第十二章 β-二羰基化合物.ppt

第十二章 β-二羰基化合物 在有机合成中的应用 2. 混合酯缩合反应 12.5 有机合成路线设计 一个良好的合成路线: 要求：步骤少（一般超过五步以上的反应，实际应用价值不大） 产率高；中间产物与最终产物易提纯； 原料易得；价格便宜。 每一步产率为90%,五步的总产率为59%，其中一步的产率为50%，总产率为33%；每一步产率为50%，总产率为3% 因为乙醛比甲醛易得、便宜，乙基卤代镁比甲基卤代镁易于制备。 例1. 以少于四个C的化合物合成2-丁酮。 √ 例2. 由3个C以下的C分子合成CH3CH2C(CH3)2CH2CH(OH)CN 例3.合成 （4个碳以下） （二丙基乙酸钠盐是治疗癫痫病的药物） 1. 2. 3. √ 对于目标分子，我们计划要合成的分子结构设计主要包括 1) 碳骨架的建立； 2) 官能团的转化； 3) 立体化学选择性和控制。 1.碳骨架的建立 例如： 通常尽可能选择靠近官能团的位置，形成新的碳碳链 例5： √ 2.官能团的导入和转化： 例： 各分一半 各官能团的相互转化: 3.官能团的保护和导向: (1) 选择合适的条件: (2) 官能团的保护: b)羟基: a) 羰基 c) 羧基: d) 氨基: 一般只有在必要时才争取保护官能团的措施,因为保护措施会增加反应步骤,加大损失,影响收率.只能在全面周到地权衡之后才争取。 (3) 官能团占位, 导向: a) 占位: b) 导向: 例11 消除有两种产物，原料不易得。 氰乙酸酯 β-酮酸易于失羧，但β-酮酸酯是稳定的。 β-二羰基化合物 乙酰乙酸乙酯 β-酮酸酯 丙二酸酯 β-二酮 化合物中含有两个羰基，且中间被一个碳原子隔开 活性亚甲基 烃化和酰化反应 吸电子基团 比较下列化合物的α氢的酸性 一. 酮-烯醇互变异构 在酸性或痕量碱的作用下，二者迅速达到平衡，如用石英设备，通过蒸馏法可把二者分开。酮式：b.p. 41℃/267Pa；烯醇：33℃/267Pa（减压）。由于分子内氢键的存在，阻碍了分子间氢键的形成，因此烯醇的沸点小于酮。 L.Konorr.(1859~1921)发现在低温（-78℃）时，二者可以分开。 1. 互变异构（tantomezism） 甲基酮的典型反应 烯醇的性质 2. 互变异构现象： 一般的烯醇式结构是不稳定的： 例如： 仅占2.0*10-2 % 一些化合物的烯醇式含量 99 1，1，1-三氟-2，4，-戊二酮 76.5 2，4-戊二酮 7.3 乙酰乙酸乙酯 7.7×10-3 丙二酸二乙酯 1.5×10-4 丙酮 烯醇式含量 酮式和烯醇式的互变异构 化合物 1. 乙酰乙酸乙酯的合成 二. Claisen酯缩合反应——β-酮酸酯的合成 乙酰乙酸乙酯 历程： 但该产物在碱性条件下是不稳定的，还要继续反应： （强酸） （强碱 ） （弱碱） （弱酸） 最后再向反应体系中加酸，形成稳定的加成产物： 当原料酯仅有一个α氢时，缩合反应必须在更强的碱的作用下完成。如(Ph)3CNa（三苯甲基钠）。 苯甲酸乙酯 苯甲酰乙酸乙酯（60％） 苯基乙酸乙酯 草酸二乙酯 α－苯基丙二酸二乙酯 （80~85％） （其一不含α氢） 苯甲酸酯、甲酸酯、草酸酯、碳酸酯 3.Dieckmann缩合反应——制备五、六元环状β——酮酸酯 假若分子中的俩个酯基被四个或四个以上的碳原子隔开时，就发生分子内的缩合反应，形成五元环或更大环的酯 己二酸二乙酯 2－环戊酮甲酸乙酯 （74~81％） × 4. 酮与酯的缩合反应 β-二羰基化合物的烷基化、酰基化 三. 乙酰乙酸乙酯在合成上的应用 1. 乙酰乙酸乙酯的酮式分解（稀碱） 5%NaOH H 2. 酸式分解：（浓碱） 3. 活泼亚甲基的烷基化和酰基化： 4.