应的机理现在学习的是第25页，共57页N-杂环卡宾催化的杂环卡宾催化的Stetter 反应及其在不对成合成中的应反应及其在不对成合成中的应用用现在学习的是第26页，共57页4.4.有机金属化合物的有机金属化合物的-羟烷基化羟烷基化(1)Reformatsky反应反应-卤代酸酯与锌粉生成的锌试剂与醛酮的反应卤代酸酯与锌粉生成的锌试剂与醛酮的反应a)所用溶剂：所用溶剂：THF,苯，二氧六环，苯，二氧六环，DMF,DMSO等等b)锌粉需要活化锌粉需要活化c)只有只有-卤代酸酯才行，卤代酸酯才行，-及以上卤代酸酯不反应（烯丙基及以上卤代酸酯不反应（烯丙基溴除外）溴除外）d)生成的锌试剂只和醛酮反应，不和酯反应生成的锌试剂只和醛酮反应，不和酯反应现在学习的是第27页，共57页现在学习的是第28页，共57页(2)Grignard反应反应(a)和醛、酮、酯反应均可以实现和醛、酮、酯反应均可以实现-羟烷基化羟烷基化(b)(b)溴代烃的格氏试剂最易制取，氯代烃的格氏试剂需要把氯代烃和溴代烃的格氏试剂最易制取，氯代烃的格氏试剂需要把氯代烃和镁加热回流才可以反应镁加热回流才可以反应(c)(c)，-不饱和酮酯，不饱和酮酯，1,2-1,2-加成和加成和1,4-1,4-加成都有可能，视底物加成都有可能，视底物而定而定(d)(d)加入一价铜盐可以使加入一价铜盐可以使1,4-1,4-加成成为主要反应加成成为主要反应现在学习的是第29页，共57页芳烃在甲醛、氯化氢及路易斯酸或质子酸存在下，在芳环上引芳烃在甲醛、氯化氢及路易斯酸或质子酸存在下，在芳环上引入卤烷基（入卤烷基（-CH2Cl）的反应的反应含有缩甲醛结构的多种试剂配合路易斯酸都可做为卤甲基化试含有缩甲醛结构的多种试剂配合路易斯酸都可做为卤甲基化试剂剂芳环上供电子基有利于反应进行芳环上供电子基有利于反应进行二二.-卤烷基反应（卤烷基反应（BlancBlanc反应）反应）现在学习的是第30页，共57页Can.J.Chem.;37;1959;325,331 现在学习的是第31页，共57页J Org Chem 1990.55.2404-2409现在学习的是第32页，共57页三、三、-氨烷基化反应氨烷基化反应1.1.MannichMannich反应反应具有活性氢的化合物与甲醛（或其他醛）、胺进行缩合，生成氨甲基衍生物的反应称具有活性氢的化合物与甲醛（或其他醛）、胺进行缩合，生成氨甲基衍生物的反应称Mannich反应，反应，亦称亦称-氨烷基化反应氨烷基化反应（1）酸催化的反应）酸催化的反应现在学习的是第33页，共57页（2）碱催化的反应）碱催化的反应典型的典型的MannichMannich反应中还必须有一定浓度的质子才有利于形成亚甲胺反应中还必须有一定浓度的质子才有利于形成亚甲胺碳正离子，因此反应所用的胺（或氨）常为盐酸盐碳正离子，因此反应所用的胺（或氨）常为盐酸盐现在学习的是第34页，共57页可以稳定存在的亚甲铵盐可以稳定存在的亚甲铵盐现在学习的是第35页，共57页用等摩尔的用等摩尔的1 1，4-4-丁二醛、丙酮二羧酸盐和甲胺进行丁二醛、丙酮二羧酸盐和甲胺进行MannichMannich反应，则可得反应，则可得到颠茄酮，颠茄酮是合成抗胆碱药阿托品的主要中间体到颠茄酮，颠茄酮是合成抗胆碱药阿托品的主要中间体应用举例应用举例现在学习的是第36页，共57页应用举例应用举例现在学习的是第37页，共57页Mannich反应产物的应用反应产物的应用现在学习的是第38页，共57页不对称的不对称的MannichMannich反应反应(50%)(S)-94%eeJ.AM.CHEM.SOC.124,9,2002,1842现在学习的是第39页，共57页2.2.Pictet-SpenglerPictet-Spengler反应反应-芳乙胺与羰基化合物在酸性溶液中缩合生成芳乙胺与羰基化合物在酸性溶液中缩合生成1 1，2 2，3 3，4-4-四氢异四氢异喹啉的反应称为喹啉的反应称为Pictet-SpenglerPictet-Spengler反应反应参考参考339339页页现在学习的是第40页，共57页现在学习的是第41页，共57页现在学习的是第42页，共57页3.3.StreckerStrecker反应反应脂肪族或芳香族醛、酮类与氰化氢和过量氨（或胺类）作用生成脂肪族或芳香族醛、酮类与氰化氢和过量氨（或胺类）作用生成-氨基氨基腈的反应称为腈的反应称为StreckerStrecker反应，产物再经酸或碱水解得到（反应，产物再经酸或碱水解得到（dldl）-氨基酸氨基酸类类现在学习的是第43页，共57页利用（利用（R）-氨基苯乙醇为手性源，经不对称氨基苯乙醇为手性源，经不对称Strecker反应可制备一反应可制备一系列光学活性纯的系列光学活性纯的-氨基酸。氨基酸。不对称氰醇反应不对称氰醇反应-手性辅基手性辅基现在学习的是第44页，共57页不对称氰醇反应不对称氰醇反应-手性催化手性催化现在学习的是第45页，共57页第二节第二节 -羟烷基、羟烷基、-羰烷基化反应羰烷基化反应一、一、-羟烷基化反应羟烷基化反应-环氧的反应环氧的反应1)1)芳烃的芳烃的-羟烷基化羟烷基化2)2)活泼亚甲基化合物的活泼亚甲基化合物的-羟烷基化羟烷基化3)3)有机金属化合物的有机金属化合物的-羟烷基化羟烷基化碱性条件下发生在环氧取代较少处碱性条件下发生在环氧取代较少处现在学习的是第46页，共57页酸性条件下发生在环氧取代较多处酸性条件下发生在环氧取代较多处现在学习的是第47页，共57页二、二、-羰烷基化反应羰烷基化反应1.1.MichaelMichael反应反应活性亚甲基化合物和活性亚甲基化合物和，-不饱和羰基化合物在碱性催化剂存在下发生加成缩合，生成不饱和羰基化合物在碱性催化剂存在下发生加成缩合，生成-羰烷基羰烷基类化合物，此类反应成为类化合物，此类反应成为Michael反应。反应。机理：现在学习的是第48页，共57页格鲁米特的中间体格鲁米特的中间体现在学习的是第49页，共57页不对称不对称Michael反应反应现在学习的是第50页，共57页不对称反应不对称反应-有机催化有机催化现在学习的是第51页，共57页2.有机金属化合物的有机金属化合物的-羰烷基化羰烷基化a)高活性的碳负离子优先进攻羰基高活性的碳负离子优先进攻羰基b)烯醇负离子优先烯醇负离子优先1,4-加成加成c)格氏试剂生成混合物格氏试剂生成混合物d)铜试剂及亚铜催化的格氏试剂铜试剂及亚铜催化的格氏试剂1,4-加成加成现在学习的是第52页，共57页现在学习的是第53页，共57页不对称反应不对称反应现在学习的是第54页，共57页一一二二三三四四五五现在学习的是第55页，共57页七七八八六六九九十十现在学习的是第56页，共57页感感谢谢大大家家观观看看现在学习的是第57页，共57页
