第五章-羰基的親核加成及相關(guān)反應(yīng).ppt

羰基的親核加成及相關(guān)反應(yīng),羰基碳帶部分正電荷易受親核試劑的進(jìn)攻,一些常見(jiàn)的與羰基加成的親核試劑,負(fù)離子型,相應(yīng)試劑,親核試劑,分子型,親核能力,較強(qiáng),強(qiáng),不強(qiáng),羰基與負(fù)離子型親核試劑加成的兩種形式,不可逆型（強(qiáng)親核試劑的加成）,可逆型（一般親核試劑的加成）,親核加成,親核加成,不可逆,可逆,1.1醛酮與RMgX或RLi的加成,1o醇,2o醇,3o醇,一、醛酮羰基的親核加成,1.2醛酮與炔化物的加成,進(jìn)一步應(yīng)用,a炔基醇,cis烯基醇,trans烯基醇,a羥基酮,a,b不飽和酮,醛酮與金屬試劑加成的立體化學(xué)Cram規(guī)則,Cram規(guī)則：羰基氧在S與M之間，試劑從S一邊進(jìn)攻。,Small,Medium,Large,2.5,1,手性碳,位阻大,Cram的解釋,主要產(chǎn)物,1.3醛酮與LiAlH4或NaBH4還原反應(yīng),1o醇,2o醇,機(jī)理,理論用量:LiAlH4（NaBH4）:醛酮=1:4實(shí)際用量:過(guò)量,LiAlH4與NaBH4的比較：,例：,有兩個(gè)可被還原基團(tuán),只還原酮羰基,兩個(gè)基團(tuán)均可被還原,LiAlH4和NaBH4還原羰基的立體選擇性,位阻較小,位阻較大,位阻較大,位阻較小,1.4醛酮與與NaCN的加成,機(jī)理：,a-羥基腈,合成上進(jìn)一步應(yīng)用,Strecker反應(yīng),a-氨基腈,a-羥基酸,a,b-不飽和酸,a-氨基酸,Strecker反應(yīng)機(jī)理,亞胺正離子,1.5與NaHSO3加成,醛（芳香醛、脂肪醛）脂肪族甲基酮,應(yīng)用：醛或甲基酮的分析、純化,反應(yīng)可逆,NaHSO3的親核性,白色結(jié)晶物,（酸處理）,1.6醛酮與H2O加成,偕二醇,例,不能分離含量與羰基親電性有關(guān),給電子基位阻,一些穩(wěn)定的偕二醇（水合羰基化合物）舉例,水合三氯乙醛,水合醛的脫水,吸電子基,吸電子基,縮醛（酮）,半縮醛（酮）,1.7醛酮與醇的加成縮醛（酮）的形成,不斷除去,例1：生成縮醛（酮）,環(huán)狀縮醛（酮）較易生成,一般不穩(wěn)定,堿性和中性中穩(wěn)定,例2：環(huán)狀半縮醛（酮）,環(huán)狀半縮醛酮,吡喃葡萄糖,99%,銀鏡反應(yīng),環(huán)狀半縮醛（酮）較穩(wěn)定，易生成環(huán)狀半縮醛仍有醛的特性,縮醛（酮）的形成機(jī)理,半縮醛（酮）,縮醛（酮）,提示：逆向?yàn)榭s醛（酮）的水解機(jī)理,親電性增強(qiáng),制備縮醛（酮）的其它方法交換法,交換酮,蒸餾除去,原甲酸三甲酯,丙酮縮二乙醇,縮醛（酮）在合成上的應(yīng)用,(i)用于保護(hù)羰基,例1：,分析：,分子內(nèi)羰基將參與反應(yīng)，應(yīng)先保護(hù)。,合成：,醚鍵，堿性條件下穩(wěn)定,縮酮水解，除去保護(hù),例2：,副反應(yīng)：,保護(hù)羰基，避免副反應(yīng)發(fā)生：,消除反應(yīng),Favorski重排,機(jī)理,Favorski重排機(jī)理,例3：Stork等,全合成Aspidospermime的中間體,保護(hù)的作用：1.避免羰基還原2.避免NH3共軛加成,保護(hù)羰基,去除保護(hù),(ii)用于保護(hù)鄰二醇,例：合成多元醇單酯,保護(hù)鄰二醇,直接酯化難控制酯化位置酯化數(shù)量,去保護(hù),？,縮硫酮的制備及應(yīng)用,應(yīng)用：,保護(hù)羰基（縮硫酮較易制備，但較難除去，應(yīng)用受到限制）。還原成亞甲基,縮硫酮,除去方法：共沸或用干燥劑,1.8醛酮與胺類(lèi)化合物的縮合,(i)與伯胺的縮合,例：,醛較活潑,易反應(yīng),亞胺（imine）（Schiff堿）,與伯胺縮合成亞胺的機(jī)理,酸催化，使羰基親電性增強(qiáng),(ii)與氨衍生物的縮合,羥胺,氨基脲,肟(oxime),縮氨脲（用于分析）,腙類(lèi)(hydrazone),2,4二硝基苯腙（黃色固體）,(用于分析),2,4二硝基苯肼,取代肼(hydrazine),(iii)與仲胺的縮合,例：,醛較活潑,可用堿催化,a位有氫,烯胺(enamine),用共沸或用干燥劑除去,與仲胺縮合成烯胺的機(jī)理（酸催化）,亞胺、肟、腙和烯胺類(lèi)化合物在合成上的應(yīng)用,通過(guò)還原制備胺類(lèi)化合物,2o胺,1o胺,還原時(shí)被取代,烯胺,類(lèi)似羰基,2oor3o胺,3o胺,通過(guò)加成制備胺類(lèi)化合物,通過(guò)烯胺還原制備胺類(lèi)化合物,肟類(lèi)化合物的Beckmann重排,例：,己內(nèi)酰胺,Beckmann重排,nylon-6聚己內(nèi)酰胺,Beckmann重排的立體化學(xué),反式協(xié)同遷移消除,遷移基團(tuán)的構(gòu)型保持不變,構(gòu)型不變,Beckmann重排的機(jī)理,烷基向缺電子的N遷移,1.9羥醛縮合反應(yīng)（Aldol縮合，醇醛縮合）,例：,醛或酮,b-羥基醛（酮）,a,b-不飽和醛（酮）,醇(alcohol),醛(aldehyde),羥醛縮合、醇醛縮合,反應(yīng)可逆,一些酮的反應(yīng)不易脫水，需用輔助方法脫水。,醛酮的自身羥醛縮合（同種醛酮之間的縮合）,醛或?qū)ΨQ(chēng)酮,強(qiáng)堿有利于脫水成不飽和醛酮,例：醛酮的自身羥醛縮合,Soxhlet提取器,例：丙酮的縮合,不能直接脫水,bp:56oC,bp:164oC,二丙酮醇,異丙叉丙酮,丙酮,羥醛縮合機(jī)理,交叉羥醛縮合（兩種不同醛酮之間的羥醛縮合）,無(wú)選擇性的交叉羥醛縮合一般意義不大!,多種產(chǎn)物,自身縮合產(chǎn)物,or,+,一些有意義的交叉羥醛縮合反應(yīng),醛（無(wú)a氫）+醛酮（有a氫）,查爾酮,分子內(nèi)羥醛縮合,不能消除H2O,酸催化下的羥醛縮合反應(yīng),例