有机合成课件第5章缩合反应

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1、第五章缩合反应一．概述1.概念凡两个或两个以上有机化合物分子之间相互反应，形成一个新链，同时放出简单分子;(H2O,ROH,氨，HX等)或两个有机物分子通过加成形成较大分子的反应均称为缩合反应（CondensationReaction）2.缩合反应的催化剂醛酮反应活性强，可在NaOH（KOH）催化下，于水溶液中发生缩合。醛酮与活性较大的羧酸或其衍生物反应用弱碱催化；与活性较大的羧酸衍生物缩合，需用醇盐等强碱于无水条件下反应。酯缩合反应，酯的活性比醛酮小，易水解，也需强碱催化，于无水条件下反应。缩合反应多用碱性催化剂。某

2、些反应（如曼尼希反应）也用酸催化。3.应用二.醛酮化合物之间的缩合(一）自身缩合1.含α－活泼氢的醛或酮的自身缩合羟醛缩合（AldolCondensation）通式:a.反应机理：碱催化b.主要影响因素（1）催化剂碱催化剂：弱碱(Na3PO4,NaAc,Na2CO3,K2CO3,NaHCO3,etc)强碱(NaOH,KOH,EtONa,Al(t-BuO)3,甚至更强碱(NaH,NaH2,etc)酸催化剂：HCl,H2SO4,阳离子交换树脂，三氟化硼等路易斯酸，应用不如碱催化广泛。（2）醛或酮的结构含一个α－活泼氢的醛的

3、自身缩合，单一产物。含两个或三个α－活泼氢的醛，含α－活泼氢的脂肪酮自身缩合速度比醛慢，因酮羰基活性较醛低。采用碱性较强的催化剂。不对称酮自身缩合，取代基较少的α－碳进攻羰基（即取代基较少的α－碳生成碳负离子）2.芳醛的自身缩合：安息香缩合（BenzoinCondensation）a.反应机理:b.主要影响因素：1)催化剂：除碱金属氰化物外，镁，汞，钡的氰化物也可。还可用维生素B代替剧毒氰化物；也可用相转移催化进行缩合，时间短，收率较好。2)作用物结构：不含α－活泼氢的醛也可发生类似缩合。(二)交错缩合1.含α－活泼氢

4、的醛酮交错缩合。产物复杂，无实用价值。2.甲醛与含α－活泼氢的醛酮缩合。多伦斯（Tollens）反应:在碱（NaOH,Ca(OH)2,K2CO3,NaHCO3,R3N等）催化下，与醛酮α－碳上引入羟甲基（－CH2OH）的反应。3.芳醛与含α－活泼氢的醛酮缩合.Claisen-Schmidt缩合：芳醛与含α－活泼氢的脂肪醛在碱性催化剂存在下发生羟醛缩合，脱去一分子水，生成α，β－不饱和醛或酮。三.醛，酮与羧酸或其衍生物之间的缩合1.克脑文格（Knoevnagel）缩合在催化剂存在下，羰基化合物与含活泼氢化合物间的缩合反应

5、，称～。式中：R’=－H,烃基；－X,－Y为硝基，氰基，酯基，酮基等。催化剂：氨，胺或其羧酸盐。a.主要影响因素(1)亚甲基组分结构。活泼亚甲基化合物一般含有两个吸电子基。常见活泼亚甲基化合物：丙二酸及其酯，乙酰乙酸及其酯类，氰乙酸胺类，丙二腈，丙二酸胺类，苄酮，脂肪硝基化合物。(2)催化剂。常见催化剂：氨－乙醇，丁胺，醋酸铵，吡啶，哌啶，甘氨酸，β－氨基丙酸，氢氧化钠，碳酸钠，碱性离子交换树脂，羧酸盐。活性较大的化合物也可不用催化剂。(3)溶剂。常用苯，甲苯等有机溶剂共沸脱水，促使反应完全，也可防止活泼亚甲基酯类的水

6、解。当用吡啶作溶剂和催化剂（有时加少量哌啶）时，常发生脱羧反应，生成α，β－不饱和酸或其衍生物。(4)羰基组分的结构。芳醛和脂肪醛均可顺利反应，但前者效果更好。位阻小的酮,反应收率较高,位阻大的酮反应较困难,收率较低。b.应用:用于合成α，β－不饱和羧酸及其衍生物：α，β－不饱和腈和硝基化合物。产物构型一般是E式。2.柏琴（Perkin）反应芳香醛与脂肪酸酐在相应羧酸盐或叔胺催化缩合，生成β－芳基丙烯酸类化合物的反应，称～.a.主要影响因素1）催化剂。常为与羧酸酐相应的羧酸钾盐或钠盐。前者效果比后者好，速度快，收率也高

7、。叔胺也可催化本反应。2）酸酐的结构。一般为含两个或三个α－活泼氢的低级单酸酐。3）芳醛的结构。芳环上连的吸电子基越多，反应越易进行，收率较好；芳环上连的给电子基使反应困难，收率较低，甚至不反应。但醛基邻位又―OH或―OR时，对反应有利。杂环芳醛也可发生类反应。4）温度及其他；温度较高：150～200℃。因－COOH吸电子能力不强，而催化剂羧酸盐碱性较弱。Perkin反应需要在无水条件下进行（苯甲醛需新蒸馏，醋酸钾要焙烧后研细再用）b.应用。用于制备β－芳基丙稀酸类化合物。与克脑文格缩合制备芳基丙稀酸方法相比，一般收率

8、较低，但芳环上有吸电子基时，两种方法的收率相近，而Perkin反应的原料易得。3．达参反应（Darzens）反应醛酮与α－卤代酸酯在碱催化下缩合，生成α，β－环氧酸酯的反应，称～，又叫缩水甘油酸酯缩合反应。a.主要影响因素1）催化剂。常用的有醇钠，氨基钠，叔丁醇钾等。前者最常用，后者效果最好。对于活性低的反应物，用后二者较好。2）