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六. α ,β-不饱和羰基化合物的加成反应 1. 反应机理 1,4－加成 1,2－加成 2. 影响加成方式的因素 羰基活性大，试剂的亲核性强时，两者空间位阻 都小时，一般按1，2－加成；反之按1，4－加成： 醛－1，2 - 加成，酮－1，4 - 加成 七、碳－氮的亲核加成反应 1. 亚胺的亲核加成 西佛碱 Mannich 反应 加热分解成α，β不饱和酮 反应机理: Mannich 反应的适用范围： 醛 胺：氨、伯胺、仲胺 至少含一个活泼氢的化合物： 2. 腈的亲核加成 * 第7章 碳杂重键的加成反应 (Addition to Carbon - Hetero Multiple Bonds) 一 碱催化机理 酸催化机理 二· 羰基活性 反应机理 1. 底物 电子效应 空间效应 2. 亲核试剂 试剂的亲核性的强度 试剂的可极化度大小 空间效应 三. 羰基化合物的亲核加成反应实例 1. Wittig 反应 反应机理 膦叶立德 (Ylide) 硫叶立德 2. 羟醛缩合反应 反应机理 四. 羧酸衍生物与亲核试剂的加成反应 1. 反应机理 2. 反应活性 Claisen 酯缩合反应及相关反应 五. 金属氢化物与羰基的加成反应 反应机理 反应的立体化学 六. α ,β-不饱和羰基化合物的加成反应 1. 反应机理 2.影响加成方式的因素 七. 碳－氮的亲核加成反应 1.亚胺的亲核加成 Mannich 反应 2. 腈的亲核加成反应 Thorpe 反应 除了 均可与亲核试剂发生加成反应。 可逆反应 一. 反应机理 底物 ＋ 试剂 底物的性质 E＋ E－Nu 亲电性 亲电性：底物的 中心碳原子带有 部分的正电荷。 Nu δ- E－Nu 亲核性 亲核性：底物中心 碳原子带有部分负 电荷。 羰基的亲核加成反应机理： 碱催化： 慢 ① 试剂进攻羰基上C原子，生成氧负离子的一步 是决定反应速率的一步。 ② 为使亲核试剂的负电荷裸露出来，增加亲核性， 常需碱催化： 酸催化： 羰基质子化，可以提高羰基的反应活性， 羰基质子化后，氧上带有负电荷，很不稳定， π电子发生转移，使碳原子带有正电荷。 决定反应速率的一步，是Nu -进攻中心碳原子的一步。 酸除了活化羰基外，还能与羰基形成氢键： 质子性溶剂也起到同样作用： 都使羰基活化。 二、 羰基的活性 1. 底物 反应活性取决于羰基的中心碳原子带有正电荷的多少。 (1) 电子效应 当羰基与具有+I或+C的基团直接相连时， 由于增加了中心碳原子的电子云密度，故 使反应活性降低。 当Y: 时，基团具有+C效应， 羰基活性降低。 ① Cl3C 是强吸电子基团，使 羰基带有更多的正电荷； ② 产物中形成分子内氢键，使 产物稳定，平衡向右移动。 (2) 空间效应 与羰基相连的基团空间效应越大，越不利于反应进行。 Nu sp2杂化 平面三角型 sp3杂化 四面体 键角：120° 109°28 ′ 产物中基团拥挤程度增大。 R 越大，妨碍Nu:从背后进攻C原子。 角张力缓解： sp2杂化，键角应为120°, 实际为60°, 角张力较大； 反应中，键角由60°转化为109°28 ′, 角张力得 到缓解。 这里，角张力缓解程度不大。 2. 试剂的亲核性 ① 对于同一羰基化合物，试剂的亲核性越强， 反应的平衡常数越大。 试剂的亲核性依次减弱 如： ② 试剂的可极化度越大，则有利于亲核加成 反应的进行。 ③ 空间效应 具有较小体积的亲核试剂，利于反应进行。 三. 亲核加成反应的实例 对于羰基的亲核加成反应， 碳负离子作为进攻 试剂，亲核性最强，这里予以着重介绍。 1. Wittig 反应 Wittig 试剂：  膦的内 盐 膦的叶立德 (ylid) Wittig 试剂与羰基发生亲核加成反应，生成烯烃： 1) 反应机理 甜菜碱 氧膦环丁烷中间体 三苯基氧膦是非常稳定的，反应向右进行。 Wittig 试剂是膦盐在强碱的作用下制备的： Wittig 反应应用范围很广。 对于 , 试剂只与羰基作用。 2. 羟醛缩合 (Aldol Reaction) α－ 氢的醛或酮 在酸或碱的催化下 缩合反应 β- 羟基醛或酮 羟醛缩合 反应机理 碱催化： Step 1 烯醇负离子 Step 2 An alkoxide ion Step 3 Stronger base Weaker base 碱催化利于醛的缩合，而不利于酮的缩合。 酸催化： 羰基质子化及烯醇的生成 烯醇进