缩合反应 (2)精选课件.ppt

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1、关于缩合反应(2)第一页，本课件共有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）的较大分子的反应（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第二页，本课件共有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

2、一.-羟烷基反应羟烷基反应第三页，本课件共有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活性氢的醛或酮的自身缩合，或者与另一分子醛酮的缩合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第四页，本课件共有57页(1)醛酮自缩合醛酮自缩合碱催化机理碱催化机理第五页，本课件共有57页第六页，

3、本课件共有57页酸催化机理酸催化机理第七页，本课件共有57页第八页，本课件共有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第九页，本课件共有57页应用举例应用举例J.AM.CHEM.SOC.2002,124,6798-6799D.W.C.MacMillan第十页，本课件共有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第十一页，本课件共有57页应用举例应用举例第十二页

4、，本课件共有57页应用举例应用举例Tetrahedron 62(2006)317328第十三页，本课件共有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-)-羟基酮羟基酮第十四页，本课件共有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

5、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第十五页，本课件共有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第十六页，本课件共有57页烯醇硅醚法烯醇硅醚法(Mukaiyama反应反应)第十七

6、页，本课件共有57页亚胺法亚胺法适用于醛适用于醛第十八页，本课件共有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第十九页，本课件共有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 第二十页，本课件共有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

7、（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1，3-二氧六环二氧六环及及-烯醇的反应称为烯醇的反应称为Prins反应。反应。第二十一页，本课件共有57页应用举例应用举例Tetrahedron Letters 47(2006)49954998J.S.Yadav第二十二页，本课件共有57页应用举例应用举例Tetrahedron Letters 48(2007)22052208第二十三页，本课件共有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，

8、双分子缩合生成芳醛被氰化物催化，双分子缩合生成-羟基酮的反应称羟基酮的反应称为安息香缩合（为安息香缩合（benzoin condensationbenzoin condensation）第二十四页，本课件共有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第二十五页，本课件共有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反应及其在不对成合成中的应用中的应用第二十六页，本课件共有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

9、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（烯丙及以上卤代酸酯不反应（烯丙基溴除外）基溴除外）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，不和酯反应第二十七页，本课件共有57页第二十八页，本课件共有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溴代烃的格氏试剂最易制取，氯代烃

10、的格氏试剂需要把氯代烃和镁加热回流才可以反应烃和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，视底物而加成都有可能，视底物而定定(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第二十九页，本课件共有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试剂芳环上供电

11、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）第三十页，本课件共有57页Can.J.Chem.;37;1959;325,331 第三十一页，本课件共有57页J Org Chem 1990.55.2404-2409第三十二页，本课件共有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称Mannich反应，亦称反应，亦称-氨烷基化反应氨烷基化反应（1）酸催

12、化的反应）酸催化的反应第三十三页，本课件共有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）常为盐酸盐胺碳正离子，因此反应所用的胺（或氨）常为盐酸盐第三十四页，本课件共有57页可以稳定存在的亚甲铵盐可以稳定存在的亚甲铵盐第三十五页，本课件共有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得到

13、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第三十六页，本课件共有57页应用举例应用举例第三十七页，本课件共有57页Mannich反应产物的应用反应产物的应用第三十八页，本课件共有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第三十九页，本课件共有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Pi

14、ctet-SpenglerPictet-Spengler反应反应参考参考339339页页第四十页，本课件共有57页第四十一页，本课件共有57页第四十二页，本课件共有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-氨氨基腈的反应称为基腈的反应称为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）-氨基酸类氨基酸类第四十三页，本课件共有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Strecke

15、r反应可制反应可制备一系列光学活性纯的备一系列光学活性纯的-氨基酸。氨基酸。不对称氰醇反应不对称氰醇反应-手性辅基手性辅基第四十四页，本课件共有57页不对称氰醇反应不对称氰醇反应-手性催化手性催化第四十五页，本课件共有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第四十六页，本课件共有57页酸性条件下发生在

16、环氧取代较多处酸性条件下发生在环氧取代较多处第四十七页，本课件共有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-羰烷羰烷基类化合物，此类反应成为基类化合物，此类反应成为Michael反应。反应。机理：第四十八页，本课件共有57页格鲁米特的中间体格鲁米特的中间体第四十九页，本课件共有57页不对称不对称Michael反应反应第五十页，本课件共有57页不对称反应不对称反应-有机催化有机催化第五十一页，本课件共有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-加成加成第五十二页，本课件共有57页第五十三页，本课件共有57页不对称反应不对称反应第五十四页，本课件共有57页一一二二三三四四五五第五十五页，本课件共有57页七七八八六六九九十十第五十六页，本课件共有57页感感谢谢大大家家观观看看第五十七页，本课件共有57页