：歡迎有機化學大講堂有機反應機理（四）——碳負離子（一）課程請掃描下方碳負離子縮合 關鍵點1.醛酮，酯和β-二羰基化合物的α碳都有一定的酸性，在酸或堿的催化下，可以互變成烯醇或烯醇負離子，從而使其α碳具有很強的親核性。親核性親核性親核性醛、酮碳負離子（羥醛縮合）酯碳負離子（瑞福馬斯基反應和達參反應）β-二羰基化合物碳負離子（腦文格反應）醛、酮大綱：?烯醇負離子與醛酮親核加成：醛、酮碳負離子（酮酯縮合）酯碳負離子（酯縮合）β-二羰基化合物碳負離子酯?烯醇負離子與酯的加成-消除：醛、酮碳負離子酯碳負離子β-二羰基化合物碳負離子酯、酰氯和酸酐?與鹵代烴的親核取代——烴基化； 與酯、酰氯和酸酐的加成-消除——酰基化2.利用α碳的親核性可以發生三大類縮合反應，分別是與醛酮發生親核加成反應，與酯、酰氯和酸酐發生加成消除反應，與鹵代烴發生親核取代反應，這就是碳負離子縮合反應的本質。醛、酮碳負離子酯碳負離子β-二羰基化合物碳負離子鹵代烴醛或酮酸或堿β-羥基醛

或β-羥基酮H+加熱（一）醛酮α碳負離子與醛酮的親核加成反應——羥醛縮合反應1.

反應式：β-羥基醛和β-羥基酮很容易失水，有的反應過程中就失水了，有的需要強酸或強堿作用下脫水。H+加熱H+加熱α，β-不飽和醛酮?烯醇負離子與醛酮的親核加成：B.堿催化：2.反應機理：羥醛縮合的本質就是羰基α碳作為親核試劑對另一分子醛酮的羰基進行親核加成反應。A.酸催化：插烯規則：在醛、酮的羰基和α碳之間一個或一個以上的乙烯基，則與的n個乙烯基兩端相連的羰基和α-H的反應活性不變。可逆性：羥醛縮合是可逆性反應，低溫有利于正反應，高溫有利于逆反應。例1：推斷該反應機理解：（二）胺甲基化反應——Mannich（曼尼希）反應1.

反應式：含活潑氫的化合物

++胺酸曼氏堿2.

反應機理：和胺先形成亞胺，羰基形成烯醇，其α碳作為碳負離子去進攻亞胺，發生親核加成。（三）

Robinson（魯賓遜）增環反應環己酮與曼氏堿在堿的存在下發生反應生成二并六元環的反應稱為魯賓遜增環反應。1.

反應式：環己酮

+

曼氏堿堿二并六元環2.

反應機理：反應機理分為三步，第一步曼氏堿先分解成α，β-不飽和酮；第二步環己酮與α，β-不飽和酮發生邁克爾加成；第三步發生分子內的羥醛縮合關環。例1：推斷下列反應機理解：1.

Reformatsky（瑞佛馬斯基）反應（1）反應式：醛或酮與α-溴代酸酯和鋅在惰性溶劑中相互作用，得到β溴代酸酯的反應。醛、酮

+ α-溴代酸酯 +

鋅惰性溶劑β-羥基酸酯（2）反應機理：α溴代酸酯與鋅形成有機鋅試劑后，α碳具有了碳負離子的性質，然后再與醛酮進行親核加成。（四）酯α碳負離子與醛酮的親核加成反應——瑞福馬斯基反應和達參反應2.Darzen（達參）反應（1）反應式:醛、酮在強堿作用下和一個α-鹵代酸酯反應，生成α，β-環氧羧酸酯。（2）機理：在強堿的作用下，α-鹵代酸酯的α碳直接轉化成碳負離子，然后與醛酮發生親核加成反應，最后發生分子內的SN2反應生成環氧化合物。醛、酮

+

α-鹵代酸酯堿α，β-環氧羧酸酯生成的α-β環氧酸酯可以水解成羧酸，但很不穩定，受熱后容易失去生成醛酮。機理如下：1.反應式:在堿催化下，芳香醛與酸酐反應生成β-芳基-α，β-不飽和酸。芳香醛

+羧酸堿（五）酸酐α碳負離子與醛酮的親核加成反應——Perkin（浦爾金）反應β-芳基-α，β-不飽和酸2.

反應機理：酸酐形成的碳負離子與芳香醛發生親核加成。1.

反應式：在弱堿的催化下，醛、酮和含有活潑亞甲基的化合物發生的失水縮合反應。2.

反應機理：在弱堿作用下，β-二羰基化合物形成碳負離子后對醛酮進行親核加成反應。（六）β-二羰基化合物α碳負離子與醛酮的親核加成反應——Knoevenagel（腦文格）反應醛、酮 +

β-二羰基化合物

α，β不飽和羰基化合物弱堿Z或Z’=CHO,CORCOOR,

COOH,

CN,

NO2（一）酯α碳負離子與酯的加成消除反應——酯縮合反應兩分子酯在堿的作用下失去一分子醇生成β-羰基酯的反應稱為酯縮合反應。也稱Claisen（克萊森）縮合反應。1.

反應式：酯+酯堿β-羰基酯?烯醇負離子與酯的加成-消除反應：2.

反應機理：酯形成碳負離子后與另一分子酯發生加成-消除反應。酯縮合反應為可逆反應，逆反應中相當于羥基或烷氧基對羰基進行親核加成，然后消除碳負離子。3.

分子內的酯縮合反應：當分子內含有兩個酯基且兩個酯基間被四個或四個以上的碳相隔時，可以發生分子內的酯縮合關環，又稱為Dieckmann（狄克曼）反應。如果生成（i），兩個羰基中間的碳沒有氫，無法生成烯醇負離子，平衡向左，最后都生成能形成穩定烯醇負離子的（ii）。當分子不對稱時，含氫較多的α碳形成烯醇負離子后進行反應。由于酯縮合反應的可逆性，（i）可以通過酯縮合反應的逆反應開環，然后再進行正向酯縮合轉化為更穩定的式（ii）。酮形成烯醇負離子后，可以與酯通過加成消除機理進行縮合。1.

反應式：（二）酮α碳負離子與酯的加成消除反應——酮與酯的縮合反應2.

反應機理：酮形成碳負離子后與酯發生加成-消除反應。酮+酯β-羰基酮堿同酯縮合相似，該反應也是可逆的。與酯縮合逆反應相似，酮酯縮合逆反應無非是羥基或烷氧負離子對羰基親核加成后，消除碳負離子而已。例1：推斷下列反應機理例2：（一）酯的烴基化、酰基化反應1.反應式和機理：?烯醇負離子與鹵代烴的親核取代反應——烴基化與酯、酰氯和酸酐的加成-消除反應——酰基化烴基化：SN2親核取代酰基化：加成-消除（二）酮的烴基化、酰基化反應1.反應式和機理：親核加成SN2親核取代加成-消除1.控制α位烴基化、酰基化采用醇鈉或1當量強堿 碳負離子，可以控制在α位烴基化、酰基化。（三）β-二羰基化合物的烴基化、酰基化反應2.控制γ位烴基化、酰基化和α，γ位雙烴基化、酰基化采用兩當量強堿使α，γ位都形成碳負離子，γ位碳負離子堿性大。當用一當