第四章碳氧双键的加成反应1

反应（克拿维纳盖尔反应） 二、Knoevenagel 反应（克拿维纳盖尔反应）
O O
CHO
+
COOEt
哌哌 (81%) COOEt
O CH3NO2
+
C H
N(CH3)2
C5H11NH2
O2NCH2
C H
N(CH3)2 (83%)
CN O COOEt
CN
+
RNH2,HAc
CN COOEt (100%)
22%
由苯甲醛合成萘满酮
CHO O HOOC HOOC 强强 COOEt COOEt
+
CHO
+
H2C COOEt EtONa C COOEt H2 H2 C PPA CH2 CH2
COOEt C C H CH2COOH
H3O+ HOOC
H2/Pt
(75-80%) O
HOOC
四、Darzens 反应
R2C=O + H2O*
R2C-OH O*H
R2C=O*+ H2O
Carbonyl compounds
CH2O CH3CHO CH3CH2CHO (CH3)2CHCHO (CH3)3CCHO CF3CHO C6H5CHO CH3COCH3 FCH2COCH3 CF3COCH3 CF3COCF3 C6H5COCH3
O
R1 强 R2
COOR C COOH H2
COOR R' C CH B O CH 2 C O R''
历历： H2C COOR C COOR H2 R'' R' C C O CH 2 C O B HC COOR C COOR H2 R'
R'' R'
C R''
COOR C CH O CH2 O C OR - OR
K(in water 25C)
2.28x103 1.06 0.85 0.61 0.23 2.9*104 8*10-3 1.4*10-3 0.11 35 1.2*106 9.3*10-6
（3） ）
(3) 羰基化合物加成的立体化学 羰基化合物加成的立体化学(Cram规律） 规律） 规律
R R CMe2 H H CMe2 NuO CMe2 NuO CMe2 H H R R OH Nu
O S 主主主 L M 负主主
O H C2H5
CH3
CH3
C6H5
（4）亲核试剂 ） 历程为
H2C X Y O R' C R''
+
B HC X Y
H2C X Y
+
O
BH OH R' C R' CH X Y
+
R'
C R'' CH X Y
+
B
OH R'R'' C CH XY
-H2O R'R''C CXY
Darzens 缩缩： H R C COOR' X B R C COOR' X R' O C R'' R' R C C COOR O X R'' R' R C C COOR' R'' O
O R2C C R' COOR''
1) OH- , H2 O 2) H2 O ,H+ R2C
O
R C OH O
-CO2
第六章碳氧双键的加成反应 第六章碳氧双键的加成反应
前言 （1）加成反应的一般历程 ）
O
+ H+
慢
+
OH
Nu快 Nu H 快
+
OH
O
+ Nu慢 Nu
O
OH Nu
大量事实证明了历程（2），因为 能量RO- < R+ 大量事实证明了历程（ ），因为 能量 ）， 即： 稳定性 RO- > R+
(2) 羰基化合物结构与反应活性 (i) C=O上的取代基的 和+C效应均使羰基活性降低 上的取代基的+I和 效应均使羰基活性降低 上的取代基的
O NuO [ Nu C-C=CO Nu C-C-CO Nu C-C-C]
+
C=C-COH
[H+] Nu C-C=C-
不饱和羰基化合物能够发生亲核加成， α，β-不饱和羰基化合物能够发生亲核加成，也由于中间 不饱和羰基化合物能够发生亲核加成 体因共振而稳定。 体因共振而稳定。
O C6H5-CH=Ch-C-C6H5 + RMgX OMgX C6H5-CH-CH=C-C6H5 R 结结 O
.
R C CH2CH2NR2' KCN-H2O
+
HNR2'
.
H Cl
所以， 反应可以生成比原来酮多一个碳的α 所以，Mannich反应可以生成比原来酮多一个碳的α，β- 不 反应可以生成比原来酮多一个碳的 饱和酮，生成氨基醇，生成酮酸。 饱和酮，生成氨基醇，生成酮酸。
六、Micheal 缩合 羰基部分： 羰基部分：α，β-不饱和醛酮 不饱和醛酮 活泼氢组分：活泼亚甲基化合物， 活泼氢组分：活泼亚甲基化合物，其他亲核试剂 催化剂：有机碱，无机碱，乙醇钠，哌啶， 催化剂：有机碱，无机碱，乙醇钠，哌啶，KOH等。 等 1。反应机理： α，β-不饱和羰基化合物是一个π-π共轭体系，降低了C=C -不饱和羰基化合物是一个 π共轭体系，降低了C=C 不饱和羰基化合物是一个π 双键的亲电加成活性，却增强了亲核加成的可能性。 双键的亲电加成活性，却增强了亲核加成的可能性。
O
乙醛酸代替甲醛的Mannich反应：
O O CHO COOH HOAl O H N C C C H2 COO
+
O
C CH3
+ 2N
O
H N O
-
H C C C COOH H2 N O
Manich 盐的反应：
O R C CH2CH2 N R2' H Cl O R C C CH2 H O OHH Pt O R C C C CN H2 H2 O 脱水 R C C C CH2COOH H2 H2 OH R C C C NR2 H H2 H2
O O O O
R-CH=O > R-CR'=O >R-C-OR' > R-C-OH > R-C-NH2 > R-C-O-
(ii) 同一羰基中，R为-I，使羰基电子云密度降低，活性增强： 同一羰基中， 为 ，使羰基电子云密度降低，活性增强：
Cl3CCHO > Cl2CHCHO > ClCH2CHO > CH3CHO
Nu OH
Cram 规律：羰基与手性羰原子直接相连，手性碳另外三个原 规律：羰基与手性羰原子直接相连， 子分别为L, 反应物起反应时，羰基在M 之间， 子分别为 M, S, 反应物起反应时，羰基在 和S之间，这时 之间 官能团周围位阻最小，试剂从S边进攻羰基 边进攻羰基。 官能团周围位阻最小，试剂从 边进攻羰基。
缩合） 一、羟醛缩合（Aldol 缩合） 羟醛缩合（ （1）碱催化
kOH 2 CH3CH2CH2CHO H CH3CH2CH2 C C CH3 CHO OH
(75%)
O CH3C C C CH3 H CH3
CH3C C C CH3 HAc H2 CH3
+
(CH2O)3
+
(CH3)2NH . H Cl
H2 O
+
Me2NCH2
CH3 (33%)
O H3C C CH(CH3)2
+
(CH2O)3
+
HN(CH3)2 H Cl
.
O H3C C
CH3 CH3 CH2NMe2 O
+
Me2NCH2CH2C CH Me Me
以伯胺发生的反应—托品酮（Tropinone)的合成
- H Cl
C C C N H2 H2
O N H
H
+
OH N CH2 N CH2
+
+
H C H
+ N CH2
N CH2
+
: OH
+
C CH2
+ OH
N C C C H2 H2
-H
+
O N C C C H2 H2
OH
亲亲亲亲
N CH2+
+OH N C C C H2 H2
+
C CH2
-H
+
仲胺可为其盐酸盐，加热放出HCl，做催化剂，甲醛可用 其水溶液，在酸性条件下，释放甲醛，活泼H化合物如： 酮、醛、酸、酯、腈、硝基烷、炔、酚类化合物等
小结： 小结： 四种反应均属于活泼氢组分对羰基组分的缩合，也是由负 碳离子对羰基的加成反应，所不同的是活泼氢组分不同。 •羟醛缩合是醛酮自身作为活泼氢组分。 羟醛缩合是醛酮自身作为活泼氢组分。 羟醛缩合是醛酮自身作为活泼氢组分 •Knoevenagel反应是以活泼亚甲基化合物为活泼氢组分 反应是以活泼亚甲基化合物为活泼氢组分 •Stobbe 反应以丁二酸酯为活泼氢组分 •Darzens缩合以α-卤代酸酯为活泼氢组分 缩合以α 缩合以 卤代酸酯为活泼氢组分
OH R2C C R'
O R2CH C R'
O
+
ClCH2COOEt
t-BuOK O
COOEt
1)OH / H2 O 2)H2 O/H+