第三讲、有机合成设计技巧(I 阝-羟基羰基化合物的合成 a2B-不饱和基化合物的合成 1,3-二嶽基化合物的合成 1,5-二羰基化合物的合成
第三讲、有机合成设计技巧(I) -羟基羰基化合物的合成 ,-不饱和羰基化合物的合成 1,3-二羰基化合物的合成 1,5-二羰基化合物的合成
醇醛缩合反应 R H H R RcH2CHo一 R o B(S) OH O OH R B(S) R 2+RCHO-OH R 2 R + Oh + hO H2c O。 H,O OH O H3C \H H3C“H H3C H OH COH H,O H
H3 C H O OH H O H3 C H O H O H O O H2 O H OH O H3 C H O H H3 C H OH H3 C H OH H OH H OH OH H OH2 O H H2 O H O H3 C H O + + H2 O + + ＋ 醇醛缩合反应 RCH2 CHO OH R OH O H R H O R H R RCHO R1 R2 O R1 R O R2 OH R1 R O R2 H OH + B (S) B (S)
浓、强碱催化下,醇醛缩合生成α,β不饱和羰基化 合物的可能机理如下 + B +HB H3C :一义义 HB OH H OH H B HB B°+H2O
H3 C H O B H O H3 C H O H O H O O H OH O + + +HB H OH O H B H OH O HB + HB H O B + ＋ H2 O 浓、强碱催化下，醇醛缩合生成,-不饱和羰基化 合物的可能机理如下：
CHO KOH/ EtOH CHO +ch3 cho O2N O2N 10% NaOH 2 HcHO+Chr coch RT Ph90-94% Naoh/h2o 42 reflux KOH/H,O
O O O O NaOH/H2O reflux O 42% O2 N CHO + CH3 CHO O2 N CHO KOH/EtOH 2 PhCHO + CH3 COCH3 10% NaOH R.T. Ph Ph O 90-94% O O KOH/H2 O O
酮羰基活性小于醛(电效应和阻位作用),使平衡 不利于生缩合产物,但酸催化反应却有利于缩合产物. 不同脂肪醛间的醇醛缩合反应在合成上没有意义 脂肪醛与脂肪酮间的醇醛缩合反应在合成上也没义 OH O OH 人一人 OH BP156℃C OH O o OH 人义人 CHCHO +HCHO CHO Ho′HO OH O CH3CHO+、OHO OH O 人 CH3 CH2CHO H CH3CHO+NaOH OH OH O OH CH3COCH3 25%
酮羰基活性小于醛(电效应和阻位作用),使平衡 不利于生缩合产物,但酸催化反应却有利于缩合产物. 不同脂肪醛间的醇醛缩合反应在合成上没有意义. 脂肪醛与脂肪酮间的醇醛缩合反应在合成上也没意义. O OH O OH O OH OH OH O H OH O H OH O H OH O H OH O H NaOH OH O OH O B.P. 156 o C Ba(OH) 2 CH3 CHO + CH3 CH2 CHO + + + CH3 CHO + CH3 COCH3 + 25% + CH3 CHO + HCHO CHO [H] O HCl OH O O O O OH OH HO HO OH HO HO HO
OH OH OH CH2-H PhNMeMgBr 40% OH CH+cH溜性H-人N271% N高活性a-FN OH
CHO KOH OH NO2 O PhNMeMgBr O OH + CH3 NO2 71% 40% N + O H N OH N 高活性-H 高活性-H N O O OH N O O N O O N CH2 N CH2 H OH
Claisen- Schmidt缩合反应 Ar-CHo R 浓碱 Ar^R(高产率) Ar-cHo+RcH,cHo-浓碱 cHo(副反应多) Ar PhCHO+ Chr cHo 15% NaOH CHO Ph 32%0 2CH3CHO→ CHO CHO CHO 浓碱 H 心CH OH
Ar CHO RCH2 CHO Ar CHO R Ar CHO Ar R O R 浓碱 + 浓碱 + (高产率) (副反应多) Claisen-Schmidt缩合反应 Ph CHO CHO OH CHO H2 C CHO H O H O O O H2 O O OH O O PhCHO + CH3 CHO 15% NaOH 32% 浓碱 2CH3 CHO n
+Oh 人 Ph Ph H Phi H2O OH OH H Hho Claisen- Schmid缩合反应也包括芳醛与其咆含活泼H化合 物的缩合反应 I)NaOH/H,O/15C PhCHO CH NO2 2)HCI PhCH=ChnO, 80-83% PhCHO+ PhCH,CN- EtONa/EtOHph Ph 83-91% CN
Ph H O O O Ph O O Ph O OH Ph O O H2 O Ph OH O H H H2 O Ph OH O Me H Ph O O -H -H2 O 2 O + + + H2 O + OH Claisen-Schmidt缩合反应也包括芳醛与其它含活泼H化合 物的缩合反应. PhCHO + CH3 NO2 NaOH/H2 O/15 o C HCl 1) 2) PhCH=CHNO2 80-83% PhCHO + PhCH2 CN EtONa/EtOH Ph Ph CN 83-91%
O O o Naoh 78% H Ph 10% NaOH 85% H Ph Ph O 10% NaOH 88-93 NaOHh2o Ph H Ph 99% Ph Koh h2o H Ph 48% KOH H,O reflux
Ph H O O Ph O Ph H O Ph O Ph Ph O Ph H O O Ph O O Ph H O O Ph O Ph H O O Ph O Ph Ph Ph H O O Ph + 10% NaOH 78% + 10% NaOH 85% + 10% NaOH 88-93% + NaOH/H2 O 99% + KOH/ H2 O 48% + KOH/ H2 O reflux
克诺埃费纳格尔( Knoevenagel1)缩合反应 有机胺催化下芳醛与两二酸缩合生成,阝一不饱和酸 使用脂醛时,有副反应 德布纳( Doebner)改进的缩合反应 微量六氢吡啶作催化剂,反应在呲啶中进行,使用脂醛没冇副反庇发生 ArCHo+cH2(cOOh、哌啶 COOH Ar R(Ar)CHO CH2(COOHh 微量哌啶 (Ar)R ACOOH CO2 H HN CO,H HN CO2HHN CO2H O、OH OH CSH11N CO2H CO2HHN CO2HHN CO2H OH
克诺埃费纳格尔(Knoevenagel)缩合反应 有机胺催化下芳醛与丙二酸缩合生成,-不饱和酸 使用脂醛时,有副反应. 德布纳(Doebner)改进的缩合反应 微量六氢吡啶作催化剂,反应在吡啶中进行,使用脂醛没有副反应发生. CH2 (COOH) R 2 (Ar)CHO (Ar)R COOH + Py 微量哌啶 CH2 (COOH) A 2 rCHO Ar COOH + 哌啶 H O OH O O OH C5 H11 N CO2 H CO2 H OH HN HN CO2 H CO2 H HN HN CO2 H HN CO2 H CO2 H OH HN CO2 H CO2 H HN CO2 H HN +