活性亚甲基化合物的反应

O
O
(1) (CH3)3COK, (CH3)3COH
OC(CH3)3 (2)
I
2020年10月29日
O CO2C(CH3)3
环氧化合物也可作烃化剂，在活性亚甲基化合物上导入
羟乙基。
CO2C2H5 CO2C2H5
(1) EtONa, EtOH (2)
O
CO2C2H5 HC CH2CH2O－
CO2C2H5
CH2(CO2C2H5)2
(1) Mg(OC2H5)2, Et2O (2) ClCOOC2H5
CH(CO2C2H5)3
88%
+ CH(CO2C2H5)3
C2H5OMgCl
+－
+ ClMgC(CO2C2H5)3
C2H5OH
思考：乙醇镁作为碱在酰化反应中有什么缺点？
2020年10月29日
1.2.3 缩合反应
OCH3
OCH3
N , CH3CO2H H
苯,
COCH3 CH C
CO2Et
OCH3 OCH3
64~72%
O
+
CN CO2Et
CH3CO2NH4, CH3CO2H 苯,
2020年10月29日
CN C
CO2Et
83%
1.2.4 Michael加成及相关反应
1. Michael加成反应
能形成稳定的碳负离子的活性亚甲基化合物与,
醛的反应活性大于酮。醛可以和广泛范围的活性亚甲基 化合物发生缩合反应。
+ PhCHO
CH2(CO2C2H5)2
NH (0.05mol)
PhCH C(CO2C2H5)2
CN
+ H2C
O
CHO
CN
NH (0.05mol)
CN
CH C
O
CN
酮可以和CH2(CN)2、NCCH2COOEt等发生缩合，而与丙二酸 二乙酯、乙酰乙酸乙酯缩合时产率很低。
2020年10月29日
1.2.1 烃化反应
烃化剂常用较活泼的伯卤代烷或磺酸酯。用仲卤代烷一 般得不到高产率的烃化产物，因为部分发生消除反应。 而叔卤代烷则几乎全部发生消除反应，不用做烃化剂。
O
COOCH3
(1) EtONa, EtOH (2) C6H5CH2Cl
O
CH2C6H5 COOCH3
(81%)
1.2 活性亚甲基化合物的反应
－CH2－ 和两个吸电子基团相连的化合物叫活性亚甲基 化合物。
X H2C
Y
X, Y =
O
O
NO2 , CR ,
SO2R , COR ,
CN ,
吸电子能力由强至弱
2020年10月29日
C6H5 常见的
由于两个吸电子基团的影响，活性亚甲基化合物中的亚 甲基的氢具有较大的酸性，其酸性的强弱顺序跟前述亚 甲基所连基团的吸电子能力强弱顺序一致。
H
C Y
X
Z
H
O-
C+ O 亲核加成
C
Y X
Z
烃化
H
C Y
X
O
酰化
H
C-
Y X
C+ O 亲核加成
H
C Y
X
OH
Y
－H2O
X
缩合
H
C-
Y X
O
H
+2020年10月Z29日共轭加成（Michael加成）
Y X
Z
烃化
O
在烃化和酰化反应中，需要使活性亚甲基化合物全部转 化为碳负离子，因而需要等摩尔的强碱（如乙醇钠、叔 丁醇钾、氢化钠等）。 而在缩合反应中，一般只需要使活性亚甲基化合物部分 转化为碳负离子，因而使用催化量的三合物与碱作用可形成碳负离子，由于负电 荷可以离域在相连的两个吸电子基团上，因而这种碳负 离子具有较高的稳定性，如
: :
:
O
O
- C
C
CH3
CH
OEt
::
O-
O
C
C
CH3
CH
OEt
2020年10月29日
O
::
O-
C
C
CH3
CH
OEt
活性亚甲基化合物与强碱（如乙醇钠）作用可以全部转 变成碳负离子。
2020年10月29日
脂肪醛、芳醛与丙二酸都可发生Knoevenagel反应，但脂
肪醛生成 , 和 , 不饱和酸的混合物。而使醛与
丙二酸在含有微量哌啶的吡啶溶液中进行缩合，不仅能提
高产率，而且使脂肪醛几乎完全生成 , 不饱和酸。
+ CH3CHO CH2(CO2H)2
哌啶(cat.) 吡啶
CH3CH CHCO2H 60%
常用酰化剂为酰卤和酸酐。 与烃化反应不同的是，酰化反应不能在醇类溶剂中进行， 因为醇会与酰化剂反应。因此酰化反应时常用乙醚、THF、 DMF等作为溶剂。
2020年10月29日
在酰化反应中，常用乙醇镁作为碱。乙醇镁在醚类等溶 剂中有良好的溶解度。同时乙醇镁作为碱反应后生成的C 2H5OMgCl可与一酰化产物立即形成盐以抑制二酰化副产 物的生成。
X H2C
Y
+ NaOC2H5
X
HC - Na+
Y
+ C2H5OH
活性亚甲基化合物与有机碱（如六氢吡啶）作用则部分 转变成碳负离子。
X
H2C
+
Y
N H
2020年10月29日
X
HC - +
+
Y
N H2
碳负离子进攻有机分子中电正性的碳原子，发生亲核反 应，形成碳碳键。
H
C-
Y X
H
C-
Y X
C+ Br 亲核取代
CHO
OCH3 OCH3
+ CH2(CO2H)2
哌啶(cat.) 吡啶
2020年10月29日
CH CHCO2H
OCH3 OCH3
87~98%
用有机胺催化Knoevenagel反应时，加入催化量的有机酸 (如醋酸)或者用有机酸的胺(铵)盐代替有机胺，常能提高 产率。
CHO
O
+ CH3CCH2CO2Et
(C2H5)2C(CO2C2H5)2
(83%)
烃化反应所用的碱可根据活性亚甲基化合物的酸性大小
来选择（看pKa）， 二酮用碳酸钾作为碱就可以顺利
地烃化。
CH3COCH2COCH3
K2CO3 CH3COCH3
1,4戊二酮
2020年10月29日
CH3I
CH3COCHCOCH3 CH3
(75%)
1.2.2 酰化反应
－EtOH
EtOOC
O
O
思考：反应机理是怎样的？ 乙酰乙酸乙酯与环氧乙烷的反应机理也类此。
2020年10月29日
在烃化反应中，必须使用等摩尔的碱。如果导入两个相 同的烃基，可以同时进行反应，但应加入两倍量的碱和 烃化剂。
(1) 2EtONa, EtOH CH2(CO2C2H5)2 (2) 2C2H5I
不饱和醛、酮、酯、腈、硝基化合物等在碱催化下 发生共轭加成反应，这一反应称为活性亚甲基化合物 的Michael加成反应。
活性亚甲基化合物和醛、酮在碱催化下缩合失去水的反 应称为Knoevenagel反应。
X
R
CH2 + O C
Y
R'
弱碱催化
X
R
CC
Y
R'
+ H2O
Knoevenagel反应是可逆的，但可以通过除去反应中生成 的水使平衡右移，从而使反应进行到底。
使用弱碱就可使缩合反应顺利进行（为什么？），同时 也可避免醛202的0年1自0月身29日缩合。