丙二酸二乙酯

5 %NaOH
O O O + CO2 H CH3C CHCOONa CH3C CHCOOH △ CH3C CH2CH2CH3 CH2CH3 CH2CH3
合成环状甲基酮 例三：合成
O CH C CH3
O O O O + 2NaNH2 CH3C CH2 C OC2H5 [CH3C C C OC2H5]2 Na
CH3 CH3CH2 CHCOOH
O O O O NaOC2H5 [H5C2O C CH C OC2H5 ] -Na+ H5C2O C CH2 C OC2H5
CH3CH2Br NaOC2H5 CH3CH2CH(COOC2H5)2 CH3CH2[C(COOC2H5)2]-Na+ △
CH3Br
CH3CH2 C(COOC2H5)2 CH3
O O CH3C－CH2－C－OC2H5 O CH3－C
H CH
O C－OC2H5
酮式
烯醇式
由分子内的原子或基团连接的位置 不同而产生的异构——互变异构
14.1.1 酸和碱对酮–烯醇平衡的影响 酸催化的酮–烯醇互变异构：
H O R C H C R' + H:B H
快
O H C R'
H
慢
O H C R' + H:B
Claisen 酯缩合反应机理：
O C2H5O-＋CH3C OC2H5 O CH2 C OC2H5＋CH3CH2OH O O CH3 C CH2 C OC2H5 OC2H5 O O CH3C OC2H5＋CH2 C OC2H5
δ+
C2H5O-
O O O O C2H5ONa + CH3C CH C OC2H5] Na [ CH3C CH2 C OC2H5
①40%NaOH + ②H
O O 2CO2 CH3CCH2CH2CH2CCH3 △
HOOCCH2CH2CH2COOH
14. 3 丙二酸酯的合成及其应用 14.3.1 丙二酸二乙酯的合成及其应用 丙二酸二乙酯的制法：
Br2 CH3COOH CH2COOH KCN CH2COOK P CN Br O O CH3CH2OH CH3CH2OCCH2COCH2CH3 H2SO4/△
(92.5%)
O CH3－C
H CH
O C－OC2H5
(7.5%)
(互变异构)
H O CH3C
O O CH3C－CH2－C－CH3
(24%)
CH
O C－CH3
(76%)
O O C2H5OC－CH2－C－OC2H5
(99.9%)
H O C2H5OC
(0.1%)
CH
O C－OC2H5
14.2 乙酰乙酸乙酯的合成及其应用 14.2.1 乙酰乙酸乙酯的合成 Claisen 酯缩合法
R C H
R C
B:
碱催化的酮–烯醇互变异构：
H O HO: + R C H C R'
慢
H O R C C R'
H O R C C R' + H2O
H O R C C R' +
H O H
快
H R C
O H C R' + OH
14.1.2 化合物的结构对酮–烯醇平衡的影响
O O CH3C－CH2－C－OC2H5
CH3 CH3CH Br
△
CH3 O O O ① 5 %NaOH CH3CH CH2C OH H5C2O C CH C OC2H5 ② + △ H / CH(CH3)2
Br2 P
CH3 CH3 2 NH3 CH3CHCHCOOH △ CH3CH－CHCOOH Br NH2
合成二烃基取代乙酸：
例二：合成
CH2CH2COOC2H5 CH2CH2COOC2H5
H COOC2H5
己二酸乙酯
2–氧代环戊甲酸乙酯
14.2.2 乙酰乙酸乙酯的性质
酮式分解：
O O O O %NaOH CH3C CH2 C OC2H5 5 △ CH3C CH2 C ONa＋CH3CH2OH
O O O O + H CH3C CH2 C OH CH3C CH2C ONa O CH3CCH3＋CO2
△
β–羰基酸受热分解的机理：
H O C R H
O R C
H O C O C O R H C H O C O R O C
H
O + C O
C H H
CH2
CH2
O R－C－CH3
酸式分解：
O O O 40%NaOH 2 CH3C ONa＋C2H5OH CH3C CH2 C OC2H5 △ H+ 2 CH COOH 3
O O O O NaNH2 CH3C CH C OC2H5 [CH3C C C OC2H5] Na+ CH2R CH2R O CH2R O ＇ ＇ R CH2X CH3C－C C－OC2H5 CH2R （CH2R＞CH2R＇ ）
▲ 酯钠才有亲核性(酯的亚甲基没有亲核性)；
▲ 卤代烃只能用伯、仲卤代烃(不能用叔卤烃、
O O O O C2H5ONa H [(R)CH2C C C OC2H5] Na+ H CH2 C OC2H5＋CH2 C OC2H5 (R) H(R) H(R)
乙酸乙酯
O O CH3COOH H CH2C CH C OC2H5 (R) H(R)
乙酰乙酸乙酯(三乙) (三氧代丁酸乙酯)
Claisen 酯缩合反应机理：
14.5 Michael 加成 14.6 其它含活泼亚甲基的化合物
β –二羰基化合物：
O O O O O O R C CH2 C R' R C CH2 C OR' RO C CH2 C OR
β –二酮
(PKa 8.8)
β –酮酸酯
(PKa 11)
丙二酸二酯
(PKa 13)
14.1 酮–烯醇互变异构
O O O O NaNH2 + CH3Br CH3C CH C OC2H5 [CH3C C C OC2H5] Na CH2CH3 CH2CH3
CH3 O CH3 CH3 + H 40%NaOH － CH3CH2CHCOONa CH3CH2CHOOH CH3 C C COOC2H5 △ CH2CH3
O CH3 O CH3 O CH3 + CO2 5 %NaOH H CH3C C COONa CH3C C COOH △ CH3C CHCH2CH3 CH2CH3 CH2CH3
乙烯型卤烃、卤代苯型卤烃)； ▲所用强碱一般是C2H5ONa、(CH3)3COK、NaH、 NaNH2 ▲ 先引入大的烃基，后引入小的烃基。
14.2.3 乙酰乙酸乙酯在合成上的应用
合成同碳二烃基酮、二烃基取代乙酸
例一：
O CH3CH2CH－C－CH3 和 CH3CH2CHCOOH CH3 CH3
δ+ O O O O C2H5ONa + CH3CH2Br [CH3C CH C OC2H5] Na CH3C CH2 C OC2H5
① 5% ②
NaOH CH3CH2C(COOH)2 + H CH3
CO2
△
O CH3CH CH C OH CH3
合成环状羧酸：
例三：合成
CH2－CH2 CH2－CH2 CH COOH
CH2(COOC2H5)2
δ+
NaOC2H5
CH(COOC2H5)2]-Na+ [
CH(COOC2H5)2
BrCH2CH2CH2CH2Br CH2CH2
例五：用卤代酮合成γ–二元酮 和γ–酮酸
O O O CH3－C－CH2CH2C CH3 和 CH3C CH2CH2COOH
O δ+ CH3CCH2Cl
O O O O NaOC2H5 + CH3C CH2 C OC2H5 [CH3C CH C OC2H5] Na
O O CH3C CH C OC2H5 CH2CCH3 O
乙酰乙酸乙酯的工业制法：
CH2 C CH2
O
O
二乙烯酮
O C O
+ C2H5OH
H2SO4
CH3CCH2COC2H5
不同酯的缩合：
O O C OC2H5＋CH3CH2C OC2H5 Na H
+
[
O O C CH C OC2H5 CH3
O O + C C C OC2H5 ]Na CH3
O O CH2COC2H5 + O
O O CH3CCH2CH2CH2CCH3 和 HOOCCH2CH2CH2COOH
O O O O + CH2Br2 2 NaOC2H5 CH 2CH3C CH2 C OC 2H5 2[ 3C CH C OC 2H5] Na
O O O CH3C CH COOH CH3C CH C OC2H5 ① 5 %NaOH CH2 O O CH2 O + ②H CH3C－CH COOH CH3C CH C OC2H5
合3CH2CH2－C－CH3 和 CH3CH2CH2COOH
δ+ O O O O NaOC2H5 + CH3CH2Br [CH3C CH C OC2H5] Na CH3C CH2 C OC2H5
O O H+ 40%NaOH CH3CH2CH2COONa CH3CH2CH2OOH CH3C CH C OC2H5 △ CH2CH3
(1) NaOC 2H5 C2H5OCOC2H5 (2) H O+
3
(65%)
COC2H5 CH COC2H5 O
分子内缩合：——Dieckmann缩合