第四章 缩合反应 Condensation Reaction

缩合反应： 两个及两个以上有机化合物通过反应形成一个新的较大分子或同一分子内部发生分子内的反应形成新分子的反应称为缩合反应。 用途：形成新的碳-碳键或碳-杂键 本章讨论： 亲核加成-消除、亲核加成、亲电取代、环加成。 （共10学时，其中1学时为学生讲合成路线设计)

第一节 缩合反应机理 一、电子反应机理 1、亲核反应（亲核试剂） （1） 亲核加成-消除 A、含有活性氢的醛酮缩合 （Aldol缩合、Perkin反应等）

B、卤代酯对醛、酮的加成-消除反应 （Reformatsky反应、Grignard反应） C、Wittig 试剂对醛酮的加成-消除反应 （Wittig反应） D、活性亚甲基化合物对醛、酮的加成-消除反应

（2）亲核加成反应 （Michael反应） 2、亲电反应 （Prins 反应） 二、环加成反应 [4+2]环加成反应

复习题 1、制备格式试剂时，可用下列试剂中哪个做为溶剂（ ） A.无水乙醇 B.无水乙醚 C.乙醚 1、制备格式试剂时，可用下列试剂中哪个做为溶剂（ ） A.无水乙醇 B.无水乙醚 C.乙醚 2、CH3COOCH2CH3在（1）NaOEt, (2)CH3COOH 条件下发生反应生成的是（ ） A. CH3CH2CH2COONa B.CH3COCH2CH3 C.CH3COCH2COOCH2CH3

第二节 α-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 一、 α-羟烷基化反应 1 Aldol缩合 （羟醛缩合） (1)含有α-H的醛或酮反应通式 β羟基醛或β羟基酮的反应（醛、酮之间的缩合） (1)含有α-H的醛或酮反应通式

1 Aldol缩合 无机碱: NaOH, Na2CO3 有机碱: EtONa, NaH 反应机 理 ： 碱催化

Aldol缩合影响因素 a. 底物结构 索氏提取器

Aldol缩合 b、温度

应用特点 制备长链醛 定向醛醇缩合（了解）

（2）芳醛与含α-H醛酮的反应(Claisen-Schimidt)

催化剂影响 （南工大2009考研题，三（8））

（3） 分子内醇醛缩合、Robinson环化反应

2 不饱和烃α羟烷基化（Prins普林斯）(1,3-丙二醇 缩醛） 两个醇羟基进攻羰基 两个醇羟基进攻羰基

2 不饱和烃α羟烷基化（Prins普林斯）(1,3-丙二醇 缩醛）

3、 芳醛的α-羟烷基化（安息香缩合）芳醛在含水乙醇中，以氰化钠（钾）为催化剂，加热后发生双分子缩合生成α -羟基酮 机理（关键：如何来制造一个碳负离子） CN吸电子使氢离去

（1）Reformatsky（雷福尔马特斯基）反应 4、有机金属化合物 （1）Reformatsky（雷福尔马特斯基）反应 醛或酮与 -卤代酸酯和锌在惰性溶剂中反应,经水解后得到 -羟基酸酯。

Reformatsky反应的应用 合成-羟基羧酸酯 合成-羟基羧酸 醛、酮增长碳链的方法之一

（2） Grignard反应 Grignard试剂与羰基化合物(醛、酮)反应，生成相应的醇类的反应。

例子

复习题 1、 上述反应属于（ ）反应 2、写出反应条件

二、α-卤烷基化（Blanc反应，氯甲基化反应） 机理:(苯环上有供电子基有利于反应,因为此为亲电反应) 合成卞基氯的方法 作用与意义 季铵盐

影响因素 （1）取代基影响 （活性小用氯甲基醚试剂） （2）醛结构影响

应用特点 Blanc氯甲基化反应可用于延长碳链 酸式分解

三 α-氨烷基化反应 1. Mannich反应 含有 -活泼氢的醛、酮与甲醛及胺(伯胺、仲胺或氨)反应，结果一个 -活泼氢被胺甲基取代，此反应又称为胺甲基化反应，所得产物称为Mannich（曼尼奇）碱

机理 除去的OH与H+反应生成水 碳正离子

影响因素: （1）、底物的影响 胺:仲胺氮上只有一个氢，反应产物单一，而氨或伯胺，产物复杂，伯胺发生两次反应。 反应物：含有两种或两种以上α-H时，则在甲醛、胺过量时发生多取代。 例子p141

（2）pH的影响 例: HCl/CH3OH

应用特点 （1）抗疟疾药常洛林 比较定位强度

（2）局麻药盐酸达克罗宁

用途 （1）制备C-氨甲基化产物（Mannich碱） （2）转化(如亲核试剂置换)

（3）Michael 加成的反应物 （4）制备多一个碳的同系物

2. Pictet-Spengler四氢异喹啉类合成反应 (了解）

3、Strecker氨基酸合成反应 醛或酮用氰化氢、过量氨类作用可一步得到-氨基腈，水解生成-氨基酸的反应称为Strecker氨基酸合成反应。该反应是制备-氨基酸的方便方法。

第三节 β -羟烷基、β-羰烷基化反应 一、 β -羟烷基化反应 1.芳烃的β -羟烷基化

2、活性亚甲基化合物的-羟烷基化 活性亚甲基化合物与环氧乙烷在碱催化下发生羟乙基化反应。

复习题 写出产物或反应条件

α ，β-不饱和羰基化合物※和活性亚甲基化合物※在碱催化下进行共轭加成，称为Micheal加成 二、 β-羰烷基化反应 Michael（迈克尔）加成 α ，β-不饱和羰基化合物※和活性亚甲基化合物※在碱催化下进行共轭加成，称为Micheal加成 电子给体：活泼亚甲基化合物、烯胺等 碳负离子接受体：-不饱和醛、酮、酯，不饱和腈、不饱和硝基化合物以及易于消除的曼尼奇碱 催化剂：醇钠(钾)、氢氧化钠(钾)、金属钠砂、氨基钠、氢化钠、哌啶、三乙胺以及季铵碱等

机理

影响因素 底物结构

困难

不对称酮的Michael加成 计量碱或酸 C2H5ONa

应用

Michael反应在逆向合成中的应用 引进三个碳原子的侧链 合成二环或多环不饱和酮类

Michael反应的应用

Michael反应的应用

Michael反应的应用

Michael反应的应用

第四节 亚甲基化反应 一 . 羰基烯化反应：（Wittig 反应） 磷与碳结合时，碳带负电荷，磷带正电荷彼此相邻，这种结构的化合物称为Ylide(叶立德)。由磷形成的Ylide称为磷Ylide，又称为Wittig试剂，其结构可表示如下：

制备Wittig试剂 RX： RBr 溶剂：Et2O PhH DMF 碱： NaNH2 RONa n-BuLi

Witting 反应机理

应用特点： 1.反应条件温和，收率较高，且生成 的烯键处于原来的羰基位置，一般不会发生异构化

2.与不饱和醛羰基化合物反应时，不发生1.4-加成， 双键位置固定，利用此特性可合成许多共轭多烯 化合物（如维生素A） 与羰基链接

Witting 反应的应用

膦酸酯类试剂比Wittig试剂反应性强，亲核性强，而且稳定， 产品易于分离，反应结束后形成水溶性的磷酸盐，容易分离。 Wittig－Horner反应 膦酸酯类试剂比Wittig试剂反应性强，亲核性强，而且稳定， 产品易于分离，反应结束后形成水溶性的磷酸盐，容易分离。 立体选择性高，主要生成E－异构体的烯烃。 膦酸酯制备比较容易。

二. 羰基α-位的亚甲基化 1 活性亚甲基化合物的亚甲基化（Knoevenagel） 含活泼亚甲基的化合物与醛或酮在弱碱性催化剂(氨、伯胺、仲胺、吡啶等有机碱)存在下缩合得到α, β -不饱和化合物 烯烃脱水 碱性催化剂是：氨、胺、吡啶、哌啶、二乙胺、氢氧化钠等

例

影响因素 底物活性 RNO2 酸性很强-活泼 例：

用醇钠强碱作催化剂 例： 丙二酸与醛的缩合物受热即自行脱羧，是合成α，β-不饱和酸的较好方法之一 Py

2 Perkin反应

通式： 第五节 α、β-环氧烷基化（Darzens反应） 醛、酮在强碱作用下与α-卤代羧酸酯缩合，生成α、β-环氧羧酸酯（缩水甘油酯） R1、R2最好有一个是芳基或是

机理:

例子

例:

第六节 环加成反应 Diels-Alder反应（双烯合成）

R1为吸电子基有利： 如-CHO, -COR, -COOH,-COOR, -COCl, -CN, -NO2等 R为供电子基有利

例子