第四章 缩合反应

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第四章:缩合反应(1节)-1

第四章:缩合反应(1节)-1

CN C OH +
O C H OH Ar1
Ar
C O
C H
Ar1
2 H2C C H
CHO
KCN / C2H5OH H2O
H2C C H
C CH O OH
C CH2 H
O (H3 C)2N CHO
OH C H
+
CHO
KCN / C2H5OH H2 O
(H3C)2N
C
例6.苯甲醛能发生安息香缩合;产物(7)为抗癫痫药 苯妥英(Phenytoin)中间体,也是抗胆碱药贝那替秦 (Benactyzine)中间体
2 ). Claisen-Schimidt 反应
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 ArCHO + RCH2CR1 OH ArCHCHCR1 R H 2O COR1 ArCH C R
反 式 为 主
O RC H Ph H
: base H H H H Ph
: base H H CR O
芳醛在含水乙醇中,以氰化钠为催化剂,加热后 发生双分子缩合生成-羟基酮的反应。
2 C6H5CHO NaCN / EtOH / H2 O pH 7~8, C6H5C O CHC6 H5 OH 96%
CN Ar C O CN Ar C OH O C H Ar1 Ar H + CN Ar C O CN C O OH C H Ar1 H Ar

(11)
例11.酮基布洛芬(酮洛芬,12) ,英文名为ketoprofen ,是常 用的非甾体抗炎镇痛药.
(12)
二、 -卤烷基化反应
芳烃在甲醛、氯化氢及无水ZnCl2(或AlCl3, SnCl4)或质子酸(H2SO4, H3PO4,HOAc)等缩合剂存 在下,在芳环上引入卤烷基(CH2Cl) 的反应.

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2

第四章 缩合反应2

活性亚甲基化合物: 二羰基化合物 二羰基化合物, 活性亚甲基化合物:β-二羰基化合物,末端炔烃
(1)碱催化的环氧化物开环加成 )
R O Nu SN2 R
-
Nu O
H2O
R HO
Nu
Nu: OH, RO, ArO, RNH2, R2NH, RMgX
区域选择性的控制
不对称环氧化物的开环加成
2
1
3、有机金属化合物的 -羟烷基化 、有机金属化合物的β 羟烷基化 羟烷基化p202
具有活性氢的化合物与甲醛(或其他醛) 具有活性氢的化合物与甲醛(或其他醛)、胺进行缩合 生成氨甲基衍生物 氨甲基衍生物的反应 ,生成氨甲基衍生物的反应 O
R1 O R1 R2 H+/OHR3NH2
CH2 R2 O
O R1 R2
H2 C
NHR3
H2 Raney Ni R1
CH3 R2 O
NaCN
• 活性氢化合物: 活性氢化合物: • 胺:伯胺、仲胺、氨 伯胺、仲胺、
+
H+
酸的作用: 酸的作用:
• 有利于形成亚甲铵离子 • 有利于形成烯醇式酮
影响因素: 影响因素:
1、 胺(氨、伯胺、仲胺) 、 伯胺、仲胺)
最常用
HN CH3 CH2
HCl、 二乙胺 、 HN 哌啶
、 HN
O、
HN
吗啉
吡咯烷
胺:仲胺氮上只有一个氢,反应产物单一,而氨或伯胺, 产物复杂,伯胺发生两次反应。
R'
R
C H
C O
R'
R
H2 C
R' C O
+R
H C

C O R' R

有机合成04-缩合反应

有机合成04-缩合反应

一般说来,缩合是指两个或两个以上分 子经由失去某一简单分子(如H2O、HX、 ROH),而形成较大的单一分子的反应。其 特征如下: (1)在分子内或分子间彼此不相连的两 个碳原子间形成新的碳碳键; (2)反应过程中伴有失去简单的无机物 或有机物; (3)产物的分子结构常较反应物复杂。
第一节 概述
二、碱催化的缩合反应
RCH2CHO ——> RC(CH2OH)3
第三节 Perkin反应
一、含义(P80-81)
P184
二、应用

第四节 安息香缩合
一、定义——芳香醛在KCN催化下反应
二、特点——绿色化学
P179
第五节
一、Claisen酯缩合

酯缩合
* 乙酰乙酸乙酯的生成
EtOOEt H3C O C COOEt H2
颠茄酮(托品酮)最早由1915年诺贝尔奖获得者威尔斯 退特在1902年由很难获得的原料环庚酮经近20步合成。 1917年英国利物浦大学教授Robert Robinson想到生物 体中的反应大多在pH=7附近进行,而颠茄酮又源于生物体, 联想到Mannich反应的条件(弱酸性下),他大胆地设计了 一个实验。。。。。。当时立即引起轰动! 由于其对生物碱研究的重大贡献,Robert Robinson教 授被授予爵士称号,1947年获得诺贝尔奖。
一、特点

二、应用
三、实例
三、实例
题目:
第七节 丙二酸二乙酯合成法
一、生成与特点
P278
二、应用

1、合成羧酸
P278
2、成环
P278

3、X(CH2)nX试剂
第八节 Mannich反应

第四章缩合反应23节1

第四章缩合反应23节1
维生素D2的合成
88% Ph
R
R
(C6H5)3P CH2
O HO
CH2 HO
O
+ Ph3P=CHOCH3
金刚
利用此结构可制醛
CHOCH3
H2O H+
醚水解
CHO
O + Ph3P
O C COEt H
位 阻 大 ,不 反 应
维生素A的合成-
C CH2OH (C6H5)3P . HX
H
X
CH2P(C6H5)3 C H
LiAlH4
CH2OH 维生素A
二、羰基-位亚甲基化
1.活泼亚甲基化合物的亚甲基化反应(Knoevenagel反应 )
活泼亚甲基化合物(丙二酸酯、-酮酸酯、氰乙酸、硝基 乙酸酯等)在氨、胺或其羧酸盐的催化下,与醛、酮发生醛 醇型缩合,脱水而得,-不饱和化合物。
X H2C
Y
+O
R
C
R1
catalyst
B:
C-PH(C6H5)3 C
OC H
CH2OCOCH3
H
COOC2H5 LiAlH4
CH2OH 维生素A
维生素A的合成=
O Zn / BrCH2COOC2H5
COOC2H5
C H
LiAlH4 [O]
CH2COOC2H5 H
OH
-H2O
CHO C H
+ (C6H5)3P
COOC2H5
COOC2H5
62%
CH2 CH2 1.C4H9MgBr
O
2. H2O
C4H9CH2CH2OH
C6H5
CH CH2 1.CH3MgI
O
2. H2O

第四章_缩合反应

第四章_缩合反应

合而得b-羟基酸酯或脱水得a、b-不饱和羧
酸酯的反应:
催化剂
• 锌粉必须活化,常用20%盐酸处理,再用丙 酮、乙醚洗涤,真空干燥。 • 亦可用K、Na、Li等还原无水氯化锌,此法 活性较高。 • Mg, Cd, Ba, In, Ge, Co, Ni, Ce等。
溶剂
• 本反应常用的有机溶剂有乙醚、四氢呋喃、 1,4-二氧六环、二甲氧基乙烷、苯、二甲苯、 二甲基亚砜、乙腈等。
• 3) 催化剂和温度 Michael加成中碱催化剂 的种类很多,如醇钠(钾)、氢氧化钠、 金属钠、氢化钠、三乙胺以及季铵碱等。 Michael加成反应一般在较低温度下进行, 温度升高,收率下降。当用较弱的碱作催 化剂时,反应温度可适当提高。
第三节
亚甲基化反应
1.活性亚甲基化合物的亚甲基化反应 (Knoevenagel 反应) (1)反应通式
• 2. 安息香缩合
• • • •
影响因素 ① 芳醛结构的影响 强吸电子、强供电子对反应都不利; 自身缩合、交叉缩合
• ② 催化剂的影响 • NaCN剧毒,可用噻唑鎓盐、咪唑鎓盐等代 替
3.有机金属化合物的a-羟烷基化 雷福尔马茨基反应(Reformatsky反应)
醛或酮与a-卤代酸酯在金属锌粉存在下缩
OHC
(CH2)3
CH C3H7
CHO
OH 1150C C3H7
CHO (62%)
O CH2COCH3 O KOH (90%)
(2)甲醛与含有a-活泼氢的醛、酮之间的缩合
HCHO + CH3COCH3 NaOH(稀) 40-42 C
K2CO3 14-200C, 3h
0
- H 2O
H2C
CHCOCH3

第四章缩合反应详解演示文稿

第四章缩合反应详解演示文稿

CH2N
OCH3 中等极性供电基
第三十六页,共68页。
酸性条件下反应
O CH3 H2O + (CH2O)3 +(CH3)2NH.HCl 回流
O CH3
O
+ (H3C)2NH2C
CH3
CH2N(CH3)2
70%
30%
抗疟疾药常洛林
比较定位强度
NH
OH
NH
HCHO
N H
第三十七页,共68页。
CH2 N OH
RCH2OH + RCOO-
O
Ca(OH)2
CH3CH + 3HCHO
HOH2C
CH2OH C CHO CH2OH
HCHO
HOH2C
Ca(OH)2
CH2OH C CH2OH + (HCOO)2Ca CH2OH
季戊四醇
第九页,共68页。
b 苯甲醛与含α-H醛酮的反应(Claisen-Schimidt)
含有 -活泼氢的醛、酮与甲醛及胺(伯胺、仲胺或氨)反应,结果一
个 -活泼氢被胺甲基取代,此反应又称为胺甲基化反应,所得产物
称为Mannich(曼尼奇)碱
通式:
R EtOH
R'H
+
HCHO + HN HCl R
or苯
R R' H2CN
R
活性氢化合物: 醛、酮、羧酸、腈、硝基烷、含活泼氢的炔、 活化的芳环。应用最广的是甲基酮和环酮。
H CC
H
O C CH2CH3
O
H C C C CH3
CH3
第十一页,共68页。
酸性条件下将形成烯醇,而不是烯醇负离子

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。

4缩合反应

4缩合反应

O CH3
O
CH3CHO
LDA /-78℃
H3CHC
CH3
反应受动力学控制
(b)烯醇硅醚法 醛、酮与胺形成亚胺,与LDA形成亚胺锂盐,再与另一分 子醛、酮作用
NH2
(c)亚胺法( 想让哪位α-H活化就让它与
反应)
醛、酮转变成亚胺,在TiCl4催化下与另一分子醛、酮分子 作用
NH2 CH 3CHO +
β
α
1.1.1 Aldol缩合机理
a. 碱催化机理:无机碱:NaOH、Na2CO3;有机碱:NaOR

+ (1) OH
O
H
CH2CHO
HOH + CH2CHO
O

(2) CH CH + CH2CHO 3
O
CH3CH CH 2CHO
OH
(3) CH3CH CH 2CHO + H2O
OH
CH3CH CH 2CHO + OH
重点是具有活性氢的化合物与羰基(醛、酮、酯等)化合 物之间的缩合。
对环加成反应等也作适当介绍。
2 缩合反应的机理
反应过程中,一般同时脱去一些简单的小分子(如水、 醇),也有些是加成缩合,不脱去任何小分子。 就化学健而言,通过缩合反应可以建立碳-碳健以及杂环 中碳-杂键。
3 缩合反应的类型
3.1 按碳原子上引进不同类型基团分类:
第一节 α-羟烷基化、卤烷基化、氨烷基化
α-羟烷基化反应 Aldol R. Prins R. Reformatsky R. Grignard R. α-卤烷基化反应 Blanc R. α-氨烷基化反应 Mannich R. Pictet-Spengler R. Strecker R.

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

第四章 缩合反应
80%
Ph Ph
Ph
CHO + CH CHO CH 3COCH 2CH 3 3 CHO 3COCH 2CH CH COCH CH ++
3 2 3
O O O Ph Ph Ph
O O O
(动力学控制) ( (动力学控制) 动力学控制)
HCl HCl HCl 85% 85% 85%
(热力学控制) (热力学控制) (热力学控制)
R R
OO O
O O
O
OO O O
OO
催化剂是稀硫酸,还可采用磷酸、强酸性离子交 换树脂及ZnCl2, BF3等路易斯酸;
23
(四) 有机金属化合物的a-羟烷基 化反应
(1).Grignard反应 格氏试剂与甲醛、醛和酮加成后再水解可分别得 到伯、仲、叔醇:
O O H C C H H H O O R C C H H 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。
3
催化剂的选择
催化剂:弱碱或强碱; 强碱:一般用于活性差、位阻较大的羰基化合 物之间的缩合,且在非质子性溶剂中进行。
18
CN Ar Ar C C H H O O
CN CN H H Ar Ar C C OH OH
+ +
CN CN
-
Ar
C
O
H
CN CN Ar Ar CC
OH OH
O O H H C C Ar' Ar'
H CN H CN Ar Ar
CC
H
Ar' C C Ar'

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
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R
5
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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
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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

《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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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。
3
催化剂的选择
催化剂:弱碱或强碱; 强碱:一般用于活性差、位阻较大的羰基化合 物之间的缩合,且在非质子性溶剂中进行。
R CH2
OH H O
O
(R
R
CH2
C
C
C H(R') H2O
H2O
R CH2
(R')H R
R CH2O C C C H(R') C C (CR')HH(RR')
(R')H R
5
在缩合反应中,一般催化剂的碱性较强和反应 温度较高有利于脱水缩合。例如,正丁醛在不 同温度下的自身缩合:
C22H2CCH3CCHH3CH33CHC2HCH2C2H2CCH2HHC22C2HCCHHOHOOO
。 CHC3HC3HCOHO3 H3 HCCHHOO/2/255%%。Ca((OOHH))22 (H(HOOCCHH2)32C)3CCHCOHOHCH
11
当苯甲醛与甲基脂肪酮缩合时,以碱催化,一般得 甲基位上得缩合产物;若用酸催化,则得亚甲基位 上缩合产物,例如:
NNNaaOaOOHHH 88080%0%%
PPPhhh
CHCOCHH+OOC++HCC3HCH3OC3COCOCHCH2HC2C2HCH3H33
HHHCCClll PPPhhh
88585%5%%
PPhh
((8855%%))
OO
10
若芳香醛与不对称酮缩合,而不对称酮中仅一个α 位有活性氢原子,则产品单纯,不论碱或酸催化均 得同一产品。如:
O2N
O
CHO + PhC CH3
NaOH / H2O / C2H5OH (9 4 %)
H2SO4/HOAc (9 9 %)
O2N
O2N
CH CHCOPh
N2N2N25Na25aO。 5aO。CO。HCHCH N8N8N80N0a8a0aO。 O0。aO。CCO。HHCHCH
CCCCHHHH3333(((C(CCCHHHH222))2)22)2CC2CCHHHH CCCHHCHCCHCHHCHOOHOO OOOOHHHH CCC22C2HHH255H5 5
OOHH OO
H2HO2O
H(R(R')')
RR
HH22OO AAr r
H(RH')(R')
OO 9
特点:
1. 反应先形成的中间产物β-羟基羰基化合物极易 脱水生成与芳基π-π共轭的α,β-不饱和醛(酮);
2. 产物的构型一般均为E-构型。
OO
PPhhCCHHOO++PPhhCC CCHH33 NNaOaOHH/ /HH22OO//CC22HH55OOHH PPhh
。 4稀440稀稀00-N-4-NNa424Oaa22O。 OHCHHCC
HHOHO
OO COCOOHOH COCOOHOH H2HHO22OO
OO (45(%4
2 H2CHHCOHO+ +
OO
。 。 KK22CCOO33
1144--2200 CC
OOHH
OO OOHH
(9(900%%) )源自13由于甲醛与不含α-氢的醛在强碱中能发生 Cannizzaro反应,因此甲醛的羟甲基化反应和交叉 Cannizzaro反应往往能同时发生,最后产物为多羟 基化合物。例如:
第四章 缩合反应
概念: 两个或两个以上的分子(或在同一个分子 内),生成一个新的分子同时失去一个小分 子(如水、醇、氨、盐)的反应。
1
第一节 α-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 第二节 β-羟烷基、β-羰烷基化反应 第三节 亚甲基化反应 第四节 α,β-环氧化反应-- Darzen 缩合
2
第一节 α-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应
CCCCHHHH333((3((CCCCHHHH222))2)22)2CC2CCHHHH CCCHHCHCCHCHHHCOOHOO CCC22C2HHH255H5 5
6
羟醛缩合在药物合成中的应用
22CCHH33CCHHOO 1155NN--aa11OO88HH。。CC2CHCC3HHC3H3CCOHH15NC-aCH1O8HHC。CCHHOOC1H40134-CH012H5-/HN012i5。 /CN0Ci。HCCHCOHC31CH4H03-CH21C2H5
C2H5
C2H5
7
位阻较小的脂环酮的活性比脂肪酮稍大;
对称酮的缩合产物较单一:
OO
2
2
O
(
t-B
O
u(Ot)-3BAuOl )3Al
(7(87%8 %) )
若是不对称酮,无论是酸或碱催化,反应主要 发生在酮基α-位上取代基较少的碳原子上,得β羟基酮或其脱水产物。
2
O O
OH- or. H+ OH- or. H+
CHCOH134C0 H-H1225/NC0i。HC 2CCHHC3O3((HCC3H7HC0N22H-)a)28O22C0CCH。 HCHH2CCCC2CHHC2CHOH5HHO53O7(0CN-Ha8O102HH6)。210C2。CH/6CC02H。 u/CCuCC2CHCH5HOC3H(C3H(C12H6)H02。 3/CCCC2u)H23H 3(CH1H6202。)/C3CuCHCHCH2O3(HCH2)3CHCH2OH
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