羰基α–取代反应和缩合反应专家讲座.pptx

第十四章第十四章 羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应Reaction at the a a-Carbon of Carbonyl Compounds羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第1页页羰基化合物结构与反应特征羰基化合物结构与反应特征羰基化合物结构特征之一：羰基化合物结构特征之一：羰基羰基C=O，能够，能够接收亲核试剂进攻接收亲核试剂进攻，发生，发生亲核加成反应、亲核取代反应。亲核加成反应、亲核取代反应。羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第2页页羰基化合物结构与反应特征羰基化合物结构与反应特征羰基化合物结构特征之二：羰基化合物结构特征之二：羰基羰基C=O吸电子作用使得吸电子作用使得a a-H含有显著酸含有显著酸性，在碱性条件下能够离解，生成性，在碱性条件下能够离解，生成烯醇负离烯醇负离子，从而成为亲核试剂，子，从而成为亲核试剂，进攻羰基碳或卤代进攻羰基碳或卤代烃，发生亲核加成反应、亲核取代反应。烃，发生亲核加成反应、亲核取代反应。烯醇负离子因为羰基共轭作用得以稳定烯醇负离子因为羰基共轭作用得以稳定羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第3页页羰基化合物结构与反应特征羰基化合物结构与反应特征烯醇中烯醇中C-C双键接收亲电试剂进攻双键接收亲电试剂进攻，发生，发生a a 卤代反应；卤代反应；醛酮、羧酸和酰卤醛酮、羧酸和酰卤能够发生该反应能够发生该反应烯醇负离子作为亲核试剂，烯醇负离子作为亲核试剂，进攻卤代烃缺电子碳，则发进攻卤代烃缺电子碳，则发生亲核取代反应；进攻羰基碳则发生亲核加成反应；生亲核取代反应；进攻羰基碳则发生亲核加成反应；羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第4页页羰基化合物结构与反应特征羰基化合物结构与反应特征烯醇负离子作为亲核试剂，烯醇负离子作为亲核试剂，发生亲核加成产物发生亲核加成产物能够脱水缩合形成能够脱水缩合形成a a,b b-不饱和羰基化合物；不饱和羰基化合物；烯醇负烯醇负离子离子还能够与还能够与a a,b b-不饱和羰基化合物反应生成不饱和羰基化合物反应生成1,5-二羰基化合物。二羰基化合物。1,5-二羰基化合物深入发生分子内二羰基化合物深入发生分子内缩合就形成环状结构。缩合就形成环状结构。羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第5页页一、一、a a-氢酸性与氢酸性与烯醇、烯醇负离子形成烯醇、烯醇负离子形成二、二、a a-卤代反应卤代反应三、三、Aldol加成和加成和Aldol缩合缩合四、酮和酯烷基化反应四、酮和酯烷基化反应五、酮和酯酰基化反应五、酮和酯酰基化反应六、六、a a,b b -不饱和羰基化合物亲核加成不饱和羰基化合物亲核加成七、七、b b-二羰基化合物反应与应用二羰基化合物反应与应用八、其它缩合反应八、其它缩合反应本章主要内容本章主要内容羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第6页页一、一、a a-氢酸性与烯醇、烯醇负离子形成氢酸性与烯醇、烯醇负离子形成1、Acidity of a a-Hydrogens of Carbonyl Compounds醇醇ROHpKa约为约为1518，pKa 为为25醛酮醛酮RCH2COR羰基羰基a a-HpKa约为约为1620酯酯RCH2COOR羰基羰基a a-HpKa 为为25可见在适当碱作用下，醛酮酯羰基可见在适当碱作用下，醛酮酯羰基a a-H能够离能够离解，而形成碳负离子解，而形成碳负离子惯用碱有：惯用碱有：OH-，EtONa，t-BuOK，(i-Pro)2NLi（LDA），），PhLi等（等（RNH2 pKa 为为35，PhHpKa 为为44，水水pKa 为为15）羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第7页页2、Formation of Enolate烯醇负离子因为羰基共轭作用得以稳定烯醇负离子因为羰基共轭作用得以稳定弱碱弱碱NaOH，RONa作用下，作用下，反应可逆进行反应可逆进行，热力学控制，热力学控制强碱如强碱如LDA作用下，能够作用下，能够定量地转化定量地转化为烯醇负离子为烯醇负离子一、一、a a-氢酸性与烯醇、烯醇负离子形成氢酸性与烯醇、烯醇负离子形成羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第8页页2、Formation of EnolateLDA lithium diisopropylamide a strong base but a poor nucleophile all carbonyl compound is converted to enolate prepared by BuLi with(CH3)2CHNHCH(CH3)2一、一、a a-氢酸性与烯醇、烯醇负离子形成氢酸性与烯醇、烯醇负离子形成羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第9页页LDA low temperature,give kinetic enolate high temperature,give thermodynamic enolate动力学控制产物动力学控制产物热力学控制产物热力学控制产物羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第10页页强碱强碱有利于形成动力学控制有利于形成动力学控制少取代少取代烯醇负离子。烯醇负离子。酸性酸性条件则有利于形成热力学控制条件则有利于形成热力学控制多取代多取代烯醇烯醇弱碱条件下，影响原因会更多，选择性不高。弱碱条件下，影响原因会更多，选择性不高。2、Formation of Enolate酸性条件下将形成烯醇，而不是烯醇负离子酸性条件下将形成烯醇，而不是烯醇负离子一、一、a a-氢酸性与烯醇、烯醇负离子形成氢酸性与烯醇、烯醇负离子形成羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第11页页3、KetoEnol Tautomerism(互变异构互变异构)中性条件下，羰基化合物存在酮式和烯醇式互变中性条件下，羰基化合物存在酮式和烯醇式互变表达了表达了a a-H活性活性一、一、a a-氢酸性与烯醇、烯醇负离子形成氢酸性与烯醇、烯醇负离子形成羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第12页页3、KetoEnol Tautomerism(互变异构互变异构)酸和碱均可催化这一互变异构平衡到达酸和碱均可催化这一互变异构平衡到达碱性条件下，碱夺取碱性条件下，碱夺取a a-H-H形成烯醇负离子形成烯醇负离子一、一、a a-氢酸性与烯醇、烯醇负离子形成氢酸性与烯醇、烯醇负离子形成羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第13页页3、KetoEnol Tautomerism(互变异构互变异构)酸催化条件下，羰基氧首先质子化，吸电子作用深入酸催化条件下，羰基氧首先质子化，吸电子作用深入增强，然后脱去增强，然后脱去a a H形成烯醇形成烯醇一、一、a a-氢酸性与烯醇、烯醇负离子形成氢酸性与烯醇、烯醇负离子形成羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第14页页例题与习题例题与习题指出以下每一对化合物，哪一对是互变异指出以下每一对化合物，哪一对是互变异构体，哪一对是共振极限式。假如是互变构体，哪一对是共振极限式。假如是互变异构体，请表示出平衡有利于哪一方？异构体，请表示出平衡有利于哪一方？一、一、a a-氢酸性与烯醇、烯醇负离子形成氢酸性与烯醇、烯醇负离子形成羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第15页页例题与习题例题与习题预测以下每组化合物，哪一个烯醇负预测以下每组化合物，哪一个烯醇负离子是动力学控制产物离子是动力学控制产物一、一、a a-氢酸性与烯醇、烯醇负离子形成氢酸性与烯醇、烯醇负离子形成羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第16页页例题与习题例题与习题预测以下每组化合物中，哪一个烯醇结构预测以下每组化合物中，哪一个烯醇结构较稳定，即为热力学控制烯醇？较稳定，即为热力学控制烯醇？一、一、a a-氢酸性与烯醇、烯醇负离子形成氢酸性与烯醇、烯醇负离子形成羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第17页页4、烯醇硅醚形成、烯醇硅醚形成LDA作用下形成负离子与三甲基氯硅烷反应作用下形成负离子与三甲基氯硅烷反应生成烯醇硅醚生成烯醇硅醚一、一、a a-氢酸性与烯醇、烯醇负离子形成氢酸性与烯醇、烯醇负离子形成羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第18页页烯醇或烯醇负离子含有烯醇或烯醇负离子含有C-C双键，能够接收亲电试剂进双键，能够接收亲电试剂进攻，发生亲电取代反应。酸碱催化机理有所不一样。攻，发生亲电取代反应。酸碱催化机理有所不一样。二、二、a a 卤代反应卤代反应羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第19页页（1）Aldehyde and ketone酸催化下酸催化下 得一卤代物得一卤代物 反应性：反应性：RCOCHR2 RCOCH2R RCOCH3 碱催化下碱催化下 得多卤代物得多卤代物 RCOCH3 and RCH(OH)CH3发生卤仿反应发生卤仿反应 反应性：反应性：RCOCH3 RCOCH2R RCOCHR2二、二、a a 卤代反应卤代反应羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第20页页（1）Aldehyde and ketone酸催化机理：酸催化机理：比较比较I和和II，因为卤素吸电子作用，因为卤素吸电子作用，II中羰基氧上电子云中羰基氧上电子云密度降低，所以质子化能力降低，反应多停留在一卤密度降低，所以质子化能力降低，反应多停留在一卤代阶段代阶段二、二、a a 卤代反应卤代反应质子化相对轻易质子化相对轻易羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第21页页（1）Aldehyde and ketone二、二、a a 卤代反应卤代反应羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第22页页（1）Aldehyde and ketone碱催化机理：碱催化机理：比较比较I和和II，因为卤素吸电子作用，因为卤素吸电子作用，II中连卤素碳上氢酸中连卤素碳上氢酸性增强，更轻易形成烯醇负离子，反应难以停留在一性增强，更轻易形成烯醇负离子，反应难以停留在一卤代阶段，将深入发生多卤代反应。卤代阶段，将深入发生多卤代反应。假如原料是甲基酮，则将发生深入反应，并断键生成卤假如原料是甲基酮，则将发生深入反应，并断键生成卤仿。仿。二、二、a a 卤代反应卤代反应羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第23页页（1）Aldehyde and ketone二、二、a a 卤代反应卤代反应羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第24页页碘仿反应：用于判别甲基酮和能氧化为甲基酮醇碘仿反应：用于判别甲基酮和能氧化为甲基酮醇二、二、a a 卤代反应卤代反应（1）Aldehyde and ketone思索题：举例说明能氧化为甲基酮醇有哪些？思索题：举例说明能氧化为甲基酮醇有哪些？羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第25页页例题与习题例题与习题:完成以下反应完成以下反应二、二、a a 卤代反应卤代反应假如使用过量，会怎样？假如使用过量，会怎样？羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第26页页二、二、a a 卤代反应卤代反应(2)羧酸及酰卤羧酸及酰卤Hell-Volhard-Zelinski reaction(HVZ reaction)思索：羧酸思索：羧酸a a 卤代与成酰卤反应有何区分？卤代与成酰卤反应有何区分？羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第27页页例题与习题例题与习题完成以下反应完成以下反应二、二、a a 卤代反应卤代反应羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第28页页三、三、Aldol加成和加成和Aldol缩合缩合1.Aldol addition and aldol condensation羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第29页页Aldol addition:Aldol condensationb b-hydroxyaldehyde b b-hydroxyketonea a,b b-unsaturated aldehyde a a,b b-unsaturated ketone羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第30页页1.Aldol addition and aldol condensation三、三、Aldol加成和加成和Aldol缩合缩合羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第31页页Mechanism for the aldol addtion1.Aldol addition and aldol condensation三、三、Aldol加成和加成和Aldol缩合缩合羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第32页页Aldol condensation1.Aldol addition and aldol condensation三、三、Aldol加成和加成和Aldol缩合缩合注意：注意：Aldol addition 与与 Aldol condensation 反应条件差异与控制。反应条件差异与控制。羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第33页页例题与习题例题与习题:写出以下反应产物写出以下反应产物1.Aldol addition and aldol condensation三、三、Aldol加成和加成和Aldol缩合缩合羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第34页页2.The mixed aldol additionWhen one of the aldehyde or ketone has no a a-H,and with one excess starting material,one product could be mainly obtained.三、三、Aldol加成和加成和Aldol缩合缩合羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第35页页2.The mixed aldol addition三、三、Aldol加成和加成和Aldol缩合缩合假如两个反应物都含假如两个反应物都含有有a a-H，则将，则将得到四个产物得到四个产物羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第36页页2.The mixed aldol additionHow to get the desired product?采取强碱采取强碱LDA与一个醛或酮反应，使之定量地转化为与一个醛或酮反应，使之定量地转化为烯醇负离子，然后再向该体系中加入另一个醛或酮，烯醇负离子，然后再向该体系中加入另一个醛或酮，则能够得到单一产物。则能够得到单一产物。三、三、Aldol加成和加成和Aldol缩合缩合羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第37页页3.Intramolecular aldol addition to form cyclic b b-hydroxyketone or a a,b b unsaturatd ketone三、三、Aldol加成和加成和Aldol缩合缩合羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第38页页3.Intramolecular aldol addition 三、三、Aldol加成和加成和Aldol缩合缩合羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第39页页3.Intramolecular aldol addition三、三、Aldol加成和加成和Aldol缩合缩合羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第40页页三、三、Aldol加成和加成和Aldol缩合缩合例题与习题例题与习题:完成以下反应完成以下反应羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第41页页三、三、Aldol加成和加成和Aldol缩合缩合例题与习题例题与习题完成以下反应完成以下反应羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第42页页例题与习题例题与习题试用适当原料合成以下化合物试用适当原料合成以下化合物羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第43页页例题与习题例题与习题从指定原料出发，怎样完成以下转化从指定原料出发，怎样完成以下转化？思索题：思索题：不使用上述路径，怎样用不多于四个碳原料合成上述不使用上述路径，怎样用不多于四个碳原料合成上述两个化合物？两个化合物？羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第44页页4.Biological aldol reaction三、三、Aldol加成和加成和Aldol缩合缩合羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第45页页四、酮和酯烷基化反应四、酮和酯烷基化反应1.经过经过enolate羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第46页页2.经过经过enamine两种方法比较两种方法比较经过经过enolate方法，还会得到方法，还会得到二烷基化和氧烷基化二烷基化和氧烷基化产物产物经过经过enamine方法，只好到方法，只好到单烷基化单烷基化产物，合成上更有用。产物，合成上更有用。四、酮和酯烷基化反应四、酮和酯烷基化反应羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第47页页两种方法比较两种方法比较四、酮和酯烷基化反应四、酮和酯烷基化反应羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第48页页五、酮和酯酰基化反应五、酮和酯酰基化反应1.Claisen condensation acylation of esters,to give b b-keto esterb b-keto ester羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第49页页例：乙酰乙酸乙酯例：乙酰乙酸乙酯合成合成羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第50页页五、酮和酯酰基化反应五、酮和酯酰基化反应1.Claisen condensationcomparison of aldol reaction with Claisen condensationthe reaction is reversible羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第51页页1.Claisen condensationWith a sodium alkoxide as a base,a successful Claisen condensation requires an ester with two a a-hydrogens and an equivalent amount of base rather than a catalytic amount of base.五、酮和酯酰基化反应五、酮和酯酰基化反应irreversiblethe hydrogen is necessaryan equivalent amount of base is necessary羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第52页页五、酮和酯酰基化反应五、酮和酯酰基化反应1.Claisen condensation for an ester with only one a a-H,stronger base like LDA,or sodium trityl（三苯甲基钠）（三苯甲基钠）should be used as base，the pKa value of tritane（三苯甲烷）（三苯甲烷）is about 31.5羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第53页页五、酮和酯酰基化反应五、酮和酯酰基化反应1.Claisen condensation NaH and KH are common bases used in Claisen condensation.ethanol formed in the reaction may react with NaH,enforcing the equilibrium to move to the product side.羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第54页页五、酮和酯酰基化反应五、酮和酯酰基化反应1.Claisen condensation Claisen condensation is reversible.With a catalytic amount of base,a b b-diketone can decompose to the starting ester.羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第55页页五、酮和酯酰基化反应五、酮和酯酰基化反应1.Claisen condensation例题与习题例题与习题完成以下反应，写出主要产物完成以下反应，写出主要产物羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第56页页五、酮和酯酰基化反应五、酮和酯酰基化反应1.Claisen condensation例题与习题例题与习题完成以下反应，写出主要产物完成以下反应，写出主要产物羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第57页页五、酮和酯酰基化反应五、酮和酯酰基化反应1.Claisen condensation a mixed Claisen condensation 两个都含有两个都含有a a-H酯将得到四个产物酯将得到四个产物ABCD羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第58页页五、酮和酯酰基化反应五、酮和酯酰基化反应1.Claisen condensation a mixed Claisen condensation 假如其中一个酯没有假如其中一个酯没有a a-H，则能够得到单一产，则能够得到单一产物，比如：使用苯甲酸酯、草酸酯物，比如：使用苯甲酸酯、草酸酯羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第59页页五、酮和酯酰基化反应五、酮和酯酰基化反应1.Claisen condensation a mixed Claisen condensation 假如其中一个酯没有假如其中一个酯没有a a-H，则能够得到单一产物，则能够得到单一产物 又比如利用甲酸酯：又比如利用甲酸酯：不过甲酸酯缩合产物很活泼，如：不过甲酸酯缩合产物很活泼，如：羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第60页页五、酮和酯酰基化反应五、酮和酯酰基化反应1.Claisen condensation例题与习题例题与习题完成以下反应，写出主要产物完成以下反应，写出主要产物羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第61页页2.Dieckmann condensation intramolecular condensation to form a cyclic b b-keto ester a 1,7-diester may form a six-member ring b b-keto ester五、酮和酯酰基化反应五、酮和酯酰基化反应羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第62页页五、酮和酯酰基化反应五、酮和酯酰基化反应2.Dieckmann condensation intramolecular condensation to form a cyclic b b-keto ester mechanism羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第63页页五、酮和酯酰基化反应五、酮和酯酰基化反应2.Dieckmann condensation 例题与习题例题与习题 完成以下反应，写出主要产物：完成以下反应，写出主要产物：3个不一样个不一样a-H羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第64页页五、酮和酯酰基化反应五、酮和酯酰基化反应3.用酰氯或酸酐进行酯酰基化用酰氯或酸酐进行酯酰基化 一元酸酯在一元酸酯在强碱强碱作用下，可用酰氯或酸酐进行酰作用下，可用酰氯或酸酐进行酰基化，反应需要在基化，反应需要在非质子型非质子型溶剂中进行，溶剂中进行，羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第65页页4.Acylation of ketones and aldehydes condensation of a ketone and an ester,or acid anhydride to form a b b-keto aldehyde or a b b-diketone五、酮和酯酰基化反应五、酮和酯酰基化反应more acidityno a a-Ha good method羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第66页页4.Acylation of ketones and aldehydes condensation of a ketone and an ester,or acid anhydride to form a b b-keto aldehyde or a b b-diketone more examples:五、酮和酯酰基化反应五、酮和酯酰基化反应羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第67页页五、酮和酯酰基化反应五、酮和酯酰基化反应4.Acylation of ketones and aldehydes via enamines羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第68页页六、六、a a,b b -不饱和羰基亲核加成不饱和羰基亲核加成1.Michael additionIt is the addition of a a a,b b-unsaturated carbonyl compound with an enolate as a nucleophile1,4 additionto form 1,5-dicarbonyl compounds羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第69页页六、六、a a,b b -不饱和羰基亲核加成不饱和羰基亲核加成1.Michael additionIt is the addition of a a a,b b-unsaturated carbonyl compound with an enolate as a nucleophile1,4 additionto form 1,5-dicarbonyl compoundse.g.羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第70页页六、六、a a,b b -不饱和羰基亲核加成不饱和羰基亲核加成1.Michael additionthe nucleophile can be an enolate generated from compounds other than aldehydes or ketonesit can be an ester,a nitro-compound,or a nitrile e.g.羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第71页页六、六、a a,b b -不饱和羰基亲核加成不饱和羰基亲核加成1.Michael additionThe best nucleophile are:b b-diketones,b b-diesters,b b-keto esters,b b-keto nitriles羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第72页页羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第73页页六、六、a a,b b -不饱和羰基亲核加成不饱和羰基亲核加成1.Michael additionMore examples:羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第74页页六、六、a a,b b -不饱和羰基亲核加成不饱和羰基亲核加成1.Michael additionQuestions:Please write out the main products:羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第75页页六六、a a,b b -不饱和羰基亲核加成不饱和羰基亲核加成1.Michael additionQuestions:What reagents would you use to prepare the following compounds?羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第76页页六、六、a a,b b -不饱和羰基亲核加成不饱和羰基亲核加成2.Stork enamine reactionEnamines can be used in place of enolates in Micheal reactions.羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第77页页六、六、a a,b b -不饱和羰基亲核加成不饱和羰基亲核加成3.The Robinson annulation(环合环合)1,5-diketones can undergo an intramolecular aldol addition to form cyclic b b-hydroxyketones or a a,b b-unsaturated ketones羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第78页页六、六、a a,b b -不饱和羰基亲核加成不饱和羰基亲核加成3.The Robinson annulation(环合环合)e.g.羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第79页页六、六、a a,b b -不饱和羰基亲核加成不饱和羰基亲核加成3.The Robinson annulation(环合环合)e.g.羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第80页页六、六、a a,b b -不饱和羰基亲核加成不饱和羰基亲核加成3.The Robinson annulation(环合环合)e.g.羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第81页页六、六、a a,b b -不饱和羰基亲核加成不饱和羰基亲核加成3.Robinson annulation(环合环合)Applied in synthesis羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第82页页六六、a a,b b -不饱和羰基亲核加成不饱和羰基亲核加成3.Robinson annulation(环合环合)Applied in synthesise.g.羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第83页页六六、a a,b b -不饱和羰基亲核加成不饱和羰基亲核加成3.Robinson annulation(环合环合)Applied in synthesise.g.?羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第84页页七、七、b b -二羰基化合物反应与应用二羰基化合物反应与应用1.b b-二羰基化合物结构特征与反应特征二羰基化合物结构特征与反应特征 因为两个羰基吸电子作用，因为两个羰基吸电子作用，b b-二羰基化合物中连二羰基化合物中连接两个羰基亚甲基十分活泼，表现为酸性增强，形接两个羰基亚甲基十分活泼，表现为酸性增强，形成烯醇负离子也十分稳定。如：成烯醇负离子也十分稳定。如：76%24%羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第85页页羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第86页页烯醇式含量：烯醇式含量：E-C-B-A-D羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第87页页七、七、b b-二羰基化合物反应与应用二羰基化合物反应与应用1.b b-二羰基化合物结构特征与反应特征二羰基化合物结构特征与反应特征 b b-二羰基化合物因为含有活泼亚甲基，常被称为二羰基化合物因为含有活泼亚甲基，常被称为活泼亚甲基化合物活泼亚甲基化合物。它们在碱作用下，轻易形成烯。它们在碱作用下，轻易形成烯醇负离子，作为亲核试剂与醇负离子，作为亲核试剂与卤代烃、酰卤卤代烃、酰卤、和羰基和羰基发生亲核反应发生亲核反应，在合成上是，在合成上是主要增加碳链主要增加碳链试剂试剂 比如：比如：Michael加成（本章第四个问题）加成（本章第四个问题）乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯是其中经典代表乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯是其中经典代表羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第88页页七、七、b b -二羰基化合物反应与应用二羰基化合物反应与应用2.Ethyl acetoacetate and malonic esterDecarboxylation of Ethyl acetoacetate and malonic ester（1）乙酰乙酸乙酯）乙酰乙酸乙酯成酮分解成酮分解羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第89页页七、七、b b -二羰基化合物反应与应用二羰基化合物反应与应用2.Ethyl acetoacetate and malonic esterDecarboxylation of Ethyl acetoacetate and malonic ester（2）乙酰乙酸乙酯）乙酰乙酸乙酯成酸分解成酸分解羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第90页页七、七、b b -二羰基化合物反应与应用二羰基化合物反应与应用2.Ethyl acetoacetate and malonic esterDecarboxylation of Ethyl acetoacetate and malonic ester（3）-羰基酯均能发生与乙酸乙酰乙酯类似成酮或成酸分解羰基酯均能发生与乙酸乙酰乙酯类似成酮或成酸分解反应反应。比如：。比如：羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第91页页七、七、b b -二羰基化合物反应与应用二羰基化合物反应与应用2.Ethyl acetoacetate and malonic esterDecarboxylation of Ethyl acetoacetate and malonic ester（4）丙二酸二乙酯分解）丙二酸二乙酯分解羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第92页页七、七、b b-二羰基化合物反应与应用二羰基化合物反应与应用2.Ethyl acetoacetate and malonic ester alkylation of ethyl acetoacetate and malonic ester取代甲基酮取代甲基酮取代甲基酮取代甲基酮取代乙酸取代乙酸取代乙酸取代乙酸羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第93页页七、七、b b -二羰基化合物反应与应用二羰基化合物反应与应用2.Ethyl acetoacetate and malonic ester acylation of ethyl acetoacetate and malonic ester 酰化反应中普通选取酰化反应中普通选取NaH代替醇钠作为碱，以防止反应中代替醇钠作为碱，以防止反应中醇与酰醇与酰卤反应。卤反应。取代甲基酮取代甲基酮b b-二酮二酮羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第94页页七、七、b b -二羰基化合物反应与应用二羰基化合物反应与应用羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第95页页羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第96页页Example 1七、七、b b -二羰基化合物反应与应用二羰基化合物反应与应用3.Designing a synthesis羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第97页页3.Designing a synthesis七、七、b b-二羰基化合物反应与应用二羰基化合物反应与应用羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第98页页Example 2七、七、b b -二羰基化合物反应与应用二羰基化合物反应与应用3.Designing a synthesis羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第99页页Example 3七、七、b b -二羰基化合物反应与应用二羰基化合物反应与应用3.Designing a synthesis羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第100页页七、七、b b -二羰基化合物反应与应用二羰基化合物反应与应用3.Designing a synthesis羰基羰基取代反应和缩合反应取代反应和缩合反应第第101页页七、七、b b -二羰基化合物反应与应用二羰基化合物反应与应用4、1,3-二羰基化合物二羰基化合物g g-烷基化和烷基化和g g-酰基化酰基化 1,3-二羰基化合物在二分子强碱（如二羰基化合物在二分子强碱（如KNH2，NaNH2，RLi等）作用下，能够形成双负离子，再与等）作用