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文檔簡介
§2-71,3-二羰基化合物的拆開
1,5-二羰基化合物的拆開1,3-二羰基化合物的拆開結構通式一、
1,3-二羰基化合物的合成1,3-二羰基化合物的制備,通常是用克萊森縮合反應。克萊森縮合反應(Claisen縮合反應)是指兩分子羧酸酯在強堿(如乙醇鈉)催化下,失去一分子醇而縮合為一分子β-羰基羧酸酯的反應。1、克萊森酯縮合反應
例如:
歷程
其它常用堿
NaH,NaNH2,LDA,Ph3CNa,t-BuOK
(弱親核性強堿)2、交叉酯縮合3、Dieckmann縮合(分子內酯縮合)
對稱二羧酸酯的Dieckmann縮合堿為催化量時反應可逆
不對稱二羧酸酯的Dieckmann縮合主要產物兩產物在堿作用下可相互轉變,請寫出該轉變的機理(下頁)反應可逆過量的堿其它可能產物難生成,為什么?分析逆Dieckmann縮合Dieckmann縮合機理
例:Dieckmann縮合的可逆性在合成上的應用干脆反應得不到目標產物雙活化位合成問題:兩步反應中分別采用了不同的堿,若兩種堿相互交換會有什么問題?酯與酰氯或酸酐的縮合反應分兩步進行化學計量產物有何特點?機理問題:用酯代替酰氯或酸酐好不好?
一些典型的C—H的酸性比較化合物pKa化合物pKa1、互變異構p-π、π-π共軛2、亞甲基活潑氫的性質
(1)、酸性
(2)、鈉鹽的烷基化和酰基化
A、R最好用1O,2O產量低,不能用3O和乙烯式鹵代烴;B、二次引入時,其次次引入的R′要比R活潑;C、RX也可是鹵代酸酯或鹵代酮。3、酮式分解和酸式分解
(1)、酮式分解
(2)、酸式分解
二、
1,3-二羰基化合物的拆開不同酯間的縮合產物同樣能夠用切斷法對分子簡化。例如依據該縮合反應的特點,可以做如下切斷。切斷a法合成三、
1,3-二羰基化合物的合成舉例切斷b法合成切斷合成:丙酮不能與草酸縮合,但草酸二乙酯卻能與丙酮發生Claisen反應,反應如下切斷合成1,5-二羰基化合物的拆開結構通式一、1,5-二羰基化合物的合成麥克爾(Michacl,1853年)
縮合,也稱Michael反應,是合成1,5-二羰基化合物的重要反應。含活潑亞甲基化合物,如CH2(COOC2H5)2、C6H5CH2CN、R–CH2NO2等,在強堿(如NaOH、C2H5ONa)作用下與α、β-不飽和醛酮發生1,4-加成反應——稱為麥克爾反應。可用通式表示如下反應特點催化劑:
強堿產物:
1,5—二羰基化合物過程:1,4-加成(表面上若3.4-加成)反應物:有活性亞甲基化合物α、β-不飽和醛酮、酯、腈等Michael加成舉例MichaelacceptorsMichaeldonorsMichaelacceptorsMichaeldonors叁鍵雙鍵二、1,5-二羰基化合物的拆開拆開例如:【例1】合成5,5-二甲基-1,3-環己二酮三、1,5-二羰基化合物的合成1,3-二羰基a,b-不飽和酮a,b-不飽和酯1,5-二羰基用Michael加成法合成下一張:進一步分析
添加酯基合成路途1(對應于那個反合成分析?)乙酸乙酯的合成等價物Michael加成合成合成路途2(用Reformatsky反應制備a,b-不飽和酯)Reformatsky試劑
例2:3-異丙基-2-環己烯酮的合成1,5-二羰基a,b-不飽和酮合成的主要問題:i.酮的反應活性
ii.反應的部位合成的主要問題:不飽和酮的制備丙酮的反應活性添加酯基合成路途1(對應于反合成分析a)什么反應?為什么不加在另一邊?Michael加成Robinson關環醇醛縮合六元環狀烯酮主要產物水解脫羧還可能縮合成什么產物?Robinson關環(RobinsonAnnulation)醛、酮+
a,b-不飽和酮1.
Michael加成2.
分子內醇醛縮合六員環狀烯酮Robinson關環舉例(1)(2)【例3】合成(10-甲基-1,9,3,4-六氫-2-萘酮)【例4】合成1,4-二苯基-2,6-二氧代哌啶-3-羧酸乙酯。
具有活潑氫的化合物、甲醛、胺同時縮合,活潑氫被氨甲基或取代氨甲基取代的反應,稱為曼尼希(Mannich,C.)反應,生成的產物稱為曼氏堿。Mannich反應(胺甲基化反應)(1912年)有活潑氫的酮甲醛或其它醛仲胺或伯胺b-氨基酮衍生物(Mannich堿)Mannich反應機理酮的烯醇化(i)(ii)醛與胺生成亞胺正離子(iii)烯醇與亞胺正離子結合1.具有α-H的醛、酮、酸、酯、硝基化合物、腈、末端炔烴、含有活潑氫的芳香環系化合物。2.二級胺。運用原料的范圍Mannich反應舉例(1)(2)(3)伯胺有兩個反應部位Mannich反應在合成上的應用(i)合成b-氨基酮衍生物b-氨基酮例:寫出合成路線[注]:不對稱酮反應時,亞甲基比甲基優先反應。例:Tropinone的合成(托品酮或顛茄酮)1902年WillstatterTropinone1912年Mannich反應出現;1917年Robinson用于合成Tropinone(ii)通過Mannich堿制備a,b-不飽和酮Mannich堿例:甲基乙烯基酮的制備
通過Mannich堿產生甲基乙烯基酮(易聚合,不宜久放)較穩定例:合成請完成目標分子的合成(ⅲ):在芳、雜環上引入氨甲基草綠堿(ⅳ):制備雜環化合物CH2CHCH2CH2CHCH2NCH3C=O
機理舉例例1:寫出下列轉變的機理:解答接下頁接上頁機理思索題2:寫出下列轉變的機理(1)(2)
參考答案:(1)(2)完成下列化合物的合成(1)(2)Wieland-Miesher酮反合成分析1,5-二羰基(1)醇醛縮合Michael加成醇醛縮合Robinson關環請完成正向合成(2)Wieland-Mie
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