有机化学缩合反应
claisen缩合反应
claisen缩合反应一、Claisen缩合反应的概念和原理Claisen缩合反应是一种重要的有机化学反应，其基本原理是通过两个酯或一个酯和一个醛/酮之间的羰基加成，形成β-羰基酯。
这种反应常用于有机合成中，可以制备出许多重要的有机化合物。
二、Claisen缩合反应的分类1. Claisen酯缩合反应：两个不同的酯在碱性条件下发生缩合反应，生成β-羰基酯。
2. Claisen内酯缩合反应：一种环状的β-羰基酮在碱性条件下发生内部环化，生成环状的β-内酯。
3. Dieckmann环化反应：两个相同的β-羰基酸酯在碱性条件下发生内部环化，生成环状的β-内酯。
三、Claisen缩合反应机理1. 首先，在碱性条件下，一个羰基亲核试剂（如乙氧根离子）攻击一个羧基碳上的电子不稳定位点，形成一个临时的α-羟基负离子中间体。
2. 然后，在第二个羰基试剂的作用下，这个中间体的负电荷被转移到第二个羰基碳上，形成一个新的负离子中间体。
3. 最后，经过质子化和消除水分子，生成β-羰基酯产物。
四、Claisen缩合反应的影响因素1. 碱催化剂：碱催化剂可以促进反应进行，并且影响反应速率和产物选择性。
2. 温度：温度对反应速率和产物选择性都有影响。
通常，较高温度可以加快反应速率，但也可能导致产生不良产物。
3. 反应物浓度：较高浓度的反应物可以加快反应速率，但也可能导致不良产物的生成。
4. 反应时间：反应时间也会影响反应速率和产物选择性。
通常，较长的反应时间可以增加产量和纯度。
五、Claisen缩合反应在有机合成中的应用1. 制备β-羰基酸酯：Claisen缩合反应是制备β-羰基酸酯的重要方法。
这些化合物在医药、香料和杀虫剂等领域都有广泛的用途。
2. 制备环状化合物：Claisen内酯缩合反应和Dieckmann环化反应是制备环状化合物的常用方法。
这些化合物在药物、农药和天然产物的合成中具有重要作用。
3. 制备α,β-不饱和羰基化合物：通过Claisen缩合反应可以制备出α,β-不饱和羰基化合物，这些化合物在有机光电子学、涂料和高分子材料等领域具有广泛的用途。
有机合成反应类型大全
有机合成反应类型大全有机合成反应是有机化学中最基本和最重要的研究领域之一，旨在将简单的有机化合物转化为更复杂的有机化合物。
有机合成反应类型繁多，涉及到不同的转化方式和反应机理。
本文将介绍一些常见的有机合成反应类型。
1. 双键加成反应（Addition reactions）双键加成反应是指通过加成剂将双键上的原子或基团添加到有机分子中，形成新的化学键。
例如，羰基化合物与亲电试剂发生加成反应，生成加成产物。
常见的双键加成反应有氢化反应、卤素化反应和酸催化的加成反应。
2. 消去反应（Elimination reactions）消去反应是指有机化合物中的两个官能团之间发生反应，生成一个新的双键或环。
常见的消去反应有脱水反应、脱卤反应和脱醇反应。
3. 取代反应（Substitution reactions）取代反应是指有机化合物中的一个官能团被另一个官能团所取代的反应。
常见的取代反应有亲电取代反应、自由基取代反应和亲核取代反应。
4. 氧化反应（Oxidation reactions）氧化反应是指有机化合物中的氢原子被氧原子取代的反应。
常见的氧化反应有升华反应、氧化反应和酶催化的氧化反应。
5. 还原反应（Reduction reactions）还原反应是指有机化合物中的氧原子被氢原子取代的反应。
常见的还原反应有氢化反应、金属还原反应和催化还原反应。
6. 缩合反应（Condensation reactions）缩合反应是指两个或多个有机分子通过共用一对电子而形成一个新的化学键，生成更大分子的反应。
常见的缩合反应有酯化反应、醛缩反应和羰基缩合反应。
7. 环化反应（Cyclization reactions）环化反应是指直链分子在适当的条件下发生内部反应，形成一个或多个环。
常见的环化反应有烷基化反应、羰基化反应和亲电环化反应。
8. 羟基化反应（Hydroxylation reactions）羟基化反应是指有机分子中的碳原子被羟基（OH）取代的反应。
Knoevenagel缩合反应
Knoevenagel缩合反应文献综述1.摘要Knoevenagel缩合反应是有机化学中较常见的一个反应。
本文在综合大量文献的成果基础上，简述了这一反应，分析了其可能的反应机理和影响反应进行的动力学、热力学因素，列举了此反应在有机合成方面的广泛应用，对Knoevenagel缩合反应的研究提出了新的展望。
2.正文2.1反应简述Knoevenagel缩合反应（脑文格反应；克诺维纳盖尔缩合反应；柯诺瓦诺格缩合反应；克脑文盖尔缩合反应），又称Knoevenagel反应：含有活泼亚甲基的化合物与醛或酮在弱碱催化下，发生失水缩合生成α,β-不饱和羰基化合物及其类似物。
图1 Knoevenagel缩合反应通式Z 基是吸电子基团，一般为 -CHO、-COR、-COOR、-COOH、-CN、-NO2等基团。
两个 Z 基团可以相同，也可以不同。
-NO2基团的吸电子能力很强，有一个就足以产生活泼氢。
常用的碱性催化剂有哌啶、吡啶、喹啉和其他一级胺、二级胺等。
常用的活泼亚甲基化合物有丙二酸二乙酯、米氏酸、乙酰乙酸乙酯、硝基甲烷和丙二酸等，但事实上任何含有能被碱除去氢原子的 C-H 键化合物都能发生此反应。
反应一般在苯或甲苯中进行，同时将产生的水分离出去，此法所用温度较低，产率高。
Knoevenagel 反应是对Perkin反应的改进，将酸酐改为活泼亚甲基化合物。
由于活泼氢的存在，使得弱碱作用下，能产生足够浓度的碳负离子进行亲核加成。
弱碱的使用避免了醛酮的自身缩合，因此除芳香醛外，酮和脂肪醛均能进行反应，扩大了适用范围。
Knoevenagel 反应是制备α,β-不饱和化合物的常用方法之一。
2.2 发现历史这个反应最早是由德国化学家亚瑟·汉斯（Arthur Hantzsch）发现的，1885年，他用乙酰乙酸乙酯、苯甲醛和氨反应，发现生成了对称的缩合产物 2,6-二甲基-4-苯基-1,4-二氢吡啶-3,5-二甲酸二乙酯，也生成了少量的 2,4-二乙酰基-3-苯基戊二酸二乙酯，这是有关 Knoevenagel 反应的最早纪录。
常见的缩合反应类型
常见的缩合反应类型
缩合反应是有机化学中常见的一种反应类型，它是指两个或多个分子结合成一个分子的反应。
常见的缩合反应类型包括酯化反应、醛缩反应、羧酸缩合反应、酰胺缩合反应等。
酯化反应是指酸和醇反应生成酯的反应。
在酯化反应中，酸和醇分子中的羟基和羧基发生缩合反应，生成酯和水。
酯化反应是有机合成中常用的一种反应，可以用于制备香料、涂料、塑料等化合物。
醛缩反应是指醛和醛、醛和酮、醛和胺等分子之间发生缩合反应的反应。
在醛缩反应中，醛分子中的羰基和另一个分子中的羰基或氨基发生缩合反应，生成α,β-不饱和醛或酮。
醛缩反应是有机合成中常用的一种反应，可以用于制备α,β-不饱和醛或酮等化合物。
羧酸缩合反应是指两个或多个羧酸分子之间发生缩合反应的反应。
在羧酸缩合反应中，羧基和羧基发生缩合反应，生成酸酐和水。
羧酸缩合反应是有机合成中常用的一种反应，可以用于制备酸酐、酰胺等化合物。
酰胺缩合反应是指酸酐和胺反应生成酰胺的反应。
在酰胺缩合反应中，酸酐分子中的羰基和胺分子中的氨基发生缩合反应，生成酰胺和酸。
酰胺缩合反应是有机合成中常用的一种反应，可以用于制备酰胺等化合物。
缩合反应是有机化学中常见的一种反应类型，不同的缩合反应类型有不同的反应机理和应用。
在有机合成中，缩合反应是制备复杂有机分子的重要手段之一。
3.11 缩合反应资料
4、应用实例：
CH3(CH2)8 CH3 C O + H H C COOEt Cl CH3 C O C2H5ONa -HCl CH3(CH2)8 CH3 C O -CO2 CH3 H CH3(CH2)8 C C O H 2-甲基十一醛 H C COOEt
NaOH
H+
CH3(CH2)8
H C COOH
4、反应分类 （1）酯-酯Claisen缩合 酯自缩合：
CH3 O C + H OC2H5 CH2 O OH2 O C2H5ONa C CH3 C C C OC2H5 + C2H5OH OC2H5
反应历程为：
C2H5ONa + HCH2 O C OC2H5
O Na CH2-C-OC2H5 + C2H5OH
O OH OH
O
茜素（染料）
（二）Knoevenagel – Doebner反应
1、概念：含活泼亚甲基的化合物（如丙二酸、丙二酸酯、氰乙酸酯、 乙酰乙酸酯等）在它们的羧酸盐或吡啶、哌啶等有机碱的催化作用 下，与醛、酮即可发生缩合，生成α,β-不饱和化合物的反应。 2、反应通式：
R1 C O + H2C R2 Y X R1 C R2 C Y X + H2O
（四）反应机理
以乙醛在碱催化下的自缩合为例：
稀 NaOH 2 CH3CHO CH3CH(OH)CH2CHO -羟基丁醛 O CH3 C H O CH3 C H OHH C C H H O C -H2O H CH3CH=CH-CHO + CH2 C H O fast CH3 + OH
-
3、Tollens 缩合（羟基化反应）：由于甲醛不含α-氢，与其他含α-氢
ahmt 缩合反应
ahmt 缩合反应
AHMT缩合反应是一种有机化学反应，也被称为阿尔德醛缩合反应。
在这个反应中，醛类化合物和含有α-羰基的化合物（如酮或另一个醛）在碱性条件下发生缩合反应，生成β-羰基醛或酮。
这种反应是通过亲核加成-消除机制进行的。
在AHMT缩合反应中，首先碱性条件下，醛和含有α-羰基的化合物中的羰基上的氢被去质子化，形成相应的负离子。
然后，这两个负离子发生亲核加成，生成一个中间体。
接着，中间体经历一个消除步骤，失去一个氢离子和一个氢氧根离子，形成最终的产物。
AHMT缩合反应在有机合成中具有重要的应用，可以用于合成具有多功能羰基的化合物，例如用于制备药物、天然产物和其他有机化合物。
这种反应的产物通常具有较高的立体选择性和产率，因此在有机合成中受到广泛关注。
除了上述基本的反应机理和应用外，AHMT缩合反应还涉及了一系列的反应条件、催化剂和底物的选择等因素。
不同的反应条件和底物结构可能导致不同的产物选择性和反应速率，因此在实际应用中需要进行详尽的研究和优化。
总的来说，AHMT缩合反应是一种重要的有机合成反应，具有广泛的应用前景和研究价值。
通过深入了解其反应机理和影响因素，可以更好地利用这种反应进行有机合成，从而为化学领域的发展做出贡献。
缩合反应的定义
缩合反应的定义缩合反应的定义缩合反应是一种化学反应，通过将两个或多个分子结合成一个更大的分子来形成新的化学物质。
这种化学反应通常涉及到碳-碳键或碳-氮键的形成。
缩合反应在有机化学中非常常见，可以用于制备各种重要的有机分子，例如药物、天然产物和高分子材料。
一、缩合反应的分类1. 羧酸缩合反应：羧酸缩合反应是一种通过羧酸官能团之间的反应来形成酰亚胺键和酯键的缩合反应。
这种反应通常需要催化剂存在，并且需要在适当条件下进行。
2. 醛和酮缩合反应：醛和酮缩合反应是一种通过亲核加成来形成新的碳-碳键或碳-氧键的方式。
这种类型的缩合反应通常需要在弱碱性条件下进行，并且还需要催化剂存在。
3. 亚胺和亚胺盐缩合反应：亚胺和亚胺盐缩合反应是一种通过亲核加成来形成新的碳-氮键或双键的方式。
这种类型的缩合反应通常需要在弱酸性或弱碱性条件下进行，并且还需要催化剂存在。
二、缩合反应的机理缩合反应的机理通常涉及到两种或多种官能团之间的反应。
这些官能团可以是羧酸、醛、酮、亚胺和亚胺盐等。
在反应过程中，亲核试剂通常会攻击一个电子不足的中心，例如羰基碳或芳香环上的亚硝基。
这种攻击会导致一个新的化学键的形成，从而形成一个更大的分子。
三、缩合反应在有机合成中的应用缩合反应在有机合成中非常重要，可以用于制备各种重要有机分子。
例如：1. 醛和酮缩合反应可以用于制备α,β-不饱和酮。
2. 羧酸缩合反应可以用于制备β-内酰胺。
3. 亚胺和亚胺盐缩合反应可以用于制备各种各样的含氮杂环化合物。
4. 缩合反应还可以用于制备高分子材料，例如聚乙烯醇。
四、总结综上所述，缩合反应是一种化学反应，通过将两个或多个分子结合成一个更大的分子来形成新的化学物质。
这种化学反应在有机合成中非常重要，可以用于制备各种重要有机分子和高分子材料。
缩合反应的分类包括羧酸缩合反应、醛和酮缩合反应、亚胺和亚胺盐缩合反应等。
在进行缩合反应时，需要考虑催化剂和适当的条件。
有机化学：第十二章缩合反应(含本章总结习题课)
当α C
NaOC2H5 , NaOH
H 只有一个时, 不易反应, 须加强碱:
(C6H5)3CNa , LDA, 叔丁醇钠 等.
4.2 混合酯缩合反应
一般选用
一个酯有 α H 一个酯没有 α H
用强碱
O C
OCH3
+ CH3
O C
NaH
OCH3
H+
O
O
C CH2 C OCH3
+ CH3OH
OO
O
C2H5O C C OC2H5 + CH3CH2C OCH3
O
O
NaOC2H5
CH3 C OC2H5 + CH3 C CH3
O
O
CH3 C CH2 C CH3 + C2H5OH
O
NaNH2 CH3I
O
不对称酮的酰基化及烃基化的区域选择性：
1.热力学控制：用三甲基氯硅烷实现
O CH3 (C2H5)3N
DMF
(CH3)3SiCl
CH3Li
O-Li+ CH3
CH3I
CH3COOH + HCHO + H N
H+ CH2COOH CH2 N
( HOOCCH2CH2
N
)
OH + HCHO + H N
OH H+
CH3CN + HCHO + H N
CH2 N H+
NCCH 2CH2 N
不对称酮 曼尼希碱
得 混合物. 霍夫曼消除反应
NCCH2CH2 N 或 碱 NC-CH=CH2 + H-N
2EtOEtOH
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EtONa 70%
CHO C6H5CHCOOE t
COOEt
eg 2. 选用合适的原料制备
C6H5CHCOOE t
EtONa
合成一： EtOOC-COOEt + C6H5CH2COOEt
175oC -CO
COOEt C6H5CHCOOE t
O CCOOEt C6H5CHCOOE t
缩合反应
4. 酯与酰氯或酸酐的缩合
O 强碱 RCH2CO2C2H5
化学计量
R' C O R' C
Cl O
或 R'
O C
O CH C OC2H5 R
O C R'
反应分两步进行
产物有何特点？
机理
O R CH H B －L R' O C CH R O C OC2H5 R' C O C OC2H5 RCH C OC2H5 L O R' O C L CH R O C OC2H5
O
COOEt
EtONa
合成二： C2H5O-C-OC2H5 + C6H5CH2COOEt
C6H5CHCOOE t
O
缩合反应
eg 3. 选用合适的原料合成
逆合成分析
O HO2C-CH 2CH2CCOOH
HO2C-CH 2CH2CCOOH
O HO2C-CH 2CH-CCOOH COOH
合成：
EtO 2C-CH2 EtO 2C-CH2
缩合反应
第十五章 缩合反应（1）
主要内容
酯的缩合反应（Claisen缩合，Dieckmann缩合，交叉
酯缩合），酯缩合反应机理 酮的酰基化
酮或酯的酰基化反应在合成中的应用
b - 二羰基化合物的互变异构现象 酮和酯类化合物 a 位的烷基化
缩合反应
一．复习：烯醇负离子及其部分反应
O R' C CHR H R' O C CHR R' O C CHR
醇醛缩合
缩合反应
本章将介绍的几类烯醇负离子的反应
O R C L O C C O C R
酰基化
O O C C O R X C C R
烷基化
醛、酮或酯
C C
C
O C C C CH
O C
共轭加成 (Michael加成)
缩合反应
一．酯的酰基化——酯缩合反应
1. Claisen （酯）缩合（两个相同酯之间的缩合）
不对称酮的酰基化
缩合反应
O O
O
实例 1
CH3CH2C-CH2CH2CH2-COC2H5
1 C2H5O + 2 H3O
-
CH3 O
实例 2
1 C2H5OCH3C-CH2CH2CH2CH2-COC2H5 + 2 H3O
O
O
O
O CH3
O
CO 2C2H5
C2H5OC2H5OH
O
+ H3O
O
实例 3
发生分子内酮酯缩合时, 总是倾向于形成五元环、六元环。
问题：用酯代替酰氯
或酸酐好不好？
缩合反应
二．酮的酰基化
2, 4 -戊二酮（乙酰丙酮）
碳酸二乙酯
b-羰基酯类 （引入酯基） 1,3-二羰基类化合物
酮
酯（酰基化试剂）
缩合反应
酮的酰基化机理
优先
O
酮与酯的a - 氢酸性比较：
pKa
O
CH2CCH3 H 20
>
CH2COC2H5 H ~24
缩合反应
例 1（反合成分析）
O CH3(CH2)3C
a b
O COC2H5
a
2 CH3(CH2)3CO2C2H5
b
原料易得 合成方便
O
CH
CH2CH2CH3
O CH3(CH2)3C CH2 +
C2H5O C OC2H5
CH2CH2CH3
原料不易得 有两处可反应
例 2 （反合成分析）
a
O O + C2H5O C OC2H5
1, 3-二羰基型化合物的反合成分析
a
O C O C R' R OR" O C R' C H O O
a b
C
O C
+
H
C C R
R'
b
酯＋酮
R
b-二酮
+
C "RO
O
a
O C R'
O OR"
a b9; O
+ H
C C O OR
酯＋酯
b
R'
C C
H
b-羰基酯
+
C RO OR
酮＋酯
缩合反应
否则会发生酯 交换而开环.
（2）草酸酯
O O O H5C2O C C OC2H5 + H CH2COC2H5 O O
o
缩合反应
EtONa
H2O
O
H5C2O C C CH2COC2H5
175 C
HO
-
H
+
O O HO C C CH2COOH O O HO C C CH3
O H5C2O
O
C CH2COC2H5
缩合反应
三．b - 二羰基化合物的互变异构现象
互变异构
H
β -二酮
O C C H
O C
β -羰基酯
分子内氢键
β -二酯
很少
烯醇式的特征：IR: 有OH吸收峰，1H NMR: 有OH和烯质子信号， 化学试验：与FeCl3显色
缩合反应
四．酮或酯的酰基化反应在合成上的应用
—— 制备 b- 二羰基型化合物（ 1, 3-二羰基化合物）
O RCH2 C OR' O O OR' OR' RCH2 C R O OR' + HOR'
+ RCH C
H
CH C
请注意所用 碱的结构
b-羰基酯 （1,3-二羰基类化合物）
其它常用碱
NaH, NaNH2, LDA, Ph3CNa, t-BuOK
碱 用 量对反应的影响 催 化 量： 反应可逆 大于化学计量： 反应完全 为什么？
O HC CH2COOC2H5
-3H2O
H5C2OOC
COOC2H5
醛基
COOC2H5
NaH
H O O O + HCOEt
H2O
H
H
缩合反应
O O
O O
NaBH4
0-25oC
C2H5OH H CHO 25oC
H OCO 2R
H CH 2OH
H
RO-
H
讨 论
*1. 甲酸酯中含有醛基、催化剂碱性不能太强，产率不高. *2. 是在分子中引入甲酰基的好方法. *3. 如果用一个环酯和甲酸酯缩合，不能用RO-做催化剂，
O R C C H 强碱 O O C R C R' X R C R' C
醛、酮 烯醇负离子作为亲核试剂
O RO C H C RO
反应不可逆
碱为催化量时反应可逆
缩合反应
不对称二羧酸酯的 Dieckmann 缩合
R NaOC2H5 R CO2Et CO2Et NaOC2H5
反应可逆
R O
过量的碱
O CO2Et
CO2Et NaOC2H5 R CO2Et O
主要产物
两产物在碱作用下可 相互转变，请写出该 转变的机理（下页）
CH3 O CO2C2H5
丙二酸酯
α-羰基酸
*1. 一个酯羰基的诱导效应，增加了另一个酯羰基的活性， 反应顺利，产率好。 *2. 羰基活性好，所以催化剂的碱性不用太强。 *3. 在合成上用来制备 ①丙二酸酯或α-取代的丙二酸酯。 ②α-羰基酸。
缩合反应
(3) 碳酸酯
O
O
H5C2OC OC2H5 + H CH2COC2H5
EtONa
+
COOEt COOEt
EtO-
H+
O EtO 2C-CH-CCOOEt EtO 2C-CH2
OH-
H+
O HO 2C-CH-CCOOH HO 2C-CH 2
△
-CO2
O HO2C-CH 2CH2-CCOOH
缩合反应
eg 4. 选用合适的原料合成
O O
EtO 2C O O CO2Et
逆合成剖析：
O O
对称二羧酸酯的 Dieckmann 缩合
CO2Et CO2Et NaOC2H5 ONa H+ O CO2Et （>化学计量） CO2Et
CO2Et NaOC2H5 CO2Et CO2Et （>化学计量） H+ ONa
CO2Et O
CO2C2H5 CH2CH2CO2C2H5 H3C N NaOC2H5 HCl H3C N CH2CH2CO2H2H5 （>化学计量） H O Cl
醛、酮
B
烯醇负离子
O R'O C CHR H R'O
O C CHR R'O
O C CHR
酯
B
缩合反应
复习：几类烯醇负离子的反应
O D2O R' C CHR D O X2 CHR O R' C CH2R R' O C CH R R' O C CHR X