第四章缩合反应

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药物合成反应-缩合反应

药物合成反应-缩合反应

●不饱和烃的-羟烷基化反应(Prins反应) p 133
◆在无机酸催化剂存在的条件下,甲醛和烯烃加成得到1,3-二
醇,进一步和甲醛反应生成环状缩醛的反应称为Prins甲醛-烯 加成反应。
RCH2
H CH2 + HCHO H2O R O HO CH HCHO CH2 O HO CH2
R
O HCH + H+
O TMSCl LDA
OTMS
O /TiCl4
O
OH
◆ 苯乙酮先与三甲基氯硅烷反应形成烯醇硅醚,再与丙酮
缩合得醛醇产物; ◆ 常用催化剂:四氯化钛,三氟化硼,四烃基铵氟化物;
◆亚胺法
R
CHO
R'NH2 R R
Li NR' LDA R NR'
R" R'"
O R" R'" N R' O Li
R" R'"
●有机金属化合物的-羟烷基化(Reformatsky反应)
◆醛或酮与 -卤代酸酯在金属锌粉存在下缩合而得到-羟基酸
酯或脱水得,-不饱和酸酯的反应称为Reformatsky反应。
C O + X C COOR5 2) H3O R2 R4 R3 OHR3 R1 H2O R1 C C COOR5 C C COOR5 R2 R2 R
授课人:孙斌 sunbb@
第四章 缩合反应
Condensation Reaction
Contents
α-羟烷基,卤烷基,氨烷基化反应 β-羟烷基, β-羰烷基化反应 亚甲基化反应
α, β-环氧烷基化反应
环加成反应
α-羟烷基化反应

药物合成反应四、缩合反应

药物合成反应四、缩合反应
详细描述
苯妥英的合成始于苯甲醛的制备,通常通过苯甲醇氧化得到。然后,苯甲醛与尿素发生 缩合反应,生成苯妥英钠。最后,通过酸化得到苯妥英,经过分离纯化后得到最终产物。
阿司匹林的合成
总结词
阿司匹林的合成涉及酯化反应和缩合反 应,关键步骤是醋酐与水杨酸的酯化反 应。
VS
详细描述
阿司匹林的合成始于水杨酸与醋酐的酯化 反应,生成水杨酸醋酐酯。然后,通过与 乙酸酐发生缩合反应,生成阿司匹林。经 过分离纯化后得到最终产物。
详细描述
酯缩合反应通常在碱催化下进行,涉及两个酯分子的反应。该反应通过酯基的转 化,形成新的碳-碳键,将两个分子连接在一起。酯缩合反应在药物合成中具有 广泛应用,可以用于构建具有特定结构的有机分子。
烯胺缩合反应
总结词
烯胺缩合反应是一种通过碳-氮键的形成将烯胺和另一个分子连接在一起的反应。
详细描述
烯胺缩合反应通常在酸或碱催化下进行,涉及一个烯胺和一个其他分子的反应。该反应通过形成新的 碳-氮键,将两个分子连接在一起。烯胺缩合反应在药物合成中具有重要意义,可以用于构建具有特定 结构的有机分子。
要点二
解决方法
研究反应机理,寻找更有效的催化剂或试剂,以及通过实 验条件的优化,如增加反应时间、提高温度等,提高反应 收率。
如何实现绿色合成
绿色化学
随着环保意识的增强,药物合成过程需要更加绿色和 可持续。
解决方法
研究和发展更环保的合成方法,如使用无毒或低毒性 的溶剂、催化剂和试剂,减少废物产生,以及通过反 应条件的优化实现高效、低能耗的合成过程。
详细描述
羟醛缩合反应通常在碱催化下进行,涉及一个醛和一个醇分子的反应。该反应首先形成醇的烯醇式,然后与另一 个分子进行加成反应,形成新的碳-碳键。羟醛缩合反应在药物合成中具有重要意义,可以用于构建具有特定结 构的有机分子。

第四章 缩合反应(简单版)

第四章 缩合反应(简单版)

Cannizzaro 反应
CH2OH
有机金属化合物的α−羟烷基化反应
(1) Reformatsky reaction: 醛、酮与α−卤代酸酯在锌粉的 存在下缩合而得β−羟基酸酯或脱水得α,β−不饱和酸酯。
O R1 R2 + X H C CO2R H R
1 2
1) Zn 2) H3O+ R
1 2
OH H C C CO2R H -H2O
+
C6H5 C6H5COCH2CHCH2CO2H
O CO2Et + CH CCOCH3
K2CO3/Acetone
O CO2Et COCH3
KOH/EtOH CHCN Et + CH2 CHCN
CN C CH2CH2CN Et
O CO2Et + Yb(OTf)3 CH2 CHCOCH3
O CO2Et COCH3 (95%)
O O HO NH2 CN HO O NH CN Cl OCH3 HO O N
O OCH3 CN
化合物Ⅰ
化合物Ⅱ
O O Ni/H2 HO N OCH3 NH2 NaOH/ref HO O N O NH
化合物Ⅲ(VAM水溶液)
化合物Ⅳ(Wing-B)
2.有机金属化合物的β−羰烷基化反应
有机金属化合物对α,β−不饱和羰基化合物的1,4− 加成−β−位引入烷基。
O R C CH3 + 3NH3 + 3HCHO
O R C C(CH2NH2)3
NH3
+
HCHO
CH2
NH2
Imine (亚胺)
2.Streck反应- a-氨基酸的制备
醛、酮类化合物与ΗCΝ和氨(胺类化合物)反应生成 α−氨基腈,再经酸或碱水解得到α−氨基酸的反应。

第四章 缩合反应 总结

第四章 缩合反应 总结

药物合成基础
第四章 缩合反应

总结
主要涉及多种类型的缩合反应, 第四章 主要涉及多种类型的缩合反应,要求掌握如 下内容: 下内容:
1. 了解什么是缩合反应? 了解什么是缩合反应? 2 . 掌握α-羟烷基化、卤烷基化、氨烷基化反应 掌握α 羟烷基化、卤烷基化、氨烷基化反应 反应; 〔1〕重点掌握醛醇缩合及其机理、实例;Prins反应; 〕重点掌握醛醇缩合及其机理、实例; 反应 Reformatsky反应;Blanc反应;Mannich反应;及其相应 反应; 反应; 反应; 反应 反应 反应 的实例。 试剂、 试剂和Normat试 的实例。 Reformatsky试剂、Grignard试剂和 试剂 试剂和 试 剂有何区别? 剂有何区别? 〔2〕知道 〕知道Strecker反应的应用 反应的应用 3 . 掌握β-羟烷基化、 β-碳基羟烷基化反应 掌握β 羟烷基化、 碳基羟烷基化反应 〔1〕重点掌握 〕重点掌握Michael反应及相应的实例 反应及相应的实例 〔2〕知道环氧化合物的反应及有机金属化合物与不饱和 〕 醛酮的加成反应
4 .掌握亚甲基化反应 掌握亚甲基化 掌握亚甲基 〔1〕重点掌握 〕重点掌握Wittig及Horner反应及相应的实例 及 反应及相应的实例 反应、 反应、 〔2〕知道 〕知道Knoevenagel反应、Stobbe反应、 反应 反应 Perkin反应、Erlenmeyer-Plochl反应及有机金属 反应、 反应 反应及有机金属 化合物的亚甲基化 5 .掌握 掌握Darzens缩合反应及实例 掌握 缩合反应及实例 6 .掌握环加成反应 掌握环加成反应 重点掌握diels-alder反应的应用及碳烯和氮烯的加 反应的应用及碳烯和氮烯的加 重点掌握 成

第四章 缩合反应

第四章 缩合反应
催化剂:酸如HCl, H2SO4, BF3, 对甲苯磺酸等, 但不及碱催化应用广泛。
4
1.自身羟醛缩合
两分子相同的醛或酮在碱的催化下,相互缩合生 成β-羟基醛(酮),或进一步脱水生成α,β-不饱和 醛(酮)。
R
CH2
O
O
O
C
RH(RC'H) 2+
C
R
H(R')
CH2
+R
C
HC(RH'2)
O OCH- Ho(rR. ')H+ OH- or. H+
OO
((动动(动力力力学学学控控控制制制)))
(((热热热力力力学学学控控控制制制)))
OOO
12
(2)羟甲基化反应--Tollens缩合
在碱催化下,甲醛与含α-氢的醛、酮进行交叉羟 醛缩合,在醛、酮的α-碳原子上引入羟甲基,其 产物是β-羟基醛酮或α,β-不饱和醛酮。
HHHCCCHHHOOO +++ CCCHHH333CCCOOOCCCHHH333
2
O O
(65%) (65%)
8
2.A-B型羟醛缩合
(1)Claisen-Schimidt缩合
无α-H的芳醛与含有α-H的醛、酮,在碱或酸的催化 下,脱水缩合成α,β-不饱和醛(酮)的反应。
OO
ArACrHCOHO++RRCCHH2C2C HH((RR')') OOHH--
RR
AArr
HH(R(R')')
一、α-羟烷基化反应 羟醛缩合反应: 含有α-氢的醛或酮,在酸或碱的催化下发生自身 缩合,或与另一分子的醛或酮发生缩合,生成β羟基醛(酮),或进一步脱水生成α,β-不饱和醛 (酮)的反应。

第四章碱催化缩合和烃基化反应.

第四章碱催化缩合和烃基化反应.
COR'' H CH R'
碱 - EtOH
RCOOC2H5 +
O COR'' R C CH R'
R、R′可以是H、烃基、芳基或杂环基;R″可以是任意有 机基团。该缩合反应在RONa、NaNH2、NaH等强碱催化剂作 用下进行 。
4.1 羰基化合物的缩合反应
以乙酸乙酯在乙醇钠作用下生成乙酰乙酸乙酯为例,反应机理
CH2CO2Et (CH3)2C=C CO2Et
H+
(CH3)2C=O +
CH2CO2Et CH2CO2Et
CH2CO2H (CH3)2C=C CO2Et
NaOC2H5
Ph2CO +
CH2CO2Et CH2CO2Et
① t-C4H9OK, t-C4H9OH
② H+
Ph2C=C CH2CO2H CO2Et 90%~94%
离子交换树脂 或CH3COONH4
NH3OCOCH3
+
4.1 羰基化合物的缩合反应
反应机理:类似于Stobbe缩合,利用含有活泼亚甲基的化合 物在有机碱催化下形成碳负离子,然后与醛或酮的羰基发生 亲核加成反应。 对于以叔胺为催化剂:
CH2(COOEt)2 + B OH B + RCHCH(COOEt)2 BH+ + CH(COOEt)2
乙二酸二乙酯、苯甲酸乙酯,得到单一的β-酮酸酯
4.1 羰基化合物的缩合反应
CH3COOC2H5 + CH3COCH3 PhCOOC2H5 + CH3COPh
NaOC2H5 NaOC2H5
CH3COCH2COCH3 PhCOCH2COPh 62%~71% O CHO

药物合成第四章酰化及缩合反应习答案

药物合成第四章酰化及缩合反应习答案
CHO
9、 Cl
CH3 O C COOH +
CH3
EtOH
H2SO4
CH3
Cl
O C COOEt
CH3
10、
CH3 (CH2)5COCl
AlCl3
ClCH2CH2Cl, 0 oC
CH3
CH3
CH3 O
11、
CH3 + C6H5NCHO
POCl3 90-95 oC
CHO
12、 O
CH3C
H2 O CC
OC2H5+ HO
O

H2 CH3C C C O
140 oC 4~5hr
13、
14、
OH
BCl3 Cl3CCN
H2O
OH COCCl3
三、1. 写出羧酸与醇反应生成酯的反应机理 (通式)。
HOR'
R C OH H R C OH R'OH R C OH
O
OH
OH
OR' R C OH
OH2
OH
R C OH
CH3 O + CH2=CH COOCH3 KOC(CH3)3
O CH3 O CH2CH2CHOCH3
9、
10、
O
O
+
H3PO4
O
Al(t-BuO)4
OH
O
11、
O
CH3 +
NO2 OH /H2O
CHO
O2N
O CH3
12、
O
> 2mol
Ph3P=CHCH3
O
H3CHC
CHCH3
13、
O
ClCH2CO2CH3 CH3ONa

药物合成反应(第三版_闻韧)第四章 缩合反应总结

药物合成反应(第三版_闻韧)第四章 缩合反应总结

R
CH C OH
R'
R
-H
R' R R CH2 C OH
O R'
Hale Waihona Puke CH C- H2O
R'
O C C CR'
CH2R R
Organic Reactions for Drug Synthesis
1)自身缩合 (一般用碱性催化剂)
NaOH 25℃ 2CH3CH2CH2CHO NaOH 80℃ CH3CH2CH2CH OH CH3CH2CH2CH CH CHO CH2CH3 C CHO
试解释上述反应中为什么使用镁?
Organic Reactions for Drug Synthesis
1)
-卤代酸酯的活性顺序为:
R1 R1
ICH2COOC2H5>BrCH2COOC2H5 >ClCH2COOC2H5
X CCOOC2H5 > X CHCOOC H > X CH2COOC2H5 2 5 R2
2) 无水操作:Et2O、THF等。Zn需活化(用20%HCl 处理)
Organic Reactions for Drug Synthesis
Reformatsky反应的应用:
•合成-羟基羧酸酯 •合成-羟基羧酸
•醛、酮增长碳链的方法之一
Organic Reactions for Drug Synthesis
C O Y
Nu
C O Nu
+ Y
Organic Reactions for Drug Synthesis
羰基化合物的结构与反应特征
羰基化合物的结构特征之二: ——羰基C=O的吸电子作用使得a-H具有明显 的酸性,在碱性条件下可以离解,生成烯醇 负离子,从而成为亲核试剂,进攻羰基碳或 卤代烃,发生亲核加成反应、亲核取代反应。

第四章:缩合反应(2,3节)-1

第四章:缩合反应(2,3节)-1

NH2
C (C O O C 2 H 5 ) 2
30%
O R
C
R R1
+
C H 2 (C O O C 2 H 5 ) 2
T iC l 4 / P y C
R1
C (C O O C 2 H 5 ) 2
73~100%
2. Stobbe 反应
丁二酸酯或烃基取代的丁二酸酯在碱性试剂存 在下,与羰基化合物进行缩合生成-烃基亚甲基丁 二酸单酯的反应。
O
C H C O O C 2H 5 + (H 3 C ) 3 C OH
CH CO OC2H5
C 6H 5 C
O H2 C
C CH
O C 2H 5
- O C 2H 5
C O O C 2H 5
C O
O
C
O
(H 3 C ) 3 C
(C 6 H 5 ) 2
OK
(C 6 H 5 ) 2 C CH2
C O O C 2H 5
醚水解
CHO
+ P h3P = C H O C H 3 金 刚
利 用 此 结 构 可 制 醛
O O
+
P h3P
C H
COEt
位 阻 大 ,不 反 应
维生素A的合成-
X
C H 2O H C H
(C 6 H 5 ) 3 P . H X
C H 2 P ( C 6 H 5 )3 C H
C - P H ( C 6 H 5 )3
A ld o le
O OH
H 2O O
2.有机金属化合物的-羰烷基化反应反应
有机金属化合物与,-不饱和羰基化合物加成时, 既可进攻1,2-加成产物,又可与共扼体系反应生成1, 4-加成产物。若生成1,4-加成产物,既在连有金属部 分的碳原子上引入一个-烷基,又称-羰烷基化反应。

第四章 碱催化缩合反应和烃基化反应(6)-1

第四章 碱催化缩合反应和烃基化反应(6)-1

8
4.1.2 酯缩合反应
1. Claisen酯缩合反应 Claisen酯缩合反应:酯和含活泼甲基或亚甲基的羰基化合物在强
碱作用下缩合,生成β-羰基化合物的反应称之。
◆ 机理:
H CH2COOC2H5
乙酸乙酯
O

NaOC 2H5
O
-
O-
CH2-C-OC2H5
O-
CH2=C-OC2H5
CH3-C-O-C 2H5 + -CH COOC H 2 2 5
◆ 讨论:
① 羰基使α-H的酸性大增,在强碱(碱性大于OH-)作用下,发 生亲核加成-消除反应,最终得到β-二羰基化合物。
② 酮的酸性一般大于酯,所以在乙醇钠的作用下,酮更易生 成碳负离子。例如:
O CH3-C-CH3 O CH3-C-CH2
O OCH3-C-CH2-C-CH3 OCH2CH3
O-
第四章 碱催化缩合反应和烃基化反应
4.1.4 Stobbe 反应 丁二酸酯或α-烃基取代的丁二酸酯在碱作用下,与羰基化合物 (常用酮)进行缩合而得α-烷烃(或芳烃)亚甲基丁二酸酯的反
应称为Stobbe 反应。
CH2COOC2H5 (C6H5)2C O H+ + CH2COOC2H5 C COOC2H5 CH2COOH (CH3)3C OK (CH3)3C OH, (C6H5)2C C COOC2H5 CH2COO
C O
R'
R
C H
C O
R'
醛的缩合反应,生成碳负离子为决速步骤;酮的缩合反应,碳 负离子对酮羰基的加成是决速步骤。
第四章 碱催化缩合反应和烃基化反应 2
R
H2 C

《药物合成》第四章缩合反应

《药物合成》第四章缩合反应
讨论内容:
具有活性H的化合物与羰基化合物(醛、酮、酯等) 之间的缩合反应。主要包括: α -羟烷基、卤烷基、 氨烷基化反应;β-羟烷基, β-羰烷基化反应
第一节: α-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应
一、α-羟烷基化反应
主要包括 1.羰基α-位碳原子的α-羟烷基化(aldol 缩合) 2. 不饱和烃的α-羟烷基化反应(Prins 反应) 3.芳醛的α-羟烷基化反应(安息香缩合) 4.有机金属化合物的α-羟烷基化
缩合反应
Condensation Reaction
本节主要内容
α-羟烷基化反应 α-卤烷基化反应 α-氨烷基化反应 β-羟烷基化反应 β-羰烷基化反应
前言
缩合:两个或多个有机化合物分子通过反应形成一个 新的较大分子或同一分子内两个官能团重新连接 而生成新的分子的过程,即称为缩合。
反应特点: 有小分子的水或醇等脱去,从而建立新的C—C键 或 C—Y(碳—杂)键。
1、羰基α位碳原子的α羟烷基化(Aldol缩合)
定义:含有α-活性氢原子的醛或酮,在碱或 酸的催化下发生自身缩合,或与另一分子的醛或 酮发生缩合,生成β-羟基醛或酮类化合物的反应, 称α-羟烷基化反应。
但该类反应不稳定,易消除脱水生成α,β-不 饱和醛酮。故此反应又称醛醇缩合(Aldol缩合)反 应。
缩合而生成新的C—C键的一种缩合方法;主要有烯醇 盐法、烯醇硅醚法、亚胺法。
机理①烯醇盐法
②烯醇硅醚法
③亚胺法:将醛与胺类反应生成亚胺,再与LDA作用转变为亚胺锂盐,然
后与另一醛、酮分子发生醛醇缩合而得α,β-不饱和醛。机理如下:
对羰基进行加成
例 (4)甲醛与含有α-活性氢的醛酮之间的缩合(Tollens缩合)
CH3OCH2Cl /ZnCl2、CH3OCH Cl2/lewis酸

药物合成反应_第四章_缩合反应

药物合成反应_第四章_缩合反应
O
CH(COOC2H5)2 CH-CH2COCH3
O O δN δ+
加成方式跟底物酮的结构以及格氏试剂所带烷基的位阻有较大关系!
①PhMgBr 1 4
O
2 3
②H2O
位阻2小4大或使用RLi 主要发生1,2加成 Ph 位阻2大4小或使用R2CuLi,亦或 在格氏试剂中添加卤化亚铜 主要发生1,4加成 Ph
OH Ph O
Ph
①C2H5MgBr ②H2O
有 机 金 属 化 合 物 的 反 应
Strecker氨基酸合成反应。
反应机理:
反 应
该反应是制备氨基酸的方便方法。
3
Strecher
应用特点:
可以用氯化铵和氰化钾替代HCN-NH3,还可用氰化三甲基硅Me3SiCN替换氰化钾。
CHO NH2 TMSCN/MeOH 盐酸胍 CN
O O Cl CHO NH2 H3C 催化剂 CN CH2Cl2 NC N CH3
末端烯烃的反应收率相对较好,且主要产物为环状缩醛;
2
Prins
应用特点:
制备1,3-二醇
HCHO HCOOH OOCH H2O OH OH
OOCH
制备1,3-二氧六环
HCHO 酸性树脂 O
反 应
O
2
反应机理:碳负离子对羰基的加成消除。
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α -羟基酮。 关键在于如何产生碳负离子。
HO OHC
应用特点: 不同醛可得不同苄氯烃基
HO ClCH2OCH3 AlCl3 NO2 OHC
CH2Cl
卤 烷 基 化
(Blanc)
NO2
CH3CHO O HCl O

第四章:缩合反应(1节)-1

第四章:缩合反应(1节)-1

O
HOCH2
C H2OH + HC OOH
HOCH2
C H2OH
O
例3. 抗生素氯霉素(chloramphenical)中间体(3)
例4. 利尿酸(Eacrynic Acid,4)
(3)
(4)
例5. 多伦斯缩合中,苦碱的浓度过大,会发生康尼查罗(cannizzaro) 副反应。有时可以 利用这一点,使缩合与康尼查罗反应相继发生, 缩短反应步骤。这是制备多羟基化合物的有效方法。如血管扩张药四 硝酸戊四醇酯(Pentaerythritol Tatranitrate)中间体季戊四醇 (5)和安定药 甲丙氨酯(安宁,Meprobamate)中间体(6)的制备。
芳醛在碱催化下与脂肪族醛、酮缩合而生成 -不饱和醛、酮的反应
O A rC H O+R C H 2C R 1
O H A rC H C H C R 1
R
H 2O
C O R 1
A rC HC
R
O


RC H

: base H
Ph
H

Ph
RC H
OH H
O
: base
H H
Ph
H
H
OH CR
Ph
O
O CR
CH 3(CH 2)nC CH CO (CH 2)nCH 3 65% CH 3
例1.催眠镇静药甲丙氨酯(Meprobamate)中间体2— 甲基—2—戊烯醛(1)就是由 两分子丙醛在稀碱中缩 合而成。将丙醛滴入稀的氢氧化钠水溶液中,并控 制温度在40℃ 左右。否则,易发生副反应。
2 ). Claisen-Schimidt 反应
(5)

药物合成反应第四章 缩合反应

药物合成反应第四章 缩合反应
2 2 2 2
CH2
HC
CH2Leabharlann CH2CH2 [4+2]环加成反应 1,3-偶极环加成反应
20
1. [4+2]环加成反应 共轭二烯烃与烯烃、炔烃进行环加成,生成 环己烯衍生物的反应属[4+2]环加成反应,该反应 称为Diels-Alder反应,也称“双烯加成”。 最简单的[4+2]环化加成是1,3-丁二烯与乙 烯加成反应,假定丁二烯分子与乙烯分子面对面 互相接近,丁二烯的最高占有轨道与乙烯的最低 空轨道或丁二烯的最低空轨道与乙烯的最高占有 轨道都可以重叠成键,因此,[4+2]环加成是对称 允许反应。
CH2CH3
31
催化剂的影响: 醛或酮的自身缩合反应常用碱作催化剂,酸催化剂 应用较少。
32
④应用特点 制备长链醛(醇)
例:2-乙基己醇(异辛醇)的生产 2 CH3CH2CH2CHO
CH3CH2CH2CH2-CHCHO OH CH2CH3
CH3CH2CH2CH2=CCHO CH2CH3
33
CH3CH2CH2CH2-CHCH2OH CH2CH3
性条件下可以离解,生成烯醇负离子,从而成为亲核试 剂,进攻羰基碳或卤代烃,发生亲核加成反应、亲核取 代反应。
O C C H
B
C
O C
C
O C
烯醇负离子由于羰基的共轭作用得以稳定 烯醇负离子
4
烯醇中的C=C双键接受亲电试剂进攻,发生α-卤代 反应,醛酮、羧酸和酰卤可以发生该反应。 烯醇负离子作为亲核试剂,进攻卤代烃的缺电子 碳,则发生亲核取代反应;进攻羰基碳则发生亲核 加成反应。
R' +
R
HC
C OH

第四章缩合反应

第四章缩合反应

R'
OH H
产物不稳定
B:
-H2O
R C C R' H O
R' R O
H2 RC C C C
R'
OH
R' R O
H2 RC C CC
R'
4
Original slide prepared for the
第一节 α-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 一、α-羟烷基化
1 Aldol缩合 机 理 b: 酸催化
Original slide prepared for the
R
5
Original slide prepared for the
第一节 α-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 一、α-羟烷基化
1 Aldol缩合 1)自身缩合 (一般用碱性催化剂)
2CH3CH2CH2CHO
NaOH 25℃
CH3CH2CH2CH OH
NaOH 80℃
CH3CH2CH2CH
H C CHO CH2CH3
O
H
C6H5
C
C C Ph H 反式
H
H COPh
10
Original slide prepared for the
第一节 α-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 一、α-羟烷基化
1 Aldol缩合 ii)不同的醛酮之间的缩合
S
CHO
S
+
H2SO4
NO2
O
O
CHO +
O
H3CC CH2CH3
13
KOH H+
CH2
H2O + HCHO
HCOOH
CH CH2 OH CH2OH

颜范勇-第四章缩合反应

颜范勇-第四章缩合反应

LDA -78℃ LDA二异丙胺锂
HO R
O
R C CH2 C CH2CH2CH3
31
补充知识:半缩醛和缩醛
醛在HCl气或无水强酸催化下,与等摩尔的醇反应形成一 种加成产物,叫半缩醛:
半缩醛可看成是α-羟基醚,开链半缩醛一般不稳定。
32
半缩醛可进一步与醇 在HCl气或无水强酸 催化下,脱去一分子 水,生成缩醛:
O HCH + H+
OH HCH
H R C
R H2 H2 H2 H2 H2O R CH C C OH HCHO C C OH O OH
O
35
特点:
• (a).反应中的H+可为稀硫酸、磷酸、强酸性 离子交换树脂、BF3等,一般不用盐酸,因 为易生成γ-氯代醇副产物。
HCl + HCHO
Cl 中间体 CH2OH
CH2OH
CH2OH (季戊四醇)
21
(c).芳醛与含α-H的醛酮缩合(Claisen-Schimidt 反应)
不含α -氢的芳醛和脂肪族醛、酮在碱催化下缩合 而成α-不饱和醛、酮的反应称为Claisen-Schimidt 反应。
CHO CH=CH-CHO
+ CH3CHO
22
• 为了避免含α–氢的醛或酮的自身缩合,常 采取下列措施: ★ 先将等摩尔的芳醛与另一种醛或酮混合均 匀,然后均匀地滴加到碱的水溶液中;或 先将芳醛与碱的水溶液混合后,再慢慢加 入另一种醛或酮。并控制在低温(0~6℃) 下反应。
R1CH2CHO + RCH2CHO OH— R1CH2CH CH CHO + H R RCH2CH CH CHO H R1
1 + RCH2CH CH CHO + R CH2CH CH CHO H R1 H R

第四章 缩合反应 4.2

第四章 缩合反应  4.2

COCH CH2 HCOC COCH3
COCH3
+
HCHO
+
R2NH
COCH2CH2NR2
ArNHR'
胺碱性 反应 可 14 2011 10 制备
Mannich 胺 Mannich碱 碱
R2NH
+
COCH2CH2NR' 11 Ar
一般情况, 一般情况,Mannich反应中要求有一定的质子浓度才 反应中要求有一定的质子浓度才 的形成, 有利于亚胺碳正离子 R2NCH2 R2N CH 的形成,因此
+
O COO
pH = 5
NCH3
O COO
2H -CO2
NCH3
O
COCH3
+H
O COOH
+ HN
N
O 50
o
N COCH2CH
O COO
O
H N H
O
HOAc
O COOH
COCH2CH O
除了酮以外, 反应在酚类及杂环化合物也得到广泛应用: 除了酮以外,Mannich反应在酚类及杂环化合物也得到广泛应用: 反应在酚类及杂环化合物也得到广泛应用

Mannich反应机理: 反应机理: 反应机理
一般认为甲醛首先与亲核性较强的游离胺加成,形成 羟甲 一般认为甲醛首先与亲核性较强的游离胺加成,形成N-羟甲 甲醛首先与亲核性较强的游离胺加成 基胺, 作用下形成亚胺碳正离子, 基胺,在酸作用下形成亚胺碳正离子,再与活性氢化合物进行亲 电反应
R2NH2 HCHO R2NH
2011年10月14日星期 五 12
此外, 此外,质子存在可促进聚甲醛解聚和防止 某些Mannich碱在加热过程中分解 某些 碱在加热过程中分解

《缩合反应 》课件

《缩合反应 》课件
高分子材料在合成过程中经常使用缩合反应,例 如聚酯和聚酰胺等高分子材料的合成。
纳米材料合成
在纳米材料合成中,缩合反应也扮演着重要角色 ,例如金属氧化物的合成就可以通过缩合反应实 现。
陶瓷材料合成
陶瓷材料的合成过程中也涉及到缩合反应,例如 硅酸盐陶瓷的合成过程中就涉及到硅酸盐的脱水 缩合反应。
05
CATALOGUE
04
CATALOGUE
缩合反应的应用领域
有机合成
合成醇类
01
缩合反应可以用于合成醇类化合物,例如醛和酮可以通过醇的
脱水反应生成相应的醇。
合成羧酸
02
通过醛或酮与羧酸之间的缩合反应,可以合成羧酸类化合物。
合成胺类
03
胺类化合物的合成也可以通过缩合反应实现,例如醛和氨之间
的反应可以生成亚胺,进一步处理可以得到胺类化合物。
药物合成
合成药物中间体
许多药物在合成过程中需要经过缩合反应来得到关键的中间体。
合成生物碱
生物碱类化合物的合成往往涉及到缩合反应,例如氨基酸和有机酸 之间的缩合反应可以生成生物碱。
合成激素
激素的合成过程中也经常使用到缩合反应,例如雌性激素的合成过 程中就涉及到酯的缩合反应。
材料科学
1 2 3
高分子合成
缩合反应的发展趋势与展望
新反应类型的发现与探索
1
不断探索新的反应类型,以满足不断发展的化学 工业需求。
2
深入研究反应机理,提高反应的效率和选择性。
3
开发高效、环保的催化剂体系,降低生产成本。
绿色化学在缩合反应中的应用
开发绿色、环保的合成方法,减少对环境的污 染。
优化反应条件,降低能耗和资源消耗。
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R'
H2 H R C C
R' R C H
O C R'
- H2O -H
R'
O C C R CR'
OH2

影响因素:醛、酮结构的影响 1)自身缩合 (一般用碱性催化剂) 醛自身缩合的应用:2-乙基己醇(异辛醇)的生产
CH3CH2CH2CH2-CHCH2OH CH2CH3
CH3CH2CH2CH2=CHCHO CH2CH3
(2)芳醛与a-活性氢的醛、酮的缩合 (Claisen-Schmiedt反应)
Β-羟基芳丙醛
O O2N CHO + Ph
NaOH/H2O/EtOH or H2SO4/HOAc O2N
C CHCOPh H
23
NaOH O CHO +
1 3
C CHCOCH2CH3 H
H3C
CH2CH3 HCl C CCOCH3 H CH3
20

(b) 烯醇硅醚法
关键:生成烯醇硅醚
O /TiCl4
O TMSCl LDA
OTMS
O
OH
21
(c) 亚胺法
醛类和胺类生成亚胺,接着在LDA作用下转变成亚胺锂盐
R
CHO
R'NH2 R R
Li NR' LDA R NR'
R" R'"
O R" R'" N R' O Li
R" R'"
R CHO
22
β 羟基醛或β 羟基酮的反应(醛、酮之间的缩合)
' H2 R R R C C C OH H O C R' - H2O R' RH2C C R C O CR'
2 R CH2
OH 或 H
C R' O
机 理 a: 碱催化
无机碱: NaOH, Na2CO3 有机碱: EtONa, NaH
R H2 C C O R' B: R H C C O R' R C H C O R'
酸催化
a:酸催化: 醛、酮分子中羰基质子化转化成烯醇式, 对另一分子质子化羰基亲核加成,得到质 子化加成产物;通过质子转移,脱水消除 等得到终产物。

酸催化
限速
R
CH3
C HO
R' +
R
HC
C OH
R'
' H2 R R R C C C H OH
O C R'
H
H2 R C C
R' R C H
O C R'
二烯体
亲二烯体
加成产物
EDG-给电子基团 EWG-吸电子基团
1,3-偶极环加成
1,3-偶极体系和亲偶极体系形成五元环的反 应 机理同D-A反应类似

第一节 α-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应
一、α-羟烷基化
1 .Aldol缩合 (羟醛缩合) 定义:含有α -H的醛或酮,在碱或酸的催化作用下生成
催化剂
CH3
I2或H3PO4 (71%)
CH3
CH3 O C CH C CHO
反应物和产物
加热器

反应温度影响: 活性醛因温度较高可能发生消除脱水 催化剂影响: (1)活性催化剂可能发生消除脱水 (2)常用碱催化,部分用硫酸、盐酸、对 甲苯磺酸等

定向醛醇缩合

(a) 烯醇盐法
LDA 二异丙胺锂
R CH2C R' + R CH O
R CH C R' O
限速步奏
R CH
C R' + BH O
δ
δ
δ C R'
O
R' R RCH2 C CH O C R' O
BH
R' R RCH2 C C OH H B C R' O
δ
前两步可逆反应 一步脱水消除关键反应
O OH △ R' RCH2 CR' C C R + BH
2 CH3CH2CH2CHO
对称酮的自身缩合
O O O Al(t-BuO)4
CH3 CH2CH2CH2-CHCHO OH
O H3PO4 OH
CH2CH3
+
*例:丙酮的自身缩合
用Soxhlet抽提器进行丙酮的自身缩合。
O CH3 O Ba(OH)2 C O + H2C C CH3 CH3 C CH C CHO CH3 H OHH




④活泼亚甲基对对醛酮的加成-消除反应 A、亚胺过渡态 B、碳负离子的生成

1.亲核加成反应 活泼亚甲基经碱催化成碳负离子,同αβ-不饱和羰 基化合物亲核加成
二、亲电反应 Α-卤烷基化反应, α-羟烷基化反应(Prins反应) α-氨烷基化反应

环加成反应

[4+2]环加成反应(Diels-Alder反应)
- H2O -H
R'
O C C R CR'
OH2
RH2C

②α-卤代酯酸对醛酮的加成-消除反应
机理:α-卤代酯酸和锌生成有机锌化合物, 带负电荷的酯α位碳原子与醛、酮发生亲核加 成,经酸、高温或脱水剂处理得到缩合产物
③Witting试剂对醛酮的加成-消除反应 Witting试剂:三苯基膦与有机卤代物生成季 鏻盐,在非质子溶剂中加碱处理,失去一分 子卤代氢得到Witting试剂。 内鎓盐: Witting试剂中,碳原子带负电,相 邻的磷原子带正电,彼此以半极性键结合, 保持完整的电子偶。
第四章 缩合反应
Condensation Reaction
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
含活泼氢的化合物:
α X - CH2 - Y 或 R α CH - Y X
其中X或Y其中一个可以是氢,表示的是能使α-氢活化的吸电子基团, 如-CHO,—COR,-COOR,—CN,-COOCOR,-COOH等 。
R - CH - Y X
+
B(碱)
R-C -Y X
+
BH
+
电子反应机理:




一、亲核反应: 1.亲核加成-消除反应 ①含有α-活泼氢的醛或酮间的亲核加成-消除反应 a:碱催化: 通过失去一个氢质子形成稳定的负离子后对另一 分子的醛或酮羰基发生亲核加成,得到碱性氧负离 子
碱催化
RCH2 C R' + B O

R
H2 C
R' C O
+R
H C

C O R' R
H2 C C
R' R C H
O
C R'
O
B:
H2 R C C
R' R O C C R'
B:
-H2O
R
H2 C C
R' R O C C R'
OH H
产物不稳定
例如:
NaOH
2CH3CH2CH2CHO
CH3CH2CH2 CH CH CHO 25° OH C2H5 (75%)
NaOH 80° CH3CH2CH2CH=C CHO C2H5 (65%)
机 理 b: 酸催化 (H2SO4 HCl TsOH)
R CH2 C R' O H+ R CH2 C OH
' H2 R R R C C C H OH
R'
R
CH2
C R' HO
O C R'
R
CH3
C HO
R' +
R
HC
C OH
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