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第5章 缩合反应Condensation Reactions定义: 2个或2以上分子反应形成大分子的一类反应. 碳-杂重键的加成---亲核加成 alpha-吸电子基取代的碳-碳重键的加成---Michael加成（亲核加成） 第一节 α-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 羰基α-位碳原子的羟烷基化（ Aldol反应） 不饱和烃的α-位羟烷基化（Prins反应） 芳醛的α-位羟烷基化（安息香缩合） 有机金属化合物的α-羟烷基化 1. 羰基α-位碳原子的羟烷基化（ Aldol反应） 含有α-活性氢的醛或酮的自身缩合，或者与另一分子醛酮的缩合 生成的β-羟基醛酮在反应条件下(强酸碱性)易于消除生成α,β-不饱和醛酮 用有机催化的方法可以生成高光学纯度的产物，而且在反应条件下不会羟基消除 应用举例 (2) Claisen-Schimidt反应 芳醛与含有α-活性氢的醛、酮之间的缩合 特点：更易脱水 (4) Tollens缩合(羟甲基化反应) 醛酮与甲醛反应，在α-碳上引入羟甲基的反应 3.芳醛的α-羟烷基化反应(安息香缩合) 芳醛被氰化物催化，双分子缩合生成α-羟基酮的反应称为安息香缩合（benzoin condensation） N-杂环卡宾催化的不对称安息香缩合反应 N-杂环卡宾催化的Stetter 反应及其在不对成合成中的应用 4.有机金属化合物的α-羟烷基化 (1)Reformatsky反应 α-卤代酸酯与锌粉生成的锌试剂与醛酮的反应 所用溶剂：THF, 苯，二氧六环，DMF, DMSO等 锌粉需要活化 只有α-卤代酸酯才行， β-及以上卤代酸酯不反应（烯丙基溴除外） 生成的锌试剂只和醛酮反应，不和酯反应 二.α-卤烷基反应（Blanc反应） 芳烃在甲醛、氯化氢及路易斯酸或质子酸存在下，在芳环上引入卤烷基（-CH2Cl）的反应 含有缩甲醛结构的多种试剂配合路易斯酸都可做为卤甲基化试剂 芳环上供电子基有利于反应进行 可以稳定存在的亚甲铵盐 2.Pictet-Spengler反应 β-芳乙胺与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 酸性条件下发生在环氧取代较多处 不对称反应-有机催化 2. 有机金属化合物的β-羰烷基化 a)高活性的碳负离子优先进攻羰基 b)烯醇负离子优先1,4-加成 c)格氏试剂生成混合物 d)铜试剂及亚铜催化的格氏试剂1,4-加成 不对称反应 J Org Chem 1990. 55. 2404-2409 三、α-氨烷基化反应 1.Mannich反应 具有活性氢的化合物与甲醛（或其他醛）、胺进行缩合，生成氨甲基衍生物的反应称Mannich反应，亦称α-氨烷基化反应 （1）酸催化的反应 （2）碱催化的反应 典型的Mannich反应中还必须有一定浓度的质子才有利于形成亚甲胺碳正离子，因此反应所用的胺（或氨）常为盐酸盐 用等摩尔的1，4-丁二醛、丙酮二羧酸盐和甲胺进行Mannich反应，则可得到颠茄酮，颠茄酮是合成抗胆碱药阿托品的主要中间体 应用举例 应用举例 Mannich反应产物的应用 不对称的Mannich反应 (50%)(S)-94%ee J. AM. CHEM. SOC. 124, 9, 2002 ,1842 参考339页 3.Strecker反应 脂肪族或芳香族醛、酮类与氰化氢和过量氨（或胺类）作用生成α-氨基腈的反应称为Strecker反应，产物再经酸或碱水解得到（dl）-α-氨基酸类 利用（R）-α-氨基苯乙醇为手性源，经不对称Strecker反应可制备一系列光学活性纯的α-氨基酸。 不对称氰醇反应-手性辅基 不对称氰醇反应-手性催化 第二节 β-羟烷基、β-羰烷基化反应 一、β-羟烷基化反应-环氧的反应 1)芳烃的β-羟烷基化 2)活泼亚甲基化合物的β-羟烷基化 3)有机金属化合物的β-羟烷基化 碱性条件下发生在环氧取代较少处 二、β-羰烷基化反应 1.Michael反应 活性亚甲基化合物和α，β-不饱和羰基化合物在碱性催化剂存在下发生加成缩合，生成β-羰烷基类化合物，此类反应成为Michael反应。 机理： 格鲁米特的中间体 不对称Michael反应 * 一.α-羟烷基反应 (1) 醛酮自缩合 碱催化机理 酸催化机理 丁酮和苯甲醛反应符合一般规律 应用举例 J. AM. CHEM. SOC. 2002, 124, 6798-6799 D.W.C. MacMillan 反式构型产物的生成，取决于过渡态消除脱水的难易 应用举例 应用举例 Tetrahedron 62 (2006) 317–328 (3) 定向羟醛缩合 （directed aldol condensation） 烯醇盐法 E-型烯醇盐加成