高等有机化学_第5章羰基的亲核加成及相关反应
高等有机10羰基的加成反应
光化学方法在羰基加成中应用
01
直接光激发羰基化 合物
通过紫外光或可见光激发，使羰 基化合物与亲核试剂发生加成反 应。
02
光敏剂参与的光化 学反应
利用光敏剂吸收光能后，与羰基 化合物和亲核试剂发生电子转移， 从而引发加成反应。
03
光催化羰基加成反 应
利用光催化剂在光照条件下，活 化羰基化合物，使其与亲核试剂 发生加成反应。
离子液体在羰基加成中应用
离子液体作为绿色溶剂和催化剂，在羰基加成反应中具有潜在应用价 值。
超临界流体在羰基加成中应用
超临界流体具有独特的物理和化学性质，可作为绿色反应介质和催化 剂载体，在羰基加成反应中发挥重要作用。
微波辅助羰基加成反应
微波辐射具有快速、高效、环保等特点，可用于促进羰基加成反应的 进行，提高反应速率和产率。
可见光催化羰基加成反应
利用可见光作为光源，结合光催化剂的使用，实现温和条件下的羰基 加成反应，具有绿色、环保的特点。
06 总结与展望
各类羰基加成反应特点比较
醛酮加成反应
醛酮是最常见的羰基化合物，其加成反应通常通过亲核试剂进攻羰基碳原子实现。这类反应具有条件温和、 产率较高等特点，但选择性较差。
羧酸及其衍生物加成反应
有机合成
医药领域
羰基加成反应是有机合成中的重要反应之 一，可用于构建碳-碳键和碳-杂原子键。
许多药物分子中都含有羰基结构，羰基加 成反应在药物合成中具有广泛应用。
材料科学
前景展望
羰基化合物可用于制备高分子材料、液晶 材料等，羰基加成反应在这些材料的合成 中发挥重要作用。
随着绿色化学的发展，羰基加成反应将更加 注重环境友好性和原子经济性，实现高效、 绿色的有机合成。
5第五章-羰基的亲核加成及相关反应
羰基的亲核加成及 相关反应
1
羰基的结构与极化：
❖ 醛、酮、羧酸及其衍生物及二氧化碳都含有羰基 ❖ 羰基有一个σ键和一个π键；由于氧的电负性（3.5）比碳
（2.5）大，所以羰基产生极化
2
羰基的结构与极化：
❖ 羰基碳带有部分电荷为亲电中心，容纳正电荷能力差很 不稳定，易受攻击发生亲核加成反应
❖ 羰基氧为亲核中心具有容纳负电荷能力比较稳定
55
Dieckman酯缩合反应：
❖ 当可能生成两种产物时，较稳定的烯醇优先生成， 即失去酸性较大的α-氢生成较稳定的碳负离子
CH3 EtOOCCH2(CH2)2CHCOOEt
EtONa H3C 二甲苯
O
×
O COOEt
COOEt CH3
56
酯酮缩合
❖ 酮的α-碳进攻酯羰基开始，通过缩合失去一 分子醇而生成β-二酮
烃 代 亚 甲 基 三 苯 基 膦
❖ 季鏻盐酸性较弱，要强碱(C6H6Li)才能夺取其中的 质子
28
❖ 季鏻盐的α-位有强吸电子基，则酸性 增强，用普通碱可制备磷叶立德:
29
叶立德与羰基反应：引入碳-碳双键
❖ 反应历程：四元环过渡态
30
含碳亲核试剂的反应
❖ 羟醛缩合（生成β- 羟基醛酮或αβ-不饱和醛酮）
❖ 含活泼氢的化合物。
❖ CHCOR，CHCO2R， CHCO2H，CHCN，CHNO2， RC≡CH，ROH，RSH及苯酚羟基邻、对位的H
23
醛、酮羰基的烯化——Wittig（维荻 许）反应
❖ 1954年 G.Wittig发现该反应 ❖ 1979年 获 Nobel Price ❖ 醛与酮与磷叶立德（ylide）反应生成烯
高等有机化学羰基化合物的反应
R
R
Nu CCCO H
R
Nu C C C OH
R
2） 影响加成方式的因素
a.羰基活性小;b.试剂的亲核性弱时 c.两者空间位阻大时， 一般按1，4 －加成；反之按1，2 －加成：
O PhCH CHC R EtMgBr
Et PhCHCH2COR
Et
PhCH2 CH C R OH
R
H Me Et i-Pr
无a-H的芳香醛在CN-的作用下生成a-羟基酮
OδCH
δ+
Ⅰ
O CH CN Ⅱ
H迁移 极性反转
O OH H C C
CN
OH O CC CN H
Ⅳ
H迁移
O OH
-CN
CC CN H
Ⅴ
O OH C CH
Ⅵ
六、羰基与 Wittig 试剂反应
1、Wittig 试剂制备： 膦的叶立德 (ylid)
Ph3P + X CH R Ph3P CH R
*羰基上空阻大小（空间因素）
*共轭作用存在时羰基稳定，反应活性减少
结论：脂肪醛>甲基酮>环已酮>芳香酮 芳醛>芳香酮
二、 加成-消去反应 OH
R C NHR
C=O + NH2 Y
R
C=NH
*反应机理：亲核加成-
Y
消去反应
NH2 Y 亚胺
*酸催化：控pH=6，
NH2 NH2
R 取代亚胺
（希夫碱） OH
反应需要 过量的强碱
O
O
CH3C CH COEt
无α－H的酯可和有α－H的酯或酮可交叉缩合：
O
O
1. NaH
HCOOEt
(完整版)羰基的亲核加成及相关反应
羰基的亲核加成及相关反应羰基化合物包括醛、酮、羧酸及衍生物和5.1 羰基的结构CO2。
CO亲电中心羰基碳的活性较大，易被亲核试剂进攻而发生亲核加成反应和亲核取代反应。
5.2 亲核加成反应的历程及影响因素 5.2.1 HCN 的加成 反应为碱催化。
v k [ CO ][ CN ]快OH - + HCN CN -+ H 2O- 慢OH 2OOHCN -+ C O C 快 C + OH -CN CN 反应的平衡位置受电子效应和空间效应的影响。
酮正向反应的趋势较小（空阻大）二、亲核加成反应的一般特点 1．反应可以被酸或碱催化 酸催化可提高羰基的亲电活性。
碱催化提高亲核试剂的亲核性。
活性：Nu -> Nu H2．多数醛酮的亲核加成为可逆反应，用于分离与提纯。
5.2.2 影响羰基亲核加成反应活性的因素 一、羰基化合物的结构1．电子效应 羰基碳的正电性越大，亲核加成速度越大，反应活性越大。
羰基碳所连的吸电基（ 加成反应的活性增加，而供电基（ +I ， +C ）则使其活性降低。
活泼顺序：H +C OH C + OHNu H + OHNu -+ H 2O-I ，-C ）使其亲核50%（1） - 共轭效应（增加其稳定性） ；（ 2）+C 效应（降低羰基碳的正电性） ；（3）加成产物失去共轭 能，反应活化能高； （ 4）产物的张力大幅增加。
2．立体效应、试剂的亲核性 对同一羰基化合物，试剂的亲核性越大，平衡常数越大，亲核加成越容易。
1．带负电荷的亲核试剂比起共轭酸（中性分子）的亲核性强。
OH ->H 2O, RO ->ROH 。
2．极性大的分子比极性小的分子亲核性强。
HCN>H 2O （极性与电负性 ）。
3．同周期元素的负离子的亲核性与碱性大小一致； R 3C ->R 2N ->RO ->F - 4．同一主族元素的负离子的亲核性与可极化度大小一致。
I ->Br ->Cl ->F -5.2.3 亲核加成反应的立体化学 一、非手性的羰基化合物的加成前（潜）手性分子 结果得外消旋化产物-I >+C(+C) (+C, 空阻) ( +C > -I) (+C) 活性极低OH> CH 3 C HO >CH 3 C CH 3 >OOO >CH 3CH 2 C CH 2CH 3> Ph C PhR Nu C R' O -R Nu RC Nu R' OH50% dlR R'OCNuH +R R'OHCNu张力增加OH +、手性羰基化合物的亲核加成方向遵守Cram 规则，得立体选择性的非对称异构体产物。
羰基化合物的亲核取代和加成
a n im in e
C N Y + H 2 O H C O + H 3 N Y
第21页
(1) RNH2 and YNH2 反映物YNH2
基团Y
名称
表13-1 氨基衍生物与醛酮加成反映
R
1°胺
OH
羟胺
构造式
R CN
OH CN
生成物
名称
席夫碱（shiff base）
肟（oxime）
NH2
肼
NHC6H5
1) 亲核加成
CO
2) 羰基氧被N取代 C O
Nu E
H2NY
C OE Nu
Y CN
3) 羰基氧被C取代
CO
4) 亲核取代反 映
CO Y
Ph3P CR1R2R1源自CCR2NuCO + Y
Nu
第5页
一、羰基旳构造及反映特性
4. 亲核反映活性
烷基给电子作用
第6页
一、羰基旳构造及反映特性
4. 亲核反映活性
CCCO Hm ajor Nu
CC
m iner
CO H
空间位阻影响
第7页
一、羰基旳构造及反映特性
4. 亲核反映活性
O C RX
酰卤
OO CC R O R'
酸酐
O C R OH
羧酸
O C R OR
酯
O C R' RN
R"
酰胺
酰卤 > 酸酐 > 醛 > 酮 > 羧酸 ~ 酯 > 酰胺 取决于与羰基相连旳基团旳电子效应
第8页
二、羰基旳亲核加成
1. Summary (1) Nucleophiles
第五章 羰基的亲核加成和相关的反应解析
R3C->R2N->RO->F-
4．同一主族元素的负离子的亲核性与可极化度大小一 致。
I->Br->Cl->F5.2.3 亲核加成反应的立体化学
一、非手性的羰基化合物的加成
① R C O + NuR'
①
R C Nu H+ R' O-
-I > +C
(+C) (+C,空阻)
( +C > -I)
(+C)
O
C R 活性极低 R'
（1）-共轭效应（增加其稳定性）； （2）+C效应（降低羰基碳的正电性）； （3）加成产物失去共轭能，反应活化能高； （4）过渡态和产物的张力大幅增加。
2．立体效应 O 张力增加
O-
C
sp2
sp3
活性：
O
O
(1)合成醛
O + Ph3P CHOCH3
CHOCH3
H+
CHO
（2）烯烃（环内烯5-16元环，环外烯）
CHPPh3
＋ CHPPh3
CHO CHO
C9H11 ＋ Ph3P CHCH CH2
OH
天然有机物维生素A的合成
CHO ＋ Ph3P
CO2R DMF
C9H11 H
CO2R
还原
CH2OH
5.3.4 羟醛缩合（aldol condensation） 1. 羟醛缩合 在催化剂作用下，含有-H的醛或酮相互作用，生成 -羟基醛（酮）或,-不饱和醛酮的反应叫羟醛缩合
R2
羰基化合物的亲核加成和取代反应PPT学习教案
1. 概述 ---- 结构、机理、反应活性、立体化学
2. 含O, S亲核试剂
包括H2O, ROH, RSH 和NaHSO3
3. 含N亲核试剂
羰基的保护 (1) RNH2 and NH2Z
醛酮的分离纯化 (2) R2NH
亚胺及其衍生物的形成 烯胺的形成
4. 含C亲核试剂 ---- C-C键的形成
(1) ¯CN (2) ¯C≡CR (3) 有机金属试剂 (4) Ylide试剂
第22页/共82页
二、羰基的亲核加成
3. 含N亲核试剂
(1) RNH2 and NH2Z 可逆，经酸水解可得回醛酮。
C NZ + H2O H
C O + H3NZ
含N亲核试剂不同，产物的结构和名称也各不相 同，见下表。
第23页/共82页
(1) RNH2 and NH2Z
反应物
NH Z 名称 2表13-1 氨基衍生物与醛酮加成反应
Nu
Y CN
3) 羰基氧被C取代 4) 亲核取代反应
C O Ph3P
CR1R2
R1 CC
R2
CO Y
第4页/共82页
Nu
C O+ Y
Nu
一、羰基的结构及反应特性
4. 亲核反应活性 --- 醛和酮
烷基给电子作用
第5页/共82页
一、羰基的结构及反应特性
4. 亲核反应活性 --- 醛和酮
空间位阻影响
第6页/共82页
α-羟基腈、α-羟基酸和β-氨基醇 炔醇 各级醇、醛酮
C=C
第41页/共82页
例题与习题
反应活性
1. 下列化合物用氢化铝锂
（LiAlH4）还原时活性最高的是C A、丙酰胺 B、丙酸酯 C、
羰基的亲核加成详解演示文稿
CH=C OEt
H3C
O
CH2 CH2 CH2
CH2 CH2 CH2
CO2Et
α-无取代酯基易 转变为烯醇
缩合反应 可逆
NaOEt
O CO2Et CH3
+
H
O H3C
CO2Et
第45页，共52页。
四、烯胺负离子的反应
O
H3C
+
TsOH,C6H6
N
H3C
N
-H2O
H
α-C上无取代
为烯胺
N
O
H3C
(1)n-C6H13COCl H3C
Me2CCH=O CH2Ph
第47页，共52页。
Ｍannich反应
1917年，罗伯特·鲁宾逊以丁二醛、甲胺和3-氧代戊二酸
为原料，在仿生条件下，利用了曼尼希反应，仅通过一步
反应便得到了托品酮，托品酮的合成是曼尼希反应的经典 例子，被认为是全合成中的经典反应之一。
第48页，共52页。
+
PhCOCH3+CH2=O+Me2NH2Cl
很快
1
1
7.6 80
第4页，共52页。
1)非对映选择性
1
H
OH
空阻大
O 空阻小
还原
OH +
H
t-Bu
2
t-Bu
t-Bu
88%
12%
取代基在e键，
产物稳定
空间位阻差别不大
空阻差别大时，主要得从空阻小的方向进攻的产物
。空阻差别不大时，主要得稳定产物。
O
NaBH4 LiAlH4
OH
+
H
86% 92%
有机化学羰基的反应
碱性条件下
O
酸性条件下
O
Nu
OE
E Nu
慢
Nu
快
Nu
OH
OH
快
OH
OH
Nu H
OH
-H
慢
Nu H 快
Nu
二、羰基的亲核加成
1. Summary (2) Stereochemistry
非手性条件下，得外消旋体
二、羰基的亲核加成
1. Summary
(2) Stereochemistry
手性条件下，有立体选择性，Cram法则： 羰基上的R基团与大的基团 (L) 呈重叠式构象，羰 基氧则处于中等基团 (M) 与较小基团 (S) 中间，亲 核试剂从小的基团这一方进攻为主要进攻方向。
相当于羰基氧被氮所取代，形成亚胺(imine)。 可逆，经酸水解可得回醛酮。
CO
+ H2N Y
Y CN
+ H2O
an aldehyde or
a ketone
a primary amine or
other derivative of ammonia
an imine
C NY + H2O H
C O + H3NY
Both 1,2-addition and 1,4-addition can happen, they are also called as direct addition and conjugated addition
二、羰基的亲核加成
影响 1,2-和1,4-加成的因素
(1) 亲核试剂的碱性
Nucleophiles that are strong bases, such as RLi and LiAlH4, tend to form direct addition products，for the reaction is irrersible.
羰基的加成反应在有机合成中的应用
一、概述羰基的加成反应是有机化学中一种重要的反应类型，具有广泛的应用价值。
本文将探讨羰基的加成反应在有机合成中的应用。
二、羰基的加成反应基本原理1. 羰基的结构特点羰基是含有碳氧双键的有机化合物官能团，一般表示为“C=O”。
羰基通常分为醛、酮和羧酸三种类型，它们具有较强的电性，是有机合成中常见的反应物和产物。
2. 羰基的加成反应羰基的加成反应是指具有亲核试剂（如胺、醇等）与羰基发生亲核加成反应，形成加成产物的过程。
这种反应通常在碱性或酸性条件下进行，产物可以是醇、醛、酮、羧酸等化合物。
三、羰基的加成反应在有机合成中的应用1. 羰基的还原羰基的加成反应可用于醛酮的还原反应，常见的还原试剂有金属氢化物（如氢化钠、氢化铝锂等）和还原醇（如醇、胺等）等。
借助该反应，可以将醛酮还原为相应的醇，扩大有机合成的应用范围。
2. 羰基的羟化反应在羰基的加成反应中，羟胺（氨和水的混合物）可以与醛酮发生羟化反应，形成羟醇。
这种反应被广泛应用于药物合成和其他有机合成领域，具有重要的化学和生物活性。
3. 羰基的羟胺加成在温和的酸性条件下，羟胺可以与羰基形成加成产物。
该反应常用于合成β-羟基酮或β-羟基醛的过程中，产物可以进一步转化为药物分子或生物活性分子。
4. 羰基的羟胺甲酰化在适当的反应条件下，羰基与羟胺发生甲酰化反应，生成羰基甲酰胺。
这种反应在药物合成和有机合成中具有重要的应用价值，可以构建含氨基酰胺结构的化合物。
5. 羰基的醇加成在碱性条件下，醇可以与羰基形成加成产物。
这种反应常用于合成醛醇或酮醇的过程中，产物在有机合成中具有重要的应用价值。
6. 羰基的氧化反应在适当的氧化条件下，羰基可以与氧化剂发生氧化反应，形成羧酸。
这种反应在生物活性分子或有机合成中具有重要的应用价值。
7. 羰基的胺加成在适当的酸性条件下，胺可以与羰基形成加成产物。
这种反应在合成酰胺类化合物中具有重要的应用价值，是有机合成中一种有效的方法。
四、结论羰基的加成反应在有机合成中具有广泛的应用价值，可以用于合成各种类型的有机化合物，包括醇、醛、酮、羧酸等。
第五章 羰基的亲核加成和相关的反应解析
R Nu C
R' OH
50% dl
②
②
前(潜)手性分子
R O- H+ C
R' Nu
R OH
C
R'
Nu
50%
二、手性羰基化合物的亲核加成
加成方向遵守Cram规则，得立体选择性的非对映异构
体产物。
小基团
S OZ LCCR
SO
L C C R + R'Z
M
大基团
中基团
M R' 非对映异构体
S R' LCCR
RL
R'
M
S
R
OZ
L
(次)
Ph
O
C
H
Br
CH3 (2R)
BH4-
优
O
H
Me
BrPh (2R)
NaBH4
Ph
Ph
H
OH HO
H
+
H
Br
H
Br
CH3 (1S,2R)
赤式(次)
CH3 (1R,2R) 苏式(主)
H
H
Me
H H Me
+
Ph
OH
Br
HO
Ph
Br
(1R,2R)
(1S,2R)
(优)
[H]
位阻大
HCN>H2O(极性与电负性) 3．同周期元素的负离子的亲核性与碱性大小一致.
R3C->R2N->RO->F-
4．同一主族元素的负离子的亲核性与可极化度大小一 致。
I->Br->Cl->F5.2.3 亲核加成反应的立体化学
羰基化合物的亲核加成和取代反应
OH
2.H3O
酮
R
R C R'
O
低温和空间位阻作用 3°醇
R''
R CR' 使用不活泼的金属试剂
3°醇
酮 可能将反应控制在酮的阶段
二、羰基的亲核加成
4. 含C亲核试剂
(4) Ylide试剂 An ylide is a compound that has opposite charges on adjacent, covalently bonded atoms with complete octets of valence electrons, for example, a phosphonium ylide:
O CH CH C
1.
MgBr
2.H3O
O CH CH2 C
1,4-加成 92%
O
1.
MgBr
CH CH C CH3
2.H3O
O CH CH2 C CH3 +
OH CH CH C H
1,4-加成 12%
1,2-加成 80%
三、羧酸及其衍生物的亲核取代反应
1. Mechanism for nucleophilic substitution
关于亲核加成的小结 1. 概述 —— 结构、机理、反应活性、立体化学 2. 含O, S亲核试剂 包括H2O, ROH, RSH, 和NaHSO3
羰基的保护 醛酮的分离纯化
3. 含N亲核试剂 (1) RNH2 and YNH2 (2) R2NH
亚胺及其衍生物的形成 烯胺的形成
4. 含C亲核试剂 —— C-C键的形成
第十三章
羰基化合物的亲核加成和取代反应
Nucleophilic Additions and Substitutions of Carbonyl Compounds
有机化学亲核加成机理
an imine
C NY + H2O H
C O + H3NY
(1) RNH2 and YNH2
反应物YNH2
基团Y
名称
表13-1 氨基衍生物与醛酮加成反应
R
1°胺
OH
羟胺
结构式 R
CN
OH CN
生成物
名称
席夫碱（shiff base）
肟（oxime）
NH2
肼
NHC6H5
苯肼
NHCONH2 氨基脲
C N NH2
major miner
(1) 亲核试剂的碱性
O
CN+HCl
O CH CHCH
CH3SH
O
CN
O CH CH2CH SCH3
影响 1,2-和1,4-加成的因素
(2) 空间位阻
O CH3
1.EtMgBr
CH CH C C CH3
CH3
2.H3O
O CH3
CH CH2 C C CH3
Et
CH3
1,4-加成 100%
二、羰基的亲核加成
3. 含N亲核试剂
(1) RNH2 and YNH2 经历亲核加成和脱水两个步骤。
相当于羰基氧被氮所取代，形成亚胺(imine)。 可逆，经酸水解可得回醛酮。
CO
+ H2N Y
Y CN
+ H2O
an aldehyde or
a ketone
a primary amine or
other derivative of ammonia
二、羰基的亲核加成
2. 含O, S亲核试剂
(4) NaHSO3 产物为盐，溶于水 用于将醛酮同不溶于水的有机物分开
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第五章 羰基的亲核加成及相关反应羰基化合物包括醛、酮、羧酸及衍生物和CO 2。
5.1 羰基的结构COδ+δ-亲电中心羰基碳的活性较大，易被亲核试剂进攻而发生亲核加成反应和亲核取代反应。
5.2 亲核加成反应的历程及影响因素 5.2.1 HCN 的加成 反应为碱催化。
]CN ][CO [k v ->=OH -+HCNCN -+ H 2O快-Cδ+δ-CO -CNCOHCN+OH - 反应的平衡位置受电子效应和空间效应的影响。
二、亲核加成反应的一般特点 1．反应可以被酸或碱催化酸催化可提高羰基的亲电活性。
CO +H ++OH碱催化提高亲核试剂的亲核性。
NuH +OH --+H 2ONu H ->2．多数醛酮的亲核加成为可逆反应，用于分离与提纯。
5.2.2 影响羰基亲核加成反应活性的因素 一、羰基化合物的结构 1．电子效应羰基碳的正电性越大，亲核加成速度越大，反应活性越大。
羰基碳所连的吸电基（-I ，-C ）使其亲核加成反应的活性增加，而供电基（+I ，+C ）则使其活性降低。
活泼顺序：ClCHO > HCHO > RCHO > CH 3COR > RCOOR' > RCONR'2 > RCOO --I > +C(+C)(+C,空阻)( +C > -I)(+C)CO RR'活性极低（1）π-π共轭效应（增加其稳定性）；（2）+C 效应（降低羰基碳的正电性）；（3）加成产物失去共轭能，反应活化能高；（4）产物的张力大幅增加。
2．立体效应CO -sp 2活性：O CHH OC CH 3H OC CH 3CH 3O OC CH 3CH 2CH 2CH 3OC Ph Ph>>>>>二、试剂的亲核性对同一羰基化合物，试剂的亲核性越大，平衡常数越大，亲核加成越容易。
1．带负电荷的亲核试剂比起共轭酸（中性分子）的亲核性强。
OH ->H 2O, RO ->ROH 。
2．极性大的分子比极性小的分子亲核性强。
HCN>H 2O(极性与电负性)。
3．同周期元素的负离子的亲核性与碱性大小一致； R 3C ->R 2N ->RO ->F -4．同一主族元素的负离子的亲核性与可极化度大小一致。
I ->Br ->Cl ->F -一、非手性的羰基化合物的加成CNu O -H+C NuOH50%CO -Nu+COH Nu 50%dl前（潜）手性分子 结果得外消旋化产物二、手性羰基化合物的亲核加成方向遵守Cram 规则，得立体选择性的非对称异构体产物。
C S L C MRO+R'ZC SL M C R'R OZC S L MC R'R非对映异构体还原含 -手性碳的醛酮时，手性碳上两个体积较小的基团（S 与M ）分处于羰基两侧，体积最大的基团L 则与羰基呈反位交叉构象，还原剂从体积的较小S 与M 之间进攻羰基占优势，这就是Cram 规则。
(次)R'ZRR'重叠式交叉式(主要产物)HBr C CH 3PhONaBH 4H OH HBrPhCH 3+HO H HBrPhCH 3(2R)(1S,2R)(1R,2R)苏式(主)赤式(次)MeMe Ph+(优)BH -(1R,2R)(1S,2R)(2R)H+樟脑（刚性桥环不能翻转） 外型冰法 内型冰法转位阻大98.6% 0.4% 86% 14%NaBH 4LiBH(CHCH 2CH 3)3CH 3（位阻增大） 5.3醛酮的亲核加成一、与NaHSO 3的加成O +NaHSO 3COH SO 3Na(白色晶体）亲核中心为硫原子HSO 3-体积大，空间效应明显，只有醛、脂肪族甲基酮和碳原子少于8的环酮才能反应。
C OH SO 3-+CN-C OH CN+SO 32-好的离去基，避免用HCN二、与水加成CO +H 2OC OH OH水的亲核性较小，反应后空阻增大，故不利于水化。
若带吸电基时，有利于水化反应。
三、与醇的加成O +ROHH -或OH -COH OR半缩醛（酮）不稳定C OR C OH OR+H+COH 2CORC OR ORH只被酸催化 缩醛酮 醛与一元醇易形成缩醛，而酮则不易，常用 -二醇形成环状缩酮。
R 2C=O +HOCH 2CH 2OHCOORR +H 2O缩醛（酮）对碱、氧化剂、还原剂、碱金属等稳定，可用来保护醛基和酮基。
四、与金属有机化合物的反应 1、与炔钠加成RC CHRC CNa①O H 3OTHFC OH R'C R''CR 炔丙式醇2.与Grignard 试剂C O RH(R')+R''MgX①②干醚H 3OCROH H(R')R''O+R''MgXR''CH 2CH 2OH①干醚3RCOR'O+R''MgXRCR''O ①R''MgX C OH R''R R''H 3+O反应可能停留到酮阶段(C 2H 5O)2C=O +3C 2H 5MgBrH O +(C 2H 5)3COH 82-88%CH(OC 2H 5)2CH 3H +OCHOCH 374%HC(OC 2H 5)3+MgClCH 3原甲酸酯 副反应：（1）还原反应，格利亚试剂作为还原剂，经过环状过渡态影响（当二试剂的空阻都很大时）C CMg Mg C OH CC C OH MgXH 3+OC OHH+C C转移β－H（2）烯醇化，不存在β-H ，且位阻大时。
CC HC OMgX +RH烷基锂活性高，高位阻的酮仍然发生加成反应。
t BuC Bu Ot +t BuLi①THF H 3O(t Bu)3COH81%而格氏试剂却不能反应 3．Reformatsky 反应+RCHCO 2Et X Zn XZnCHCO 2EtRR'CR''OH +OCCHCO 2Et R'R''OH R-H 2OC R'R''CCO 2EtR用此反应来合成β-羟基酸酯和α,β-不饱和酸酯，同时可使醛酮的碳键增加。
PhCHO +RCHCOOEtBrZn 2PhCHCHCO 2EtOH2△PhCH=CCO 2EtRH /NiPhCH 2CHCH 2OHRCr O 吡啶PhCH 2CHCHOR一、与胺衍生物的反应C2ZCR OH NHZ-H O 加成消除C=NZ存在p-π共轭而稳定Z=R, Ar, OH, PhNH, NH 2CONH仲胺与醛酮加成后不能形成亚胺，如果α－碳上有氢则可脱水得烯胺。
R''2NH +RCH 2COR 'TiCl C R'2δδ++H 2O烯胺的β碳原子具有较强的亲核性能与卤代烃,卤代酮，卤代酸酯等作用，在烯胺β碳上引入烃基或与酰卤作用在β碳上引入酰基，产物经水解及到相应的醛酮。
O+N H②CH 2=CHCH 2Br2OCH 2CH=CH 2增加醛酮α－碳活性 二、Mannich 反应具有α－H 的醛酮或其他含活泼氢的化合物与甲醛及胺或氨作用，生成胺甲基化产物的反应称胺甲基化反应或Mannich 反应。
HCHO +NH 3+CH 3CORH +或OH -H 2NCH 2CH 2COR含活泼氢的化合物有；RCH 2COR,RCH 2COOR,RCH 2COOH,RCH 2CN 和RCH 2NO 2等。
氨和1º胺可进一步发生Mannich 反应CH 3COCH 3+HCHO +CH 3NH 2+CH 3CCH 2CH 2NHCH 3OHCHO, CH COCH CH 3CCH 2CH 2NCH 2CH 2CCH 3OO3区域选择性OCH 32H 2O.△CH 3CH 2NMe 2O+OCH 2NMe 2CH 370%30%氨甲基化产物对热不稳定，易分解为α,β－不饱和羰基化合物PhCCH 3O+HCHO +Me 2NH+PhCOCH 2CH 2NMe PhCOCH=CH 2Me 2CHCH 2CHO +HCHO +Me 2NH①H +CH 2=C CHOCH （CH 3)2OCH 2O+HCHO +PhNH 2①CF 3COOH托品酮的合成，1963年从环庚酮出发经十几步来合成。
HH O+H 2NCH 3+O COOHCOOHON CH 3活泼氢 托品酮（一步合成） 3—氧代－1，4－戊二醇 5.4.3 Wittig 反应C R 3R 4O +Ph 3P=C R 2R 1C CR3R 4R 2R 1+Ph 3P O二烃代亚甲基 三苯基膦 Wittig 试剂1. Wittig 试剂Ph 3P +CHCH 2XR1R 2Ph 3PCH R 1R 2X-强碱或PhLi 等Ph 3P CR 12空3d 轨道电子对Ph 3PCR 1R 2内鎓盐（主要贡献） d －p 共轭 ylide （盐，磷叶立德） ylene （烯，叶立因）(1) 活泼的wittig 试剂，此时R 1,R 2=H 或烷基。
与O 2,H 2O,HX 或醇均能反应。
(2) 不活泼的Wittig 试剂当OC NOO等吸电子与带负电荷的α碳相连时，因-I,-C 负电荷分散，Wittig 试剂比较稳定。
Ph 3PCH CRO如Ph 3C CH CN与醛反应活性低，与酮作用慢或不反应。
（3）稳定的Wittig 试剂位连有苯基或乙烯基时，Wittig 试剂不与醛酮反应。
如:Ph 3PPPh 32.Wittig 反应历程Ph 3P CR 1R 2+C R'R 2OC R 1R 2C R 3R 4PPh 3O -C C R 1R 2R3R 4Ph 3POC CR 1R 2R 3R 4+Ph 3P O氧磷环丁烷甜菜碱（非常稳定） 3. 立体化学活泼Wittig 试剂的反应产物以顺式烯为主。
Ph 3P CH CH 3+PhCHOC C CH 3H Ph H+C CCH 3H HPh 87%13%中间体以反应动力学有利的赤式为主。
C C Ph 3P O -H PhPh 3PCH CH 3+PhCHOPh 3PC HC PhO -苏式（次）赤式（主）C PhHHMeC C MeHPhH共轭稳定的wittig 试剂反应产物以反式烯烃为主。
Ph 3PCH Ph +C CPhHPhH25%+C C PhHHPh75%PhCHO中间体以热力学稳定的苏式为主Ph 3P C H CHO-苏式（主）赤式（次）C C PhHHPh C PhHPhHPh 3PCH Ph+PhCHOPh 3CH C PhO-另外醛酮的结构和溶剂的极性将影响其立体选择性。