Transcript 第四章缩合反应

第四章 缩合反应
Condensation
Reaction
定义：两个及两个以上有机化合
物通过反应形成一个新的较
大分子或同一分子内部发生
分子内的反应形成新分子的
反应称为缩合反应。
用途：形成新的碳-碳键或碳-杂键
缩合反应(C-C键形成)
•-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应
•-羟烷基、 -羰烷基化反应
•亚甲基化反应
•,-环氧烷基化反应
•环加成反应
第一节
α-羟烷基、卤烷基、
氨烷基化反应
4.1.1 -羟烷基化反应
•4.1.1.1 Aldol缩合[醇醛(酮)缩合]
•4.1.1.2不饱和烃的-羟烷基化反应(Prins反
应)
•4.1.1.3芳醛的-羟烷基化反应(安息香缩合)
•4.1.1.4有机金属化合物的-羟烷基化
1.Aldol缩合(醇醛缩合、羟醛缩合反应)
在稀酸或稀碱催化下(通常为稀碱)，
一分子醛(或酮)的-氢原子加到另一分
子醛(或酮)的氧原子上，其余部分加到
羰基碳上，生成-羟基醛(或酮)，这个
增长碳链的反应称为Aldol缩合反应。


反应机理
碱催化
Step 1
Step 2
烯醇负离子
An alkoxide ion
反应机理
碱催化
Step 3
Stronger base
Weaker
base
Step 4
碱催化利于醛的缩合，而不利于酮的缩合。
活性：酮<醛
O
O
CH3 C + H2C C CH3
CH3
H
CH3
Ba(OH)2
O
H3C C CH2 C CH3
OH
I2»òH3PO4
CH3
O
H3C C CH C CH3 71%
CHO
OHC
H2O
(CH2)3 CH CHO
115¡æ
C3H7
62%
C3H7
CH3
NaOH
CH3CH2CH C CHO
CH3CH2CHO + (CH3)2CHCHO
25¡æ
OH CH3
NaOH
(CH3)2CHCH C CHO
CH3CH2CHO + (CH3)2CHCHO
80¡æ
CH3
NaOH H3C
CHCH2CH CHCOCH3
CHCH2CHO + CH3COCH3
30¡æ H3C
H3C
60%
H3C
酸催化：
OH
OH
O
CH3CCH3 + H Cl
CH3C CH2 H + Cl
羰基质子化及烯醇的生成
OH
CH3
CH3C CH2 + C OH
CH3
-HCl
CH3C CH2
酮的缩合反应常在
酸催化下进行。
OH
CH3C CH2
CH3
C OH
CH3
烯醇进攻质子化的羰基
OH
CH3C CH2
CH3
C OH
CH3
O H CH3
-H2O, -H
OH
CH3C CH C
2
CH3
O
CH3
CH3CCH CCH3
1）自身缩合 （一般用碱性催化剂）
NaOH
25℃
CH3CH2CH2CH
OH
2CH3CH2CH2CHO
NaOH
80℃
CH3CH2CH2CH
H
C
CHO
CH2CH3
C
CHO
CH2CH3
O
O
O
O
H3PO4
Al(t-BuO)4
+
OH
应用：2-乙基己醇（异辛醇）的生产
5% NaOH
2CH3CHO
15~18oC
H2/Ni
CH3CH=CHCHO
140~150oC
10% NaOH
CH3CH2CH2CHO
70~80oC
H2/Cu
o
160 C
OH
CHO
2）Claisen-Schimidt反应
芳醛和脂肪族醛、酮在碱催化下缩合而成α、
-不饱和醛、酮的反应。
C6H5
H
NaOH/H2O/EtOH
C C
+
C6H5CHO CH3COC6H5
COC6H5
H (85%)
15~30¡æ
O
C6H5CHO + CH3 C CH3
过量
10%NaOH C6H5
25~30¡æ
C C
H
H
COCH3
65％－78％
机理：
• 反应机理
Claisen-Schmidt 反应产物通常为反式构型
-
PhCHO + MeCOPh
OH
Ph
H
C=C
H
-
PhCHO + MeCOCMe3
OH
COPh
Ph
H
C=C
H
COCMe3
催化剂不同，反应方式也不同
OH-
PhCH=CHCOCH2Me
PhCHO + MeCOCH2Me
H+
PhCH=C(Me)COMe
O
O
+ CH3 C CH3
CHO
NaOH/H2O
O
C C
H
H
COCH3
CHO
+ CH3CH2COCH2CH3
CHO
CH3
EtONa
O
(60%) CH3
3）定向醇醛(酮)缩合
•醛或酮与具位阻的碱如LDA(二异丙胺
锂)作用，形成烯醇盐再与另一分子醛
或酮作用，
•醛、酮转变成烯醇硅醚，在TiCl4催化
下与另一分子醛、酮分子作用，
•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。
LDA/THF
C 3H7COCH3
C3H7
-78¡æ
1) CH3(CH2)2
2) H3O
OLi
C CH2
O
C H
C3H7C CH2 CH(CH2)2CH3
O
OH
65%
CH3CH2CH2CHO + C6H5CH2CH CH O Si(CH3)3
1) TiCl4/CH2Cl2, -78¡æ
2) H2O
TsOH/PhH
CH3CH2CH2CH CHCH2C6H5
OH CHO
CH3CH2CH2CH CCH2C 6H5 78%
CHO
亚胺法：
NH2
-H2O
CH3CHO +
LDA
H2C
C
H
H
H3C C
CH3CH2CHO
N
H3CH2CHC
HO
H2
C C N
H
HO
-H2O
N
H3CH2C
C
H
H2
C
O
C
H
4）Tollens缩合(羟甲基化反应)
含有-氢的醛或酮在Ca(OH)2、K2CO3、
NaHCO3等碱的存在下，用甲醛处理，在醛、
酮的-碳原子上引入羟甲基的反应称为
Tollens缩合反应。
Ï¡N aOH
HCHO + CH3COCH3
40~42¡æ
COOH
COOH
CH2 CH COCH3
CH2 CH2 COCH3
H2O
(45%)
OH
第一节 α-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应
1 Aldol缩合
一、α-羟烷基化
ii）不同的醛酮之间的缩合
¿¨Äá²éÂÞ·´Ó¦£º¦Á
Î »ÉÏÎÞ»îÆÃÇâµÄÈ©ÀàºÍŨNaOH
»òKOH£¨»ò´¼£©×÷ÓÃÉú³É´¼ºÍËá
RCH2OH + RCOO-
2RCHO + OH-
应用
O
CH3CH + 3HCHO
CH2OH
CH2OH
Ca(OH)2
HCHO
HOH2C
C
CHO
Ca(OH)2
CH2OH
HOH2C
C
CH2OH + (HCOO)2Ca
CH2OH
¼¾ÎìËÄ´¼
CH3CHO + 4 HCHO
HOCH2
Ca(OH)2
CH2OH
C CH2OH + HCOOH
CH2OH
(57%)
CaO
+ 5 HCHO
H2O
O
HOCH2
HOCH2
CH2OH
+ HCOOH
CH2OH
O
(85%)
•
Robinson
环化反应
反应机理
本反应分为两步，第一步是Michael加成反应，
第二步是羟醛缩合反应。
O
H
H2C
H
O
O
O
H
H
- OH-
HO
O
H2O
HO
O
H
H2O
H
+ OH-
H
HO
O
O
H
HO
H
H
O
O
H
HO
O
H2O
HO
H
HO
O
5)分子内羟醛缩合和Robinson环化反应
具alpha活泼氢的二羰基化合物可发生分子内羟醛缩合，生成
环状化合物。
脂环酮与alpha,beta-不饱和酮发生迈克尔加成，之后
进行分子内羟醛缩合，得到增环产物，称为Robinson
缩合，常用来合成稠环化合物。
Robinson 环化反应
• 含活泼亚甲基的环酮与α,β-不饱和羰基化合物在碱存在
下反应，形成一个二并六员环的环系。
Michael缩合
Aldol缩合
• 是Michael缩合与分子内Aldol缩合的结合。
Robinson 环化反应
• 反应实例
71%
63~65%
Robinson增环反应
4.1.1.2 不饱和烃的-羟烷基化反应
Prins甲醛-烯加成反应
在无机酸催化剂存在的条件下，甲醛和烯
烃加成得到1,3-二醇，进一步和甲醛反应生
成环状缩醛的反应称为Prins甲醛-烯加成反
应。
机理: 烯烃上的亲电加成。加成后，脱氢得到alpha-烯醇；水
合得到1,3-二醇；1,3-二醇继续与醛反应生成缩醛。Prins反
应三种产物的生成：
HCl作催化剂
HCHO
+
Cl
HCl
中间体
CH2OH
CH2OH
R'
HCl
R
O
H H2
R CH C C OH or
O
H H2
R CH C C Cl
Cl R'
Cl R'
生成γ-氯代醇
(86%)
(85%)
4.1.1.3 芳醛的-羟烷基化反应
安息香缩合反应
芳醛在氰化钾(钠)催化下加热，双分
子缩合生成-羟基酮的反应称为安息香
缩合反应。
(96.5%)
反应机理：氰基负离子加成到芳醛羰基上，得到氧
负离子，经氢转移得到碳负离子，再加成到另一分
子芳醛的羰基上，最后再消除氰基，得到alpha-羟
基酮。
中间体
OH
C
R
CN
芳环上有烷基、烷氧基、卤素和羟基等供电子
基可促进反应,自身缩合，生成对称的α-羟基酮
当R为吸电子基团时有利于反应但不能生成对称
的α-羟基酮, 能与苯甲醛反应生成不对称的α-羟
基酮。
(80%)
4.1.1.4 有机金属化合物的-羟烷基化
Reformatsky反应
醛或酮与 -卤代酸酯在金属锌粉存在下
缩合而得到-羟基酸酯或脱水得,-不饱和
酸酯的反应称为Reformatsky反应。
(若R4=H)
机理
-卤代酸酯的活性顺序为：
ICH2COOC2H5>BrCH2COOC2H5
>ClCH2COOC2H5
(95%)
除Zn以外，还可用Mg、Li、Al等金属
如：
(81%)
(91%)
Reformatsky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
维生素A生产路线
Grignard和Normant反应
Grignard试剂和Normant试剂与羰基
化合物(醛、酮)反应，生成相应的醇类
的反应。
Grignard试剂
Normant试剂
4.1. 2 -卤烷基化反应
Blanc氯甲基化反应
芳香化合物用甲醛、氯化氢及ZnCl2
或AlCl3或质子酸处理时，在环上引入氯
甲基的反应称为Blanc氯甲基化反应。
反应机理:甲醛为缩合试剂
氯甲基甲醚为缩合试剂
ArCH2Cl可转化为：
ArCH2OH, ArCH2OR, ArCHO,
ArCH2CN, ArCH2NH2(R2)及延长碳链
由反应机理可知，芳环上由给电子基是可促进反
应，而含有硝基等吸电子基是反应不易进行，如
间二硝基苯和对硝基氯苯不发生Blanc反应。
与甲醛相比，氯甲基甲醚活性更高。如果用其它
醛代替甲醛，则得到氯甲基烷基衍生物。采用强
烈的反应条件可以实现多卤烷化。活泼的芳烃
(如酚和芳胺)还可以发生进一步缩合，得到二聚
物乃至高聚物。
NaOH
KCN
ArCH2Cl
NH3
R 3N
ArCH2Cl
CH2(COOC2H5)2
ArCH2CH(COOC2H5)2
Et2O
水解
ArCH2CH2COOH
△ -CO2
H3COC
OH
COCH3
OH
＊
位阻小
30℃
O
H
HC
Cl 2
n
Z
/
l
HC
HC
HO
70
HC
℃
l/Z
nC
l2
ClH2C
COCH3
OH
ClH2C
CH2Cl
4.1.3 -氨烷基化反应
•Mannich反应
•Pictet-Spengler反应
•Strecker反应
Mannich氨甲基化反应
含有活泼氢原子的化合物和甲醛
及胺进行缩合作用，结果活泼氢原子
被-氨甲基取代，得到-氨基酮类化
合物(常称为Mannich碱)的反应称为
Mannich氨甲基化反应。
• 含活泼氢原子的化合物有：酮、醛、
酸、酯、腈、硝基烷、炔、酚及杂
环化合物
• 醛可以是：甲醛、三聚甲醛、多聚
甲醛及活性大的脂肪醛和芳香醛
• 胺可以是：仲胺、伯胺及氨
机理
亲电取代反应
OH
CH2O +R2NH
O
C
C
H2C
H+
OH
R2N
CH2 +
C
C
H+
NR2
H
OH
CH
C
CH2=NR2
H+
H
OH
C
C
O
H2
R2N CH2 C C
+ H+
影响因素:
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。
最常用
HN
CH3
CH2
HCl、
二 乙 胺 、 HN
、
哌啶
HN
O、
吗啉
含有两种α-H的不对称酮反应发生在多取代α碳上
α，β-不饱和酮的反应发生在饱和的α碳上
酚类和活化芳杂环，氨甲基进入电荷密度较高的位置
HN
吡咯烷
O
O
H3C
C
H3C
CH3 + HCHO + CH3NH2HCl
C
CH2CH2NHCH2
HCl
CH3
O
HCHO+
H3C
H3C C CH3
H3C
O
C
O
C
N
CH2CH2
O
N CH3
CH2CH2
H3CC
H3C
CH3
Aldol
O
N
CH3
-H2O
H3CC
O
N
H3CC
HO
CH3
CH3
O
强极性供电基
OH
OH
+ 2HCHO +
H3C
NH
H3C
NH2C
HCl
OCH3
CH2N
OCH3
中等极性供电基
O
CH3
+ (CH2O)3 + (CH3)2NH.HCl
O
H2O
回流
CH3
O
CH2N(CH3)2
+ (H3C)2NH2C
CH2N(CH3)2
70%
CH3
30%
用途
•制备C-氨甲基化产物
•Michael 加成的反应物
•转化(如亲核试剂置换)
•制备多一个碳的同系物
(90%)
颠茄酮
(95%)
CH2
CH3CONHC(COOC2H5)2
N
CH2C(COOC2H5)2
NHCOCH3
N
H
NaOH /Tol
heat
- (CH3)2NH
CH2CHCOOH
NH2
N
H
(70%)
抗疟疾药常洛林
NH
OH
CH2
HCHO
NH
OH
CH2
N
H
N
N
(42%)
CH2N2
CrO3/HOAc
O
CH3
O
O
75%
Pictet-Spengler四氢异喹啉类合成反应
-芳基乙胺和羰基化合物在酸性溶
液中缩合生成1,2,3,4-四氢异喹啉的反
应称为Pictet-Spengler反应。
是Mannich氨甲基化反应的特殊例子。
RO
R'CHO
NH2
RO
H
RO
RO
RO
NH
RO
R'
N
HC
R'
R1O
NH2
2
R O
H
OH
R1O
R
R2O
H
H
N
OH
R
R1O
R1O
R2O
H
N
OH2
-H2O
N
R2O
R
R1O
RO
R
R1O
R1O
N
2
H
R
H
H
R2O
N
H
R
H
NH
R2O
R
β-芳基乙胺在酸性条件下首先和羰基化合物缩合脱水生成亚
胺中间体，然后发生亲电取代反应形成环化产物四氢异喹啉
Strecker氨基酸合成反应
醛或酮用氰化钠及氯化铵处理可一步
得到-氨基腈，水解生成-氨基酸的反应
称为Strecker氨基酸合成反应。该反应是
制备-氨基酸的方便方法。
CN
+ NaCN + NH4Cl
O
C
NH2
Ë®½â
COOH
C
NH2
蛋氨酸可能是用此法生产的产量最大的氨基酸
第二节
β-羟烷基、β-羰烷
基化反应
4.2.1 -羟烷基化反应
•4.2.1.1芳烃的-羟烷基化
•4.2.1.2活性亚甲基化合物的-羟烷基化
•4.2.1.3有机金属化合物的-羟烷基化
4.2.1.1芳烃的-羟烷基化
在Lewis酸(如AlCl3、SnCl4等)催化
下，芳烃与环氧乙烷发生FriedelCrafts反应，生成-芳基乙醇的反应。
Ar H + CH2 CH2
O
AlCl3
Ar CH2CH2OH
如果是单取代的环氧化物，则反应优先发生在
已取代的碳上，可能与碳正离子的稳定性有关
构型反转
4.2.1.2活性亚甲基化合物的-羟烷基化
活性亚甲基化合物与环氧乙烷在碱催化下发
生羟乙基化反应。
eg:
H2C(COOC2H5)2
EtONa
CH(COOC2H5)2
CH2 CH2
COOC2H5
/EtOH HC COOC H
2 5
O
CH2CH2OH
COOC2H5
C2H5OH
O
O
(70%)
单取代的环氧化物，反应优先发生在未取代的碳上
SN2机理
4.2.1.3有机金属化合物的-羟烷基化
CH2 CH2 1. C4H9MgBr
C4H9CH2CH2OH
2. H2O
O
(62%)
C6H5 CH CH2 1.CH3MgI C H CHCH CH
6 5
2
3
2. H2O
O
OH
CH3CH CH2 2 (CH3)2CuLi
CH3CHCH2CH3
O
(C2H5)2O, 0¡æ
OH
(89%)
4.2.2 -羰烷基化反应
4.2.2.1 Michael亲核亚甲基加成反应
活泼的亚甲基化合物在碱催化作用下，
和,-不饱和酮、酯或腈的活泼碳-碳双键的
加成反应称为Michael亲核亚甲基加成反应。
A CH2 A' +
C C A"
A CH C C A"
A'
H
A、A'、A"为-CHO, -COR,
-COOR,-CONH2 , -CN, -NO2 ,
-SOR,SO2R等吸电子基团
机理
CH2(COOC2H5)2 + C2H5ONa
CH(COOC2H5)2
Na
O

PhCH CH C OC2H5 + CH(COOC2H5)2
O
Ph CH CH C OC2H5
CH(COOC2H5)2
O
Ph CH CH C OC2H5
CH(COOC2H5)2
O
C2H5OH
Ph CH CH2 COC2H5 + C2H5O
CH(COOC2H5)2
碱催化剂：醇钠(钾)、氢氧化钠(钾)、
金属钠砂、氨基钠、
氢化钠、哌啶、三乙胺、
三氯化铁以及季铵碱等。
催化剂量：0.1~0.3当量
O
不对称酮的Micheal加成
O
COOH
O
O
R
+
H2C
C
H
O
R
CH2CH2COCH3
C OCH3
在取代基多的一侧取代
O
O
CH3
+
N
N
H
CH3
+ H2C
C
H
COCH3
在取代基少的一侧反应
主要应用：
•引进三个碳原子的侧链
•合成二环或多环不饱和酮类
CHCN + CH2
C2H5
O
KOH/MeOH
CHCN
90~95¡æ
CN 100%
C
CH2CH2CN
H5C2
CH3
+ CH2 CHCOOCH3
O
CH3
53%
t BuOK/t BuOH
CH2CH2COOCH3
O
O
CH2N(CH3)2
EtONa
CH2CH2NO2
+ CH3NO2
O
先生成
CH2
O
O
O
O
+
O2N
CH=CH-COCH3
130℃
CH
NO2
OH
OH
O
O
CH2COCH3
O
O
H3C
+
Et
CH3
O
N CH2CH2
CCH3
NaOEt
CH2CH2
H3C
O
O
CCH3
EtOH
Et
O
CH3
O
H2O
Aldole
CH3
O
OH
O
α, β-烯肟的反应：
4.2.2.2金属有机化合物的β-羰烷基化
金属有机化合物可与α, β-不饱和羰基化合物进行
1,4-亲核加成，得到β-羰烷基化合物。
区域选择性问题：实际上，上述反应既可得到1,4加成产物，也可得到1,2-加成产物。一般认为，不
稳定的碳负离子(甲基锂等)容易发生1,2-加成；而
稳定的碳负离子和烯醇式通常发生1,4-加成。由此
可知，1,2-加成应为动力学控制，而1,4-加成应为
热力学控制。
催化量的亚铜盐的存在可以提高Grignard试剂的
1,4-加成的选择性：
亚铜盐催化的自由基机理：甲基溴化镁对3-戊烯-2-酮的加成
第三节
亚甲基化反应
4.3.1 Wittig反应
4.3.2 Wittig-Horner反应
4.3.3 Knoevenagal反应
4.3.4 Stobbe反应
4.3.5 Perkin反应
4.3.6 Erlenmeyer-Plöchl反应
Wittig羰基成烯反应
醛或酮与烃代亚甲基三苯膦反
应，醛、酮分子中羰基的氧原子被
烃代亚甲基所取代，生成相应的烯
类化合物及氧化三苯膦的反应称
Wittig羰基成烯反应，其中烃代亚
甲基三苯膦称为Wittig试剂。
制备
Ph3P +
R3
R3
CH X
R4
Ph3P
R4
R3
R3
Ph3P
RX： RBr
C
X
CH
n-BuLi
R4
Ph3P C
R4
溶剂：Et2O 苯 DMF
DMSO
碱： NaNH2 RONa n-BuLi
除季鏻盐外，膦酸酯、硫代膦酸酯和膦酰胺也可作为
Wittig试剂的前体
R3
R4
C O + (R)3P C
R1
R2
R3
R1
+ (R)3P O
C C
R4
R2
R：烷基、芳基、烷氧基、哌啶基、吗啉基等
R1,R2,R3,R4：氢、烷基、烯基、芳基、
含有各种官能团的芳基和烷基等。
影响因素
• 醛、酮和酯都可反应，但醛最快而酯最慢。底物
分子中的烯、炔、羟基、芳香族硝基、卤素、酰
胺基等官能团不受影响。
• Wittig试剂上的吸电子基, 如酯基、氰基和磺酰基
等可提高其稳定性，但反应活性降低。
• 使用的碱可以是丁基锂、氨基钠、氢化钠、醇钠
和叔胺等。
• 非质子极性溶剂利于反应进行，常用的有THF、
DMSO、DMF和HMPA等。
Wittig反应的特点：
• 羰基被碳-碳双键代替形成立体专一性的烯类
• 和α_不饱和醛或酮反应，一般不发生1,4-加成，
可利用此性质来合成共轭多烯化合物，如叶红
素、维生素A等的合成
• 合成的双键能位于在能量不利的位置
立体化学
• Wittig反应得到的烯烃可有Z、E两种构型，分别
由苏式和赤式(在Fischer投影式中，两个相邻的
手性碳原子上如有相同的原子或基团，它们不在
同一边的称为苏式，在同一边的称为赤式，)中间
体消除得到。
Wittig反应的立体选择性参考表
反应条件
极性溶剂
非极性溶
剂
低活性试剂
高活性试剂
无质
子
选择性差，以(E)式
为主
选择性差
有质
子
生成(Z)式的选择性
增加
高选择性，(E)式占
优势
生成(E)式的选择性
增加
高选择性，(Z)式占
优势
生成(Z)式的选择性
增加
生成(E)式的选择性
增加
无盐
有盐
Witting 反应的应用（增长碳链）
CH3
O
+
DMSO
CH3
Ph3P=CH2
CH2
莰酮
Ph3P
DMSO
CHCH2CH2CH2COPh
88%
Ph
CHOCH3
O
H2O
+ Ph3P=CHOCH3
H+
利用此结构可制醛
金刚
醚水解
O
O
+
Ph3P
C
H
COEt
位 阻 大 ,不 反 应
CHO
维生素A的合成
4.3.2 Wittig-Horner反应
用亚磷酸酯代替三苯基膦所制得的磷Ylide与醛酮反应。
机理：
与Wittig反应类似，加成后的消除步骤略有差别。
4.3.3 Knoevenagel反应
(羰基α-位亚甲基化）
含活泼亚甲基的化合物与醛或酮在弱碱性催化剂(氨、伯胺、
仲胺、吡啶等有机碱)存在下缩合得到α, β-不饱和化合物。
H2C
X
Y
R1
+
R2
C
O
B£º
R1
R2
C
C
X
Y
+ H2O
碱性催化剂是：氨、胺、吡啶、哌啶、二乙胺、氢氧化钠等
机理：
烯烃收率与反应物活性、位阻、催化剂种类、配比、溶剂、
温度等因素有关。
位阻影响：醛比酮好，位阻小的酮比位阻大的酮好
H3C
H3C
CH3OCH3
H2C
CN
CN
+
(CH3)3OCH3
H2NCH2CH2COOH
PhH/△
(H3C)3C
H3C
H
C
CHO
OCH3
C
H3CO
CN
CN
C
92%
CN
C
C
C
48%
CN
CN
CN
98%
①
H2C
CN
COOEt
£¬ H2C CN
CN
酸性很强，活泼
例：
弱碱
O
+ H2C
COOEt
N
H
C
CN
CH3COCH2CH3 +
COOEt
CN
H2C
CN
AcONH4
CN
苯带水
H3C
H3CH2C
CN
C
C
CN
O
②
O
COOEt
£¬CH3CCH2COEt
COOEt
H2C
活性稍弱于①
例：
CHO
COOEt
+ H2C
OH
COOEt
H
C
NH
EtOH
CHO
+ H2C
NH2
COOEt
COOEt
COOEt
COOEt
COOEt
酯化反应
OH
OMe
MeO
C
NH MeO
OMe
O
△
H
C C
NH2
OMe
COOEt
MeO
C CH3
O
O
COOEt
N
CH3
制备喹啉的一种方法
③
CH2CN
,
用醇钠强碱作催化剂
例：
CHO
+
PhCH2CN
EtONa
H
C
Ph
C
CN
丙二酸与醛的自行缩合物受热即自行脱羧，是合成α，β-不饱和
酸的较好方法之一
例：
CH=CHCOOH
CHO + CH2(COOH)2
56％
O
+ H2C
COOH
AcONH4
苯带水
CN
CH2
CN
91%
C
CN
COOH
65%-76%
4.3.4 Stobbe缩合
(羰基α-位亚甲基化）
• 丁二酸双酯与羰基化合物在碱存在下缩合，得到α亚甲基丁二酸单酯的反应，称为Stobbe缩合。
某些β-酮酸酯和醚的类似物也可与醛或酮反应，得到
Stobbe缩合产物
4.3.5 Perkin反应：肉桂酸的合成
(羰基α-位亚甲基化）
• 芳香醛与脂肪酸酐在脂肪酸碱金属催化下缩合，
得到beta-芳基丙烯酸类化合物肉桂酸(衍生物)的
反应称为Perkin反应
4.3.6 Erlenmeyer-Plöchl反应
(羰基α-位亚甲基化）
第四节
α，β环氧烷基
化反应
Darzens缩水甘油酸酯的合成反应
醛或酮在碱存在的条件下和-卤代
酯缩合生成,-环氧羧酸酯(缩水甘油酸
酯)的反应称为Darzens缩水甘油酸酯的
合成反应。
R
RONa
C O + R2 CHCOOC2H5
R'
X
R2
R
C C COOC2H5 + NaX + ROH
R'
O
Ë®½ â
R
R2
C C COOH
R'
O
CO2 R
R'
CH C R2
O
• 反应机理
• 应用
• （1）制备a,b-环氧酸酯。
• （2）主要应用在于其缩合产物经水解脱羧等反应，
可以转化为比原反应物醛（酮）至少多一个碳原子
的醛（酮），例如：
•设计合成非甾体抗炎药布洛芬（Ibuprofen）
O
O
AlCl3
AlCl3
O
EtONa
NaOH
OC2H5
O
HCl
O
H
AgNO3, OH-
OH
O
-
O
NaOH
O
H+
EtONa
ClCH2COOC2H5
CH3COCl
O
ClCH2COOC2H5
CH3COCl
OC2H5
H
HCl
O
AgNO3, OH
+
H
OH
第五节
环加成反应
Diels-Alder反应
含有一个活泼的双键或叁键的烯或
炔类和二烯或多烯共轭体系发生1,4-加
成，形成六员环状化合物的反应称为
Diels-Alder反应。该反应易进行且反应
速度快，应用范围广，是合成环状化合
物的一个非常重要的方法。
R
R
+
R1
R1
R1为吸电子基有利：
如-CHO, -COR, -COOR, -CN等
R为供电子基有利
•顺式加成
O
Ph
O
H
H
+
O
O
Ph
OC
Ph
H
H
CO
Ph
H
H
1、[4+2]环加成反应即Diels-Alder反应
双烯体
X
k1
Y
k2
亲双烯体
Diels-Alder反应是可逆反应
正反应二级；逆反应一级
υ=k1[双烯体][亲双烯体]
υ逆=k2[加合物]
X
Y
加合物
（2）Diels-Alder反应的活性
一般情况下，双烯体含有供电基，亲双烯
体含有吸电基，反应活性高（苯醌＞顺酐
＞硝基烯 ＞ α,β-不饱和酯（酮、腈） ；
但是，当双烯体缺电子时，亲双烯体含有
供电基反而对反应有利。
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
（3）双烯体活性
生成顺式构象是Diels-Alder反应的立体定向。因
而仅双烯体而言，仅顺式的二烯才能发生环式加成。
例如下列二烯烃不能进行Diels-Alder反应。
（4） Diels-Alder反应的取向
1- 取代丁二烯与非对称亲双烯体的反应
主要得到邻位产物
OAc
OAc
CO2H
+
CO2H
2- 取代丁二烯与非对称亲双烯体的反应
主要得到对位产物
+
1,3- 二取代丁二烯与非对称亲双烯体的反应
CO2H
£«
CO2H
+
Ph
Me
Me
Me
Ph
(主)
Ph
CO2H
（5） Diels-Alder反应的立体化学
顺式加成规则：
˳¶¡ Ï©¶þËáõ¥
COOR
COOR
·´ ¶¡ Ï©¶þËáõ¥
COOR
COOR
•内向加成
+
O
H
O
H
O
O
O
O
H
+
H
（6） Diels-Alder反应的应用
（6） Diels-Alder反应的应用
O
150 ¡æ
CCl3
O
CCl3
2、 碳烯 （卡宾） (Carbenes)略
（1）. 碳烯的结构
单重态碳烯 (singlet state)
三重态碳烯 (triplet state)
（2）. 碳烯的生成
a. 分解反应
b.α－消除反应
（3）. 碳烯的反应
a. 对 C = C 的加成
b. 对 C －H的插入