(三 )、羧酸衍生物之含酸性 H化合物的 ?-碳负离子
—— 亲核取代反应
C C L
O
Y
H
H
? 酸性
?-碳负离子
C
C O O C 2 H 5
C O O C 2 H 5
HH
C H 3 C C C O C 2 H 5
O OH
H
丙二酸二乙酯
Diethyl malonate
乙酰乙酸乙酯
Ethyl acetoacetate
双重 ?-H ?-碳负离子
亲核取代反应 亲核取代反应
丙二酸二乙酯 Diethyl malonate在合成中的应用
?烃基化及产物的脱羧
C
C O O C 2 H 5
C O O C 2 H 5
HH
N a O C 2 H 5
C
C O O C 2 H 5
C O O C 2 H 5
HR X C
C O O C 2 H 5
C O O C 2 H 5
HR 1 ) H O - / H 2 O2 ) H + R C H 2 C O O H
N a O C 2H 5
C
C O O C 2 H 5
C O O C 2 H 5
R
R ' XC
C O O C 2 H 5
C O O C 2 H 5
R R ' 1 ) H O - / H 2 O
2 ) H +
R C H
2 C O O HR '
二烃基乙酸
一烃基乙酸
? 合成羧酸
丙二酸二乙酯 Diethyl malonate在合成中的应用
（ 1）取代乙酸的制备
C
C O O C 2 H 5
C O O C 2 H 5
HH N a O C 2 H 5C H
3 C H 2 C H 2 C H 2 C l
C H 2 C H 2 C H 2 C H 2 C H ( C O 2 C 2 H 5 ) 2 1 ) H O - / H 2 O2 ) H + C H 2 C H 2 C H 2 C H 2 C H C O 2 H
（ 2）二元羧酸的制备 C
C O O C 2 H 5
C O O C 2 H 5
HH
2 N a O C 2 H 5
B r C H 2 C H 2 B r
2 2 ( C 2 H 5 O 2 C C H C O 2 C 2 H 5 )
C H 2 C H 2 C H ( C O 2 C 2 H 5 ) 2( C 2 H 5 O 2 C ) 2 C H
1 ) H O - / H 2 O
2 ) H +
C H 2 C H 2 C H 2 C O 2 H 5H O 2 C C H 2
丙二酸二乙酯 Diethyl malonate在合成中的应用
?环烷羧酸
C H 2
H 5 C 2 O 2 C
H 5 C 2 O 2 C
2 N a O C 2 H 5C
H 5 C 2 O 2 C
H 5 C 2 O 2 C
B r C H 2 C H 2 C H 2 B r C O 2 C 2 H 5
C O 2 C 2 H 5
1, O H - / H 2 O
2, H +,C O 2 H
制备含 3,4,5和 6元环的环烷羧酸
丙二酸二乙酯 Diethyl malonate在合成中的应用
? 1,4—— 官能团化合物制备
1, O H - / H 2 O
2, H +,
R C C H 2 C l
O
C H ( C O O C 2 H 5 ) 2+ R C C H 2 C H 2 C O O H
O
14
1, O H - / H 2 O
2, H +,C H ( C O O C 2 H 5 ) 2+H 5 C 2 O 2 C C H 2 C l 14H O 2 C C H 2 C H 2 C O O H
?Sumarry
1,Diethyl malonate烷基化 取代羧酸
2,卤代烃的选择
3,Diethyl malonate C C O O HH
乙酰乙酸乙酯 (Ethyl acetoacetate)烃基化及应用
C H 3 C C H 2 C O 2 C 2 H 5
O N a O C
2 H 5 C H 3 C C H C O 2 C 2 H 5
OR X
C HR
C O 2 C 2 H 5
C O C H 3
1 ), O H
-
/ H 2 O
2 ), H
+
R C H 2 C C H 3
O
N a O C 2H 5
CR
C O 2C 2 H 5
C O 2C 2 H 5
R 'XCR
C O 2 C 2 H 5
C O 2 C 2 H 5
R ' 1 ), O H
- / H
2 O
2 ), H +R C H C C H
3
O
R '
二取代丙酮
一取代丙酮
乙酰乙酸乙酯 (Ethyl acetoacetate)烃基化及应用
C H C C H 3
O
取代丙酮 ; 甲基酮
烷基化试剂, 卤代烷,?-卤代物
C H 3 C H 2 C H 2 C H C C H 3
O
C H 3
C H 2 C H 2 C C H 3
O
C H 3 C C H 2
O
C C H 3
O
C H 2 C C H 3
O
C H 3 C C H 2
O
羧酸的烃基化反应
R C H 2 C O O H 2 L i N [ C H ( C H 3 ) 2 ] 2R C H C O 2 -L i+
L i+ 1,R' X2,H2O R C H C O 2 HR '
直接烷基化
C H 3 ( C H 2 ) 3 C
C H 3
C H 3
C O 2 H
Y i e l d, 8 9 %
2 L i N [ C H ( C H 3 ) 2 ] 2( C H 3 ) 2 C H C O O H
T H F / H e x a n eL i +
1, C H 3 ( C H 2 ) 3 B r X
2, H 2 O
( C H 3 ) 2 C C O O - L i +
( C H 2 ) n C
C H 3
C H 3
C O 2 HC
C H 3
C H 3
H O 2 C
L i +
( C H 3 ) 2 C C O O - L i + B r ( C H 2 ) n C
C H 3
C H 3
C O 2 H+
Y ie ld, 6 5 ~ 7 5 %
三取代乙酸实验室 ; 副产物少,收率高
羧酸的烃基化反应
R C H 2 C
O
O H +
H O
C H 3
C H 3H 2 N
O
C
N
C H 3
C H 3
R C H 2
2-烷基 口 恶唑啉
(2-Oxazoline)
t - B u - L i +
O
C
N
C H 3
C H 3
R C H
R ' X
O
C
N
C H 3
C H 3
C H
R
R '
H 3 + O C H C O
2 HR
R '
间接烃基化
手性 2-烃基 口 恶唑啉 手性羧酸
(四 )、羧酸衍生物之含酸性 H化合物的 ?-碳负离子
—— 亲核加成反应
?Knoevenagel 反应
+R C H O C H 2 ( C O 2 C 2 H 5 ) 2
N
HR C H C ( C O
2 C 2 H 5 ) 21 ), O H - / H 2 O2 ), H +,R C H = C H C O 2 H
?,?-不饱和化合物
弱碱（胺、吡啶）
活泼 ?-H化合物与醛酮缩合
+C H O C H 3 C O C H 2 C O O C 2 H 5 ( C 2 H 5 ) 2 N H C H C C C H 3
C O 2 C 2 H 5
O
7 8 %
C H 2 ( C O 2 H ) 2C H 3 ( C H 2 ) 5 C H O P y r i d i n e C H 3 ( C H 2 ) 5 C H C ( C O 2 H ) 2 C H 3 ( C H 2 ) 5 C H C H C O 2 H+
7 5 ~ 8 5 %
+O C H 2 C O 2 C 2 H 5N C C H 3 C O O - + N H 4 C C O 2 C 2 H 5
C N 1 0 0 %
?Michael 加成
+C H 2 ( C O 2 C 2 H 5 ) 2 C H 2 C H C H O N a O C 2 H 5H O C 2 H 5 ( H 5 C 2 O 2 C ) 2 C H C H 2 C H 2 C H O
活泼 ?-H化合物 ?,?-不饱和化合物 1,4— 加成
+C H 2 ( C O 2 C 2 H 5 ) 2 N a O C 2 H 5 H O C 2 H 5+ C H ( C O 2 C 2 H 5 ) 2
( C 2 H 5 O 2 C ) 2 C H C H 2 C H C
O
H
+ ( C 2 H 5 O 2 C ) 2 C H C H 2 C H C
O
H
H O C 2 H 5
( C 2 H 5 O 2 C ) 2 C H C H 2 C H 2 C H O
机理
碱,-OC2H5,-OH,季铵碱
?,?-不饱和化合物, ?,?-不饱和酯、醛、酮、腈
活泼 ?-H化合物,Y-CH2-Y’,Y,Y’
?Michael 加成
C H 2 ( C O 2 C 2 H 5 ) 2 N a O C 2 H 5+ C H 2 C C O 2 C 2 H 5
C 6 H 5
( H 5 C 2 O 2 C ) 2 C H C H 2 C H
P h
C O 2 C 2 H 5
5 5 ~ 6 6 %
+P h C H
C N
C O 2 C 2 H 5 C H 2 C H C N K O H
M e 3 C O H
P h C H
C N
C O 2 C 2 H 5
C H 2 C H 2 C N
6 8 ~ 8 3 %
+
C O 2 C 2 H 5
C H 3 C C H 2 C O 2 C 2 H 5
O
R 4 N + O H -
C O 2 C 2 H 5
C H
C O 2 C 2 H 5
C O C H 3
8 5 %
C H 2 ( C O 2 C 2 H 5 ) 2 + 2 C H 2 C H C C H 3
O
O H -
C H 3 C O C H 2 C H 2
C H 3 C O C H 2 C H 2
C
C O 2 C 2 H 5
C O 2 C 2 H 58 5 %
1,5—— 双功能团化合物的生成
?Michael 加成 1,5—— 双功能团化合物的合成
C H 3 C C H 2 C H 2 C H 2 C O O H
O
a b
C H 3 C O C H 2 C O 2 C 2 H 5
C H 2 C H C O 2 C 2 H 5
C H 2 ( C O 2 C 2 H 5 ) 2
C H 3 C
O
C H C H 2
+
O
O
C H 3 C H 2 C H C
O
C H 3 N a O C 2 H 5
o r K O H / C 2 H 5 O H
O
O
C H 3
C H 2 C H 2 C C H 3
O
N a O C 2 H 5
o r K O H / C 2 H 5 O H
O
C H 3
O
碱的用量 -控制反应程度
?Reformatsky 反应
R
C O
R '
( H )
+ B r C H 2 C O 2 C 2 H 51, Z n /e th e r
2, H +
R
C
O H
R '
C H 2 C O 2 C 2 H 5
( H ) ?-羟基酸酯
机理
+C 2 H 5 O 2 C C H 2 Z n B r R C
R '
O C 2 H 5 O 2 C C H 2 C
R '
R
O Z n B r
有机锌化合物 活性 类似 Grignard 试剂
?Reformatsky 反应
+ B r C H C O 2 C 2 H 5
C H 3
1, Z n / e t h e r
2, H +
C H 3 ( C H 2 ) 3 C H
C H 2 C H 3
C H O C H 3 ( C H 2 ) 3 C H
C H 2 C H 3
C H C H
C H 3
C O 2 C 2 H 5O H
8 7 %
+ B r C H 2 C O 2 C 2 H 5 1, Z n / B e n z e n e
2, H +
O
O H
C O 2 C 2 H 5
9 5 %
+ B r C H 2 C O 2 C 2 H 5C H O 1, Z n2, H + C H
O H
C H 2 C O 2 C 2 H 5 O H - / H 2 OH + C H C H C O O H
?-羟基酸酯 ?-羟基酸衍生物 ?,?-不饱和化合物
?Darzen 反应
R C R ' ( H )
O
+ C l C H 2 C O 2 C 2 H 5 N a O C 2 H 5C H C O 2 C 2 H 5
O
C
R
( H ) R '
? ??? -环 氧 酸 酯
C l C H 2 C O 2 C 2 H 5 N a O C 2 H 5 C l C H C O 2 C 2 H 5R C R '
O
R C
R '
O
C H
C l
C O 2 C 2 H 5
C H C O 2 C 2 H 5
O
C
R
R '
机理
C 6 H 5 C H O + C 6 H 5 C H
C l
C O 2 C 2 H 5 K O C ( C H 3 ) 3
?Darzen 反应
C l C H 2 C O 2 C 2 H 5+ K O C ( C H 3 ) 3O C H C O 2 C 2 H 5
O
83~85%
B r C H 2 C O 2 C 2 H 5
N a O C 2 H 5
+C C H 3
O
C H C O 2 C 2 H 5
O
P h
C H 3
( 1 ) O H -/H 2 O
( 2 ) H +
C H
O
P h
C H 3
C O H
O
C
C H 3
C H
O H
C H
C H 3
C H O
C C O 2 C 2 H 5
O
H C C 6 H 5
P h
?Perkin 反应
+C H
O
C H 3 C O C C H 3
O O
C H 3 C O O N aC H C H C O O H + C H 3 C O 2 H
+ C H 3 C O 2 HC H 3 C O C C H 3
O O C H 3 C O 2
C H 3 C O C C H 2
O O
C H 3 C O C C H 2
O O C
H
O
C H C H 2 C O C C H 3
O OO -
C H C H C O O HC H C H 2 C O C C H 3
O OO H
C H 3 C O 2 H + C H
3 C O 2 H
机理
芳香醛 酸酐 ?,?-不饱和芳香酸
?Perkin 反应
( R C H 2 C O ) O C
H
O
G
C H 3 C O O N a
+ C H 3 C O C C H 3
O OC H O
O H O O
香豆素的合成
C H C C O O H
( C H 2 ) 1 3 C H 3
+
C H O
[ C H 3 ( C H 2 ) 1 3 C H 2 C ] 2 O
O
C H 3 ( C H 2 ) 1 3 C H 2 C O 2 N a
5 5 %
?,?-不饱和酸的合成方法你掌握几种？
(五 ) 碳酸衍生物
C
O
C l C l C
O
H 2N N H 2 C
S
H 2 N N H 2 CH 2 N N H 2
N H
C
O
C l O C C l3
C
O
C l 3 C O O C C l 3
碳酰氯
光气 (Phosgene)
碳酰胺，脲
(Urea)
硫代碳酰胺
硫脲 (thiourea) 亚氨基脲胍 (guanidine)
双光气
(diphosgene)
三光气
(triphosgene)
(六 )酰胺的性质
C N
O R
R '
C
O
N H
C
O
C
O
N H
C
O
酰胺 酰亚胺酰亚胺
? 酸碱性
?Hofmann 降解
R C N H 2
O B r
2 / O H - R N H 2
未取代酰胺 伯胺
降解机理 迁移基团的构型 应用
? 脱水反应
R C N H 2
O
R C NR C O - N H 4 +
O
(七 ) Reduction (还原反应 )
酯的还原
LiAlH4
R C O O R ' L i A l H 4
无 水 乙 醚
R C H 2 O H + R ' O H
C H 3 ( C H 2 ) 7 C H = C H ( C H 2 ) 7 C O 2 C 2 H 5 L i A l H 4无 水 乙 醚 H +C H 3 ( C H 2 ) 7 C H = C H ( C H 2 ) 7 C H 2 O H
油酸乙酯
Cis-9-十八烯酸甲酯 油醇
Na/ROH Bouveault-Blanc 还原法
C H 3 ( C H 2 ) 8 C O 2 C 2 H 5 N a / C 2 H 5 O H C H 3 ( C H 2 ) 8 C H 2 O H + C 2 H 5 O H
7 0 %
酯的还原缩合
C H 3 C H 2 C H 2 C O C 2 H 5
O
2 N a
乙 醚
H + C H
3 C H 2 C H 2 C
O
C H C H 2 C H 2 C H 3
O H
?-羟基酮
Acyloin(偶姻 )缩合
R C O R '
O
N a
R C O R '
O
R C O R '
O
R C C R
O R ' O R '
O O
R C C R
O O
2 N a
R C C R
O O
H
+
R C
O
C H R
O H
单电子转移自由基机理
酰氯的还原
C O 2 H
( 1 ) L i A l H 4
( 2 ) H + / H 2 O
C H 2 O H
C C l
O
S O C l 2 ( 1 ) L i A l H 4
( 2 ) H + / H 2 O
C H 3 O 2 C C H 2 C H 2 C O C l H 2P d / B a S O
4 / S - 喹 啉
C H 3 O 2 C C H 2 C H 2 C H O
Rosenmund 反应
C C l
O L i [ O C ( C H
3 ) 3 ] 3 A l H
H 2 O C H
O
酰胺、腈的还原：
LiAlH4
R C N H 2
O
R C N H R '
O
R C N R ' 2
O
L i A l H 4 H +
R C H 2 N H 2
R C H 2 N H R '
R C H 2 N R '2
伯胺
仲胺
叔胺
P h C H 2 C N H 2 / N i
1 2 0 0 C 压 力
P h C H 2 C H 2 N H 2
8 3 ~ 8 7 %
( 1 ) L i A l H 4
( 2 ) H + / H 2 OC H 3 C H 2 C H 2 C N C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 N H 2
Stephen reduction
R C N S n C l 2 / H C l ( R C = N + H 2 ) 2, ( S n C l 6 ) 2 - H 2 O R C H O
SnCl2/HCl
(八 ) 与金属试剂的作用
RMgX,R2CuLi,R2Cd 亲核试剂
R C
O
C l R 'M g X R C
O
R 'R 'M g X R C
O H
R '
R '
( C H 3 ) 3 C C O C l + ( C H 3 ) 2 C u L i e t h e r- 7 8 o C ( C H 3 ) 3 C C O C H 3 6 0 %
C H 3 O 2 C C H 2 C H 2 C O C l + ( C H 3 C H 2 C H 2 ) 2 C d C H 3 O 2 C C H 2 C H 2 C O C H 2 C H 2 C H 37 5 %
酰氯
酯
2 R ' ' M g X+R C O 2 R ' R C R ' '
O
R C R ' '
R ' '
O H
3o,两个烷基相同
H O C H 2 C H 2 C H 2 C H 2 C C 2 H 5
C 2 H 5
O H
( 2 ) H + / H 2 O
O O
C 2 H 5 M g X
腈
H + / H 2 OR C N R ' M g X
R C R '
N M g X
R C R '
O
H + / H 2 O
C N
C 6 H 5 M g B r C P h
O
7 3 %
羧酸及衍生物的转换关系
( R C O )
2
O
R C O N H
2R C O 2 H
R C O
2
R '
R C O C l
氨 解
氨 解
氨 解
醇 解
醇 解
水 解
水 解
水 解
酯 化
卤 化 ( S O C l
2
,P C l
3
,P C l
5
)
R C N
R M g X + C O 2
水 解
水 解
水 解
脱 水
( a ) 羧 酸
C H
3
C O O H + C H
3
O H
C H
3
C O O
-
N a
+
+ C H
3
I
H
+
C H
3
C O C l + C H
3
O H
( C H
3
C O )
2
O + C H
3
O H
C H
3
C O O R + C H
3
O H
C H
3
C O O C H
3
( b ) 酰 氯
( c ) 酸 酐
( d ) 酯
+ H
3
O
+
C H
3
C O O H + C H
3
O H
C H
3
C O O
-
N a
+
+ C H
3
O H+ N a O H
( 1 ) L i A l H
4
( 2 ) H
2
O
C H
3
C H
2
O H + C H
3
O H
( 1 ) 2 R M g X
( 2 ) H
2
O
+ C H
3
O HC H
3
C
R
R
O H
+ N H
3
C H
3
C O N H
2
+ C H
3
O H
酯 缩 合 反 应 ( C l a i s e n,D i e c k m e n,C r o s s e d
e s t e r c o n d e n s a t i o n )
? ? ? ? 酸 性 ( ? ? 卤 代, 互 变 异 构, 负 碳 离 子 )
水 解 （ 皂 化 ）
还 原
与 G r i g n a r d 试 剂 反 应
形 成 酰 胺
制 备
性 质
酯的性质
C H
3
C O O H + C H
3
O H
( 1 ) L i A l H
4
( 2 ) H
2
O
C H
3
C H
2
O H + C H
3
O H
( 1 ) 2 R M g X
( 2 ) H
2
O
+ C H
3
O HC H
3
C
R
R
O H
C H
3
C O N H
2
制 备
性 质
C H
3
C O O H +
S O C l
2
P C l
3
P C l
5
C O C l
C O C l
C H
3
C C l
O
H
2
O
R O H
N H
3
A r H
A l C l
3
C H
3
C O A r
R
2
C u L i
C H
3
C R
O
H
2
P d / B a S O
4
/ S
C H
3
C O O R
C H
3
C H O
R o s e n m u n d 反 应
酰氯的性质
( C H
3
C O )
2
OC H
3
C O O H
A l P O
4
7 0 0
o
C
H
2
O
R O H
N H
3
P e r k i n 反 应
C
C
O
O
O
H
2
O
R O H
N H
3
P e r k i n 反 应
C
C
O
O
O H
O H 1 5 0
o
C
制 备
性 质
酸酐的性质
酰胺的性质
C H
3
C O N H
2
C H
3
C O
2
H
N H
3
C H
3
C O
2
-
N H
4
+
C H
3
C O C l
N H
3
( C H
3
C O )
2
O
N H
3
C H
3
C O O
2
C H
3
N H
3
C H
3
C N
H
3
O
+
肟
H
3
O
+
( B e c k m a n 重 排 )
H
3
O
+
C H
3
C O
2
H
N a O H
L i A l H
4
H
2
O
B r
2
/ N a O H
缩 水
C H
3
C N
制 备
性 质
H o f m a n n 降 解
C N O H
R
R '
C H
3
C O
2
H
—— 亲核取代反应
C C L
O
Y
H
H
? 酸性
?-碳负离子
C
C O O C 2 H 5
C O O C 2 H 5
HH
C H 3 C C C O C 2 H 5
O OH
H
丙二酸二乙酯
Diethyl malonate
乙酰乙酸乙酯
Ethyl acetoacetate
双重 ?-H ?-碳负离子
亲核取代反应 亲核取代反应
丙二酸二乙酯 Diethyl malonate在合成中的应用
?烃基化及产物的脱羧
C
C O O C 2 H 5
C O O C 2 H 5
HH
N a O C 2 H 5
C
C O O C 2 H 5
C O O C 2 H 5
HR X C
C O O C 2 H 5
C O O C 2 H 5
HR 1 ) H O - / H 2 O2 ) H + R C H 2 C O O H
N a O C 2H 5
C
C O O C 2 H 5
C O O C 2 H 5
R
R ' XC
C O O C 2 H 5
C O O C 2 H 5
R R ' 1 ) H O - / H 2 O
2 ) H +
R C H
2 C O O HR '
二烃基乙酸
一烃基乙酸
? 合成羧酸
丙二酸二乙酯 Diethyl malonate在合成中的应用
（ 1）取代乙酸的制备
C
C O O C 2 H 5
C O O C 2 H 5
HH N a O C 2 H 5C H
3 C H 2 C H 2 C H 2 C l
C H 2 C H 2 C H 2 C H 2 C H ( C O 2 C 2 H 5 ) 2 1 ) H O - / H 2 O2 ) H + C H 2 C H 2 C H 2 C H 2 C H C O 2 H
（ 2）二元羧酸的制备 C
C O O C 2 H 5
C O O C 2 H 5
HH
2 N a O C 2 H 5
B r C H 2 C H 2 B r
2 2 ( C 2 H 5 O 2 C C H C O 2 C 2 H 5 )
C H 2 C H 2 C H ( C O 2 C 2 H 5 ) 2( C 2 H 5 O 2 C ) 2 C H
1 ) H O - / H 2 O
2 ) H +
C H 2 C H 2 C H 2 C O 2 H 5H O 2 C C H 2
丙二酸二乙酯 Diethyl malonate在合成中的应用
?环烷羧酸
C H 2
H 5 C 2 O 2 C
H 5 C 2 O 2 C
2 N a O C 2 H 5C
H 5 C 2 O 2 C
H 5 C 2 O 2 C
B r C H 2 C H 2 C H 2 B r C O 2 C 2 H 5
C O 2 C 2 H 5
1, O H - / H 2 O
2, H +,C O 2 H
制备含 3,4,5和 6元环的环烷羧酸
丙二酸二乙酯 Diethyl malonate在合成中的应用
? 1,4—— 官能团化合物制备
1, O H - / H 2 O
2, H +,
R C C H 2 C l
O
C H ( C O O C 2 H 5 ) 2+ R C C H 2 C H 2 C O O H
O
14
1, O H - / H 2 O
2, H +,C H ( C O O C 2 H 5 ) 2+H 5 C 2 O 2 C C H 2 C l 14H O 2 C C H 2 C H 2 C O O H
?Sumarry
1,Diethyl malonate烷基化 取代羧酸
2,卤代烃的选择
3,Diethyl malonate C C O O HH
乙酰乙酸乙酯 (Ethyl acetoacetate)烃基化及应用
C H 3 C C H 2 C O 2 C 2 H 5
O N a O C
2 H 5 C H 3 C C H C O 2 C 2 H 5
OR X
C HR
C O 2 C 2 H 5
C O C H 3
1 ), O H
-
/ H 2 O
2 ), H
+
R C H 2 C C H 3
O
N a O C 2H 5
CR
C O 2C 2 H 5
C O 2C 2 H 5
R 'XCR
C O 2 C 2 H 5
C O 2 C 2 H 5
R ' 1 ), O H
- / H
2 O
2 ), H +R C H C C H
3
O
R '
二取代丙酮
一取代丙酮
乙酰乙酸乙酯 (Ethyl acetoacetate)烃基化及应用
C H C C H 3
O
取代丙酮 ; 甲基酮
烷基化试剂, 卤代烷,?-卤代物
C H 3 C H 2 C H 2 C H C C H 3
O
C H 3
C H 2 C H 2 C C H 3
O
C H 3 C C H 2
O
C C H 3
O
C H 2 C C H 3
O
C H 3 C C H 2
O
羧酸的烃基化反应
R C H 2 C O O H 2 L i N [ C H ( C H 3 ) 2 ] 2R C H C O 2 -L i+
L i+ 1,R' X2,H2O R C H C O 2 HR '
直接烷基化
C H 3 ( C H 2 ) 3 C
C H 3
C H 3
C O 2 H
Y i e l d, 8 9 %
2 L i N [ C H ( C H 3 ) 2 ] 2( C H 3 ) 2 C H C O O H
T H F / H e x a n eL i +
1, C H 3 ( C H 2 ) 3 B r X
2, H 2 O
( C H 3 ) 2 C C O O - L i +
( C H 2 ) n C
C H 3
C H 3
C O 2 HC
C H 3
C H 3
H O 2 C
L i +
( C H 3 ) 2 C C O O - L i + B r ( C H 2 ) n C
C H 3
C H 3
C O 2 H+
Y ie ld, 6 5 ~ 7 5 %
三取代乙酸实验室 ; 副产物少,收率高
羧酸的烃基化反应
R C H 2 C
O
O H +
H O
C H 3
C H 3H 2 N
O
C
N
C H 3
C H 3
R C H 2
2-烷基 口 恶唑啉
(2-Oxazoline)
t - B u - L i +
O
C
N
C H 3
C H 3
R C H
R ' X
O
C
N
C H 3
C H 3
C H
R
R '
H 3 + O C H C O
2 HR
R '
间接烃基化
手性 2-烃基 口 恶唑啉 手性羧酸
(四 )、羧酸衍生物之含酸性 H化合物的 ?-碳负离子
—— 亲核加成反应
?Knoevenagel 反应
+R C H O C H 2 ( C O 2 C 2 H 5 ) 2
N
HR C H C ( C O
2 C 2 H 5 ) 21 ), O H - / H 2 O2 ), H +,R C H = C H C O 2 H
?,?-不饱和化合物
弱碱（胺、吡啶）
活泼 ?-H化合物与醛酮缩合
+C H O C H 3 C O C H 2 C O O C 2 H 5 ( C 2 H 5 ) 2 N H C H C C C H 3
C O 2 C 2 H 5
O
7 8 %
C H 2 ( C O 2 H ) 2C H 3 ( C H 2 ) 5 C H O P y r i d i n e C H 3 ( C H 2 ) 5 C H C ( C O 2 H ) 2 C H 3 ( C H 2 ) 5 C H C H C O 2 H+
7 5 ~ 8 5 %
+O C H 2 C O 2 C 2 H 5N C C H 3 C O O - + N H 4 C C O 2 C 2 H 5
C N 1 0 0 %
?Michael 加成
+C H 2 ( C O 2 C 2 H 5 ) 2 C H 2 C H C H O N a O C 2 H 5H O C 2 H 5 ( H 5 C 2 O 2 C ) 2 C H C H 2 C H 2 C H O
活泼 ?-H化合物 ?,?-不饱和化合物 1,4— 加成
+C H 2 ( C O 2 C 2 H 5 ) 2 N a O C 2 H 5 H O C 2 H 5+ C H ( C O 2 C 2 H 5 ) 2
( C 2 H 5 O 2 C ) 2 C H C H 2 C H C
O
H
+ ( C 2 H 5 O 2 C ) 2 C H C H 2 C H C
O
H
H O C 2 H 5
( C 2 H 5 O 2 C ) 2 C H C H 2 C H 2 C H O
机理
碱,-OC2H5,-OH,季铵碱
?,?-不饱和化合物, ?,?-不饱和酯、醛、酮、腈
活泼 ?-H化合物,Y-CH2-Y’,Y,Y’
?Michael 加成
C H 2 ( C O 2 C 2 H 5 ) 2 N a O C 2 H 5+ C H 2 C C O 2 C 2 H 5
C 6 H 5
( H 5 C 2 O 2 C ) 2 C H C H 2 C H
P h
C O 2 C 2 H 5
5 5 ~ 6 6 %
+P h C H
C N
C O 2 C 2 H 5 C H 2 C H C N K O H
M e 3 C O H
P h C H
C N
C O 2 C 2 H 5
C H 2 C H 2 C N
6 8 ~ 8 3 %
+
C O 2 C 2 H 5
C H 3 C C H 2 C O 2 C 2 H 5
O
R 4 N + O H -
C O 2 C 2 H 5
C H
C O 2 C 2 H 5
C O C H 3
8 5 %
C H 2 ( C O 2 C 2 H 5 ) 2 + 2 C H 2 C H C C H 3
O
O H -
C H 3 C O C H 2 C H 2
C H 3 C O C H 2 C H 2
C
C O 2 C 2 H 5
C O 2 C 2 H 58 5 %
1,5—— 双功能团化合物的生成
?Michael 加成 1,5—— 双功能团化合物的合成
C H 3 C C H 2 C H 2 C H 2 C O O H
O
a b
C H 3 C O C H 2 C O 2 C 2 H 5
C H 2 C H C O 2 C 2 H 5
C H 2 ( C O 2 C 2 H 5 ) 2
C H 3 C
O
C H C H 2
+
O
O
C H 3 C H 2 C H C
O
C H 3 N a O C 2 H 5
o r K O H / C 2 H 5 O H
O
O
C H 3
C H 2 C H 2 C C H 3
O
N a O C 2 H 5
o r K O H / C 2 H 5 O H
O
C H 3
O
碱的用量 -控制反应程度
?Reformatsky 反应
R
C O
R '
( H )
+ B r C H 2 C O 2 C 2 H 51, Z n /e th e r
2, H +
R
C
O H
R '
C H 2 C O 2 C 2 H 5
( H ) ?-羟基酸酯
机理
+C 2 H 5 O 2 C C H 2 Z n B r R C
R '
O C 2 H 5 O 2 C C H 2 C
R '
R
O Z n B r
有机锌化合物 活性 类似 Grignard 试剂
?Reformatsky 反应
+ B r C H C O 2 C 2 H 5
C H 3
1, Z n / e t h e r
2, H +
C H 3 ( C H 2 ) 3 C H
C H 2 C H 3
C H O C H 3 ( C H 2 ) 3 C H
C H 2 C H 3
C H C H
C H 3
C O 2 C 2 H 5O H
8 7 %
+ B r C H 2 C O 2 C 2 H 5 1, Z n / B e n z e n e
2, H +
O
O H
C O 2 C 2 H 5
9 5 %
+ B r C H 2 C O 2 C 2 H 5C H O 1, Z n2, H + C H
O H
C H 2 C O 2 C 2 H 5 O H - / H 2 OH + C H C H C O O H
?-羟基酸酯 ?-羟基酸衍生物 ?,?-不饱和化合物
?Darzen 反应
R C R ' ( H )
O
+ C l C H 2 C O 2 C 2 H 5 N a O C 2 H 5C H C O 2 C 2 H 5
O
C
R
( H ) R '
? ??? -环 氧 酸 酯
C l C H 2 C O 2 C 2 H 5 N a O C 2 H 5 C l C H C O 2 C 2 H 5R C R '
O
R C
R '
O
C H
C l
C O 2 C 2 H 5
C H C O 2 C 2 H 5
O
C
R
R '
机理
C 6 H 5 C H O + C 6 H 5 C H
C l
C O 2 C 2 H 5 K O C ( C H 3 ) 3
?Darzen 反应
C l C H 2 C O 2 C 2 H 5+ K O C ( C H 3 ) 3O C H C O 2 C 2 H 5
O
83~85%
B r C H 2 C O 2 C 2 H 5
N a O C 2 H 5
+C C H 3
O
C H C O 2 C 2 H 5
O
P h
C H 3
( 1 ) O H -/H 2 O
( 2 ) H +
C H
O
P h
C H 3
C O H
O
C
C H 3
C H
O H
C H
C H 3
C H O
C C O 2 C 2 H 5
O
H C C 6 H 5
P h
?Perkin 反应
+C H
O
C H 3 C O C C H 3
O O
C H 3 C O O N aC H C H C O O H + C H 3 C O 2 H
+ C H 3 C O 2 HC H 3 C O C C H 3
O O C H 3 C O 2
C H 3 C O C C H 2
O O
C H 3 C O C C H 2
O O C
H
O
C H C H 2 C O C C H 3
O OO -
C H C H C O O HC H C H 2 C O C C H 3
O OO H
C H 3 C O 2 H + C H
3 C O 2 H
机理
芳香醛 酸酐 ?,?-不饱和芳香酸
?Perkin 反应
( R C H 2 C O ) O C
H
O
G
C H 3 C O O N a
+ C H 3 C O C C H 3
O OC H O
O H O O
香豆素的合成
C H C C O O H
( C H 2 ) 1 3 C H 3
+
C H O
[ C H 3 ( C H 2 ) 1 3 C H 2 C ] 2 O
O
C H 3 ( C H 2 ) 1 3 C H 2 C O 2 N a
5 5 %
?,?-不饱和酸的合成方法你掌握几种？
(五 ) 碳酸衍生物
C
O
C l C l C
O
H 2N N H 2 C
S
H 2 N N H 2 CH 2 N N H 2
N H
C
O
C l O C C l3
C
O
C l 3 C O O C C l 3
碳酰氯
光气 (Phosgene)
碳酰胺，脲
(Urea)
硫代碳酰胺
硫脲 (thiourea) 亚氨基脲胍 (guanidine)
双光气
(diphosgene)
三光气
(triphosgene)
(六 )酰胺的性质
C N
O R
R '
C
O
N H
C
O
C
O
N H
C
O
酰胺 酰亚胺酰亚胺
? 酸碱性
?Hofmann 降解
R C N H 2
O B r
2 / O H - R N H 2
未取代酰胺 伯胺
降解机理 迁移基团的构型 应用
? 脱水反应
R C N H 2
O
R C NR C O - N H 4 +
O
(七 ) Reduction (还原反应 )
酯的还原
LiAlH4
R C O O R ' L i A l H 4
无 水 乙 醚
R C H 2 O H + R ' O H
C H 3 ( C H 2 ) 7 C H = C H ( C H 2 ) 7 C O 2 C 2 H 5 L i A l H 4无 水 乙 醚 H +C H 3 ( C H 2 ) 7 C H = C H ( C H 2 ) 7 C H 2 O H
油酸乙酯
Cis-9-十八烯酸甲酯 油醇
Na/ROH Bouveault-Blanc 还原法
C H 3 ( C H 2 ) 8 C O 2 C 2 H 5 N a / C 2 H 5 O H C H 3 ( C H 2 ) 8 C H 2 O H + C 2 H 5 O H
7 0 %
酯的还原缩合
C H 3 C H 2 C H 2 C O C 2 H 5
O
2 N a
乙 醚
H + C H
3 C H 2 C H 2 C
O
C H C H 2 C H 2 C H 3
O H
?-羟基酮
Acyloin(偶姻 )缩合
R C O R '
O
N a
R C O R '
O
R C O R '
O
R C C R
O R ' O R '
O O
R C C R
O O
2 N a
R C C R
O O
H
+
R C
O
C H R
O H
单电子转移自由基机理
酰氯的还原
C O 2 H
( 1 ) L i A l H 4
( 2 ) H + / H 2 O
C H 2 O H
C C l
O
S O C l 2 ( 1 ) L i A l H 4
( 2 ) H + / H 2 O
C H 3 O 2 C C H 2 C H 2 C O C l H 2P d / B a S O
4 / S - 喹 啉
C H 3 O 2 C C H 2 C H 2 C H O
Rosenmund 反应
C C l
O L i [ O C ( C H
3 ) 3 ] 3 A l H
H 2 O C H
O
酰胺、腈的还原：
LiAlH4
R C N H 2
O
R C N H R '
O
R C N R ' 2
O
L i A l H 4 H +
R C H 2 N H 2
R C H 2 N H R '
R C H 2 N R '2
伯胺
仲胺
叔胺
P h C H 2 C N H 2 / N i
1 2 0 0 C 压 力
P h C H 2 C H 2 N H 2
8 3 ~ 8 7 %
( 1 ) L i A l H 4
( 2 ) H + / H 2 OC H 3 C H 2 C H 2 C N C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 N H 2
Stephen reduction
R C N S n C l 2 / H C l ( R C = N + H 2 ) 2, ( S n C l 6 ) 2 - H 2 O R C H O
SnCl2/HCl
(八 ) 与金属试剂的作用
RMgX,R2CuLi,R2Cd 亲核试剂
R C
O
C l R 'M g X R C
O
R 'R 'M g X R C
O H
R '
R '
( C H 3 ) 3 C C O C l + ( C H 3 ) 2 C u L i e t h e r- 7 8 o C ( C H 3 ) 3 C C O C H 3 6 0 %
C H 3 O 2 C C H 2 C H 2 C O C l + ( C H 3 C H 2 C H 2 ) 2 C d C H 3 O 2 C C H 2 C H 2 C O C H 2 C H 2 C H 37 5 %
酰氯
酯
2 R ' ' M g X+R C O 2 R ' R C R ' '
O
R C R ' '
R ' '
O H
3o,两个烷基相同
H O C H 2 C H 2 C H 2 C H 2 C C 2 H 5
C 2 H 5
O H
( 2 ) H + / H 2 O
O O
C 2 H 5 M g X
腈
H + / H 2 OR C N R ' M g X
R C R '
N M g X
R C R '
O
H + / H 2 O
C N
C 6 H 5 M g B r C P h
O
7 3 %
羧酸及衍生物的转换关系
( R C O )
2
O
R C O N H
2R C O 2 H
R C O
2
R '
R C O C l
氨 解
氨 解
氨 解
醇 解
醇 解
水 解
水 解
水 解
酯 化
卤 化 ( S O C l
2
,P C l
3
,P C l
5
)
R C N
R M g X + C O 2
水 解
水 解
水 解
脱 水
( a ) 羧 酸
C H
3
C O O H + C H
3
O H
C H
3
C O O
-
N a
+
+ C H
3
I
H
+
C H
3
C O C l + C H
3
O H
( C H
3
C O )
2
O + C H
3
O H
C H
3
C O O R + C H
3
O H
C H
3
C O O C H
3
( b ) 酰 氯
( c ) 酸 酐
( d ) 酯
+ H
3
O
+
C H
3
C O O H + C H
3
O H
C H
3
C O O
-
N a
+
+ C H
3
O H+ N a O H
( 1 ) L i A l H
4
( 2 ) H
2
O
C H
3
C H
2
O H + C H
3
O H
( 1 ) 2 R M g X
( 2 ) H
2
O
+ C H
3
O HC H
3
C
R
R
O H
+ N H
3
C H
3
C O N H
2
+ C H
3
O H
酯 缩 合 反 应 ( C l a i s e n,D i e c k m e n,C r o s s e d
e s t e r c o n d e n s a t i o n )
? ? ? ? 酸 性 ( ? ? 卤 代, 互 变 异 构, 负 碳 离 子 )
水 解 （ 皂 化 ）
还 原
与 G r i g n a r d 试 剂 反 应
形 成 酰 胺
制 备
性 质
酯的性质
C H
3
C O O H + C H
3
O H
( 1 ) L i A l H
4
( 2 ) H
2
O
C H
3
C H
2
O H + C H
3
O H
( 1 ) 2 R M g X
( 2 ) H
2
O
+ C H
3
O HC H
3
C
R
R
O H
C H
3
C O N H
2
制 备
性 质
C H
3
C O O H +
S O C l
2
P C l
3
P C l
5
C O C l
C O C l
C H
3
C C l
O
H
2
O
R O H
N H
3
A r H
A l C l
3
C H
3
C O A r
R
2
C u L i
C H
3
C R
O
H
2
P d / B a S O
4
/ S
C H
3
C O O R
C H
3
C H O
R o s e n m u n d 反 应
酰氯的性质
( C H
3
C O )
2
OC H
3
C O O H
A l P O
4
7 0 0
o
C
H
2
O
R O H
N H
3
P e r k i n 反 应
C
C
O
O
O
H
2
O
R O H
N H
3
P e r k i n 反 应
C
C
O
O
O H
O H 1 5 0
o
C
制 备
性 质
酸酐的性质
酰胺的性质
C H
3
C O N H
2
C H
3
C O
2
H
N H
3
C H
3
C O
2
-
N H
4
+
C H
3
C O C l
N H
3
( C H
3
C O )
2
O
N H
3
C H
3
C O O
2
C H
3
N H
3
C H
3
C N
H
3
O
+
肟
H
3
O
+
( B e c k m a n 重 排 )
H
3
O
+
C H
3
C O
2
H
N a O H
L i A l H
4
H
2
O
B r
2
/ N a O H
缩 水
C H
3
C N
制 备
性 质
H o f m a n n 降 解
C N O H
R
R '
C H
3
C O
2
H
