第四章 缩合反应优秀课件.ppt

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1、第四章 缩合反应1第1页，本讲稿共53页缩合反应：两个分子作用，失去一个小分子，生成较大的分子。本章讨论：具有活泼氢的化合物与羰基化合物之间的缩合反应2第2页，本讲稿共53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、氨烷基化反应定义：含有定义：含有-H-H的醛或酮，在碱或酸的催化作用下生成的醛或酮，在碱或酸的催化作用下生成 羟基醛或羟基醛或羟基酮的反应（醛、酮之间的缩合）羟基酮的反应（醛、酮之间的缩合）一、一、-羟烷基化羟烷基化 1、Aldol缩合缩合（羟醛缩合）（羟醛缩合）3第3页，本讲稿共53页 无机碱无机碱:NaOH,Na2CO3，NaH 有机碱有机碱:EtONa,Me

2、ONa1 Aldol缩合 机 理 a：碱催化 第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 一、-羟烷基化4第4页，本讲稿共53页H2SO4 HCl TsOH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 一、一、-羟烷基化羟烷基化1 Aldol缩合缩合 机 理 b：酸催化5第5页，本讲稿共53页第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 一、-羟烷基化1 Aldol缩合缩合 1 1）自身缩合）自身缩合 （一般用碱性催化剂）（一般用碱性催化剂）6第6页，本讲稿共53页第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 一、一、-羟烷基化羟烷基化1 Aldol缩合缩合 1 1）自身缩合）自身缩合

3、（一般用碱性催化剂）（一般用碱性催化剂）应用：应用：2-乙基己醇（异辛醇）的生产乙基己醇（异辛醇）的生产7第7页，本讲稿共53页第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 一、一、-羟烷基化羟烷基化1 Aldol缩合缩合 iiii）不同的醛酮之间的缩合不同的醛酮之间的缩合a 与含-H醛酮的反应（羟甲基化Tollens）8第8页，本讲稿共53页第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 一、一、-羟烷基化羟烷基化1 Aldol缩合缩合 iiii）不同的醛酮之间的缩合不同的醛酮之间的缩合应用9第9页，本讲稿共53页第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 一、一、-羟烷基化羟烷基化1 Aldol缩合缩合 iiii

4、）不同的醛酮之间的缩合不同的醛酮之间的缩合b 苯甲醛与含-H醛酮的反应(Claisen-Schimidt)）10第10页，本讲稿共53页第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 一、一、-羟烷基化羟烷基化1 Aldol缩合缩合 iiii）不同的醛酮之间的缩合不同的醛酮之间的缩合11第11页，本讲稿共53页第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 一、一、-羟烷基化羟烷基化1 Aldol缩合缩合 iii)iii)含不同含不同-H-H 醛酮之间的反应醛酮之间的反应a a 与LDA作用定向生成动力学盐（低温强碱）12第12页，本讲稿共53页第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 一、一、-羟烷基化羟烷基化1

5、Aldol缩合缩合 iii)iii)含不同含不同-H-H 醛酮之间的反应醛酮之间的反应b b 烯胺法：（想让哪位-H活化就让它与 反应）13第13页，本讲稿共53页第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 一、一、-羟烷基化羟烷基化2 2 不饱和烃不饱和烃羟烷基化（羟烷基化（PrinePrine普林斯）普林斯）(1,3-(1,3-丙二醇丙二醇 缩醛）缩醛）14第14页，本讲稿共53页第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 一、一、-羟烷基化羟烷基化2 2 不饱和烃不饱和烃羟烷基化（羟烷基化（PrinePrine）如果用HCl作催化剂则生成15第15页，本讲稿共53页第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反

6、应 一、一、-羟烷基化羟烷基化3 3 芳醛的芳醛的-羟烷基化（安息香缩合）羟烷基化（安息香缩合）芳醛在含水乙醇中，以氰化钠芳醛在含水乙醇中，以氰化钠（钾）为催化剂，加热后发生双分子缩合生成（钾）为催化剂，加热后发生双分子缩合生成-羟基酮羟基酮 机理（关键：如何来制造一个碳负离子）16第16页，本讲稿共53页第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 一、一、-羟烷基化羟烷基化当R为吸电子基团时有利于反应但不能生成对称的-羟基酮,能与苯甲醛反应生成不对称的-羟基酮.如：17第17页，本讲稿共53页第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 一、一、-羟烷基化羟烷基化4 4ReformatskReformat

7、sky y（雷福尔马特斯基）雷福尔马特斯基）反反应 醛或酮与醛或酮与a-a-卤代酸酯和锌在惰性溶剂中反应卤代酸酯和锌在惰性溶剂中反应,经水解后得到经水解后得到b-b-羟基酸酯。羟基酸酯。18第18页，本讲稿共53页第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 一、一、-羟烷基化羟烷基化机理机理19第19页，本讲稿共53页第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 一、一、-羟烷基化羟烷基化应用应用20第20页，本讲稿共53页第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 二、二、-卤烷基化（卤烷基化（BlancBlanc反应，氯甲基化反应）反应，氯甲基化反应）机理机理:(:(苯环上有供电子基有利于反应苯环上有供电子基

8、有利于反应,因为此为亲电反应因为此为亲电反应)作用与意义作用与意义21第21页，本讲稿共53页第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 二、二、-卤烷基化（卤烷基化（BlancBlanc反应，氯甲基化反应）反应，氯甲基化反应）BlancBlanc氯甲基化反应可用于延长碳链氯甲基化反应可用于延长碳链22第22页，本讲稿共53页第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 二、二、-卤烷基化（卤烷基化（BlancBlanc反应，氯甲基化反应）反应，氯甲基化反应）23第23页，本讲稿共53页第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应三三-氨烷基化反应（氨烷基化反应（Mannich反应）反应）含有含有a-a-活泼氢活泼

9、氢的醛、酮的醛、酮与甲醛及胺与甲醛及胺(伯胺、仲胺或氨伯胺、仲胺或氨)反应，结果反应，结果一个一个a-a-活泼氢被胺甲基取代，此反应又称为活泼氢被胺甲基取代，此反应又称为胺甲基化胺甲基化反应，所得反应，所得产物称为产物称为Mannich（曼尼奇）碱曼尼奇）碱三三-氨烷基化反应（氨烷基化反应（Mannich反应）反应）通式：通式：活性氢化合物活性氢化合物：醛、酮、羧酸、腈、硝基烷、含活泼氢的炔、醛、酮、羧酸、腈、硝基烷、含活泼氢的炔、活化的芳环。应用最广的是甲基酮和环酮。活化的芳环。应用最广的是甲基酮和环酮。24第24页，本讲稿共53页第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应三三-氨烷基化反应（氨烷

10、基化反应（Mannich反应）反应）反应机理：反应机理：25第25页，本讲稿共53页反应机理：反应机理：26第26页，本讲稿共53页第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应三三-氨烷基化反应（氨烷基化反应（Mannich反应）反应）影响因素影响因素:27第27页，本讲稿共53页第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应三三-氨烷基化反应（氨烷基化反应（Mannich反应）反应）例:28第28页，本讲稿共53页第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应三三-氨烷基化反应（氨烷基化反应（Mannich反应）反应）例例29第29页，本讲稿共53页第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应三三-氨烷基化反应（氨烷基化反应（

11、Mannich反应）反应）抗疟疾药常洛林抗疟疾药常洛林30第30页，本讲稿共53页第一节-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应三三-氨烷基化反应（氨烷基化反应（Mannich反应）反应）Mannich反应改性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂反应改性聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂31第31页，本讲稿共53页第二节 -羟烷基、-羰烷基化反应一、一、-羟烷基化反应芳烃的芳烃的-羟烷基化羟烷基化32第32页，本讲稿共53页第二节 -羟烷基、-羰烷基化反应二、二、羰烷基化反应 1、Michael反应二、二、-羰烷基化反应羰烷基化反应1 1、MichaelMichael（迈克尔）加成迈克尔）加成 ，-不饱和羰基化合物和活性亚甲基化

12、合物在碱催化下进不饱和羰基化合物和活性亚甲基化合物在碱催化下进行共轭加成，称为行共轭加成，称为MichealMicheal加成加成电子给体：活泼亚甲基化合物、烯胺、氰乙酸酯类、酮酸酯、硝基烷类、砜类电子给体：活泼亚甲基化合物、烯胺、氰乙酸酯类、酮酸酯、硝基烷类、砜类碳负离子接受体：碳负离子接受体：-不饱和醛、酮、酯，不饱和腈、不饱和硝基化合物以及易于不饱和醛、酮、酯，不饱和腈、不饱和硝基化合物以及易于 消除的曼尼希碱消除的曼尼希碱催化剂：醇钠（钾）、氨基钠、吡啶、三乙胺、季铵碱催化剂：醇钠（钾）、氨基钠、吡啶、三乙胺、季铵碱33第33页，本讲稿共53页第二节 -羟烷基、-羰烷基化反应二、二、羰

13、烷基化反应 1、Michael反应不对称酮的不对称酮的Micheal加成加成 34第34页，本讲稿共53页第二节 -羟烷基、-羰烷基化反应二、二、羰烷基化反应 1、Michael反应Micheal反应的应用反应的应用 35第35页，本讲稿共53页第二节 -羟烷基、-羰烷基化反应二、二、羰烷基化反应 1、Michael反应MichealMicheal反应的应用反应的应用 36第36页，本讲稿共53页第三节 亚甲基化反应 一一.羰基烯化反应：（羰基烯化反应：（Witting 反应）反应）Witting试剂试剂硫和磷与碳结合时，碳带负电荷，硫或磷带正电荷彼此相邻，硫和磷与碳结合时，碳带负电荷，硫或磷

14、带正电荷彼此相邻，这种结构的化合物称为这种结构的化合物称为Ylide(叶立德叶立德)。由磷形成的。由磷形成的Ylide称为磷称为磷Ylide，又称为又称为Wittig试剂，其结构可表示如下：试剂，其结构可表示如下：Wittig 试剂与醛、酮的羰基发生亲核加成反应，形成烯烃试剂与醛、酮的羰基发生亲核加成反应，形成烯烃37第37页，本讲稿共53页第三节第三节 亚甲基化反应亚甲基化反应 一一.羰基烯化反应：（羰基烯化反应：（Witting 反应）反应）制备制备 RXRX：RBr RBr 溶剂：溶剂：EtEt2 2O O 苯苯 DMF DMSODMF DMSO 碱：碱：NaNHNaNH2 2 RONa

15、 n-BuLi RONa n-BuLi38第38页，本讲稿共53页第三节 亚甲基化反应 一一.羰基烯化反应：（羰基烯化反应：（Witting 反应）反应）Witting Witting 反应机理反应机理 39第39页，本讲稿共53页第三节第三节 亚甲基化反应亚甲基化反应 一一.羰基烯化反应：（羰基烯化反应：（Witting 反应）反应）Witting Witting 反应的应用（增长碳链）反应的应用（增长碳链）40第40页，本讲稿共53页第三节第三节 亚甲基化反应亚甲基化反应 一一.羰基烯化反应：（羰基烯化反应：（Witting 反应）反应）Witting Witting 反应的应用（增长碳链

16、）反应的应用（增长碳链）41第41页，本讲稿共53页第三节 亚甲基化反应 二二.羰基羰基-位的亚甲基化位的亚甲基化1 1 活性亚甲基化合物的亚甲基化（活性亚甲基化合物的亚甲基化（KnoevenagelKnoevenagel）碱性催化剂是：氨、胺、吡啶、哌啶、二乙胺、氢氧化钠等碱性催化剂是：氨、胺、吡啶、哌啶、二乙胺、氢氧化钠等含活泼亚甲基的化合物与醛或酮在弱碱性催化剂含活泼亚甲基的化合物与醛或酮在弱碱性催化剂(氨、伯胺、氨、伯胺、仲胺、吡啶等有机碱仲胺、吡啶等有机碱)存在下缩合得到存在下缩合得到a,b-a,b-不饱和化合物。不饱和化合物。42第42页，本讲稿共53页第三节第三节 亚甲基化反应亚

17、甲基化反应 二二.羰基羰基-位的亚甲基化位的亚甲基化1 1 活性亚甲基化合物的亚甲基化（活性亚甲基化合物的亚甲基化（KnoevenagelKnoevenagel）位阻影响：醛比酮好，位阻小的酮比位阻大的酮好位阻影响：醛比酮好，位阻小的酮比位阻大的酮好43第43页，本讲稿共53页第三节 亚甲基化反应 二二.羰基羰基-位的亚甲基化位的亚甲基化1 1 活性亚甲基化合物的亚甲基化（活性亚甲基化合物的亚甲基化（KnoevenagelKnoevenagel）酸性很强酸性很强-活泼活泼例：例：44第44页，本讲稿共53页第三节 亚甲基化反应 二二.羰基羰基-位的亚甲基化位的亚甲基化1 1 活性亚甲基化合物的

18、亚甲基化（活性亚甲基化合物的亚甲基化（KnoevenagelKnoevenagel）活性稍弱于活性稍弱于例：例：45第45页，本讲稿共53页第三节 亚甲基化反应 二二.羰基羰基-位的亚甲基化位的亚甲基化1 1 活性亚甲基化合物的亚甲基化（活性亚甲基化合物的亚甲基化（KnoevenagelKnoevenagel）用醇钠强碱作催化剂用醇钠强碱作催化剂例：例：46第46页，本讲稿共53页第三节 亚甲基化反应 二二.羰基羰基-位的亚甲基化位的亚甲基化1 1 活性亚甲基化合物的亚甲基化（活性亚甲基化合物的亚甲基化（KnoevenagelKnoevenagel）丙二酸与醛的自行缩合物受热即自行脱羧，丙二酸

19、与醛的自行缩合物受热即自行脱羧，是合成是合成，-不饱和酸的较好方法之一不饱和酸的较好方法之一例：例：47第47页，本讲稿共53页第四节第四节 、-环氧烷基化（环氧烷基化（DarzensDarzens反应）反应）、-环氧烷基化（环氧烷基化（Darzens达秦斯反应）达秦斯反应）48第48页，本讲稿共53页第四节第四节 、-环氧烷基化（环氧烷基化（DarzensDarzens反应）反应）通式：通式：R1R1、R2R2最好有一个是芳基或是最好有一个是芳基或是、-环氧烷基化（环氧烷基化（DarzensDarzens达秦斯反应）达秦斯反应）醛、酮在强碱作用下与醛、酮在强碱作用下与-卤代羧酸酯缩合，生成卤

20、代羧酸酯缩合，生成、-环氧羧酸环氧羧酸酯（缩水甘油酯）酯（缩水甘油酯）49第49页，本讲稿共53页第四节 、-环氧烷基化（Darzens反应）机理机理:50第50页，本讲稿共53页第四节第四节 、-环氧烷基化（环氧烷基化（DarzensDarzens反应）反应）例例:51第51页，本讲稿共53页第五节第五节 环加成反应环加成反应Diels-AlderDiels-Alder反应反应（双烯合成）（双烯合成）52第52页，本讲稿共53页第五节第五节 环加成反应环加成反应反应物活性：电子从丁二烯流向乙烯，因此带有吸电子基团的反应物活性：电子从丁二烯流向乙烯，因此带有吸电子基团的反应物活性：电子从丁二烯流向乙烯，因此带有吸电子基团的反应物活性：电子从丁二烯流向乙烯，因此带有吸电子基团的 亲双烯体的活性高。如：亲双烯体的活性高。如：亲双烯体的活性高。如：亲双烯体的活性高。如：53第53页，本讲稿共53页