第四章缩合反应

合集下载

药物合成反应-缩合反应

药物合成反应-缩合反应

●不饱和烃的-羟烷基化反应(Prins反应) p 133
◆在无机酸催化剂存在的条件下,甲醛和烯烃加成得到1,3-二
醇,进一步和甲醛反应生成环状缩醛的反应称为Prins甲醛-烯 加成反应。
RCH2
H CH2 + HCHO H2O R O HO CH HCHO CH2 O HO CH2
R
O HCH + H+
O TMSCl LDA
OTMS
O /TiCl4
O
OH
◆ 苯乙酮先与三甲基氯硅烷反应形成烯醇硅醚,再与丙酮
缩合得醛醇产物; ◆ 常用催化剂:四氯化钛,三氟化硼,四烃基铵氟化物;
◆亚胺法
R
CHO
R'NH2 R R
Li NR' LDA R NR'
R" R'"
O R" R'" N R' O Li
R" R'"
●有机金属化合物的-羟烷基化(Reformatsky反应)
◆醛或酮与 -卤代酸酯在金属锌粉存在下缩合而得到-羟基酸
酯或脱水得,-不饱和酸酯的反应称为Reformatsky反应。
C O + X C COOR5 2) H3O R2 R4 R3 OHR3 R1 H2O R1 C C COOR5 C C COOR5 R2 R2 R
授课人:孙斌 sunbb@
第四章 缩合反应
Condensation Reaction
Contents
α-羟烷基,卤烷基,氨烷基化反应 β-羟烷基, β-羰烷基化反应 亚甲基化反应
α, β-环氧烷基化反应
环加成反应
α-羟烷基化反应

药物合成反应四、缩合反应

药物合成反应四、缩合反应
详细描述
苯妥英的合成始于苯甲醛的制备,通常通过苯甲醇氧化得到。然后,苯甲醛与尿素发生 缩合反应,生成苯妥英钠。最后,通过酸化得到苯妥英,经过分离纯化后得到最终产物。
阿司匹林的合成
总结词
阿司匹林的合成涉及酯化反应和缩合反 应,关键步骤是醋酐与水杨酸的酯化反 应。
VS
详细描述
阿司匹林的合成始于水杨酸与醋酐的酯化 反应,生成水杨酸醋酐酯。然后,通过与 乙酸酐发生缩合反应,生成阿司匹林。经 过分离纯化后得到最终产物。
详细描述
酯缩合反应通常在碱催化下进行,涉及两个酯分子的反应。该反应通过酯基的转 化,形成新的碳-碳键,将两个分子连接在一起。酯缩合反应在药物合成中具有 广泛应用,可以用于构建具有特定结构的有机分子。
烯胺缩合反应
总结词
烯胺缩合反应是一种通过碳-氮键的形成将烯胺和另一个分子连接在一起的反应。
详细描述
烯胺缩合反应通常在酸或碱催化下进行,涉及一个烯胺和一个其他分子的反应。该反应通过形成新的 碳-氮键,将两个分子连接在一起。烯胺缩合反应在药物合成中具有重要意义,可以用于构建具有特定 结构的有机分子。
要点二
解决方法
研究反应机理,寻找更有效的催化剂或试剂,以及通过实 验条件的优化,如增加反应时间、提高温度等,提高反应 收率。
如何实现绿色合成
绿色化学
随着环保意识的增强,药物合成过程需要更加绿色和 可持续。
解决方法
研究和发展更环保的合成方法,如使用无毒或低毒性 的溶剂、催化剂和试剂,减少废物产生,以及通过反 应条件的优化实现高效、低能耗的合成过程。
详细描述
羟醛缩合反应通常在碱催化下进行,涉及一个醛和一个醇分子的反应。该反应首先形成醇的烯醇式,然后与另一 个分子进行加成反应,形成新的碳-碳键。羟醛缩合反应在药物合成中具有重要意义,可以用于构建具有特定结 构的有机分子。

第四章 缩合反应(简单版)

第四章 缩合反应(简单版)

Cannizzaro 反应
CH2OH
有机金属化合物的α−羟烷基化反应
(1) Reformatsky reaction: 醛、酮与α−卤代酸酯在锌粉的 存在下缩合而得β−羟基酸酯或脱水得α,β−不饱和酸酯。
O R1 R2 + X H C CO2R H R
1 2
1) Zn 2) H3O+ R
1 2
OH H C C CO2R H -H2O
+
C6H5 C6H5COCH2CHCH2CO2H
O CO2Et + CH CCOCH3
K2CO3/Acetone
O CO2Et COCH3
KOH/EtOH CHCN Et + CH2 CHCN
CN C CH2CH2CN Et
O CO2Et + Yb(OTf)3 CH2 CHCOCH3
O CO2Et COCH3 (95%)
O O HO NH2 CN HO O NH CN Cl OCH3 HO O N
O OCH3 CN
化合物Ⅰ
化合物Ⅱ
O O Ni/H2 HO N OCH3 NH2 NaOH/ref HO O N O NH
化合物Ⅲ(VAM水溶液)
化合物Ⅳ(Wing-B)
2.有机金属化合物的β−羰烷基化反应
有机金属化合物对α,β−不饱和羰基化合物的1,4− 加成−β−位引入烷基。
O R C CH3 + 3NH3 + 3HCHO
O R C C(CH2NH2)3
NH3
+
HCHO
CH2
NH2
Imine (亚胺)
2.Streck反应- a-氨基酸的制备
醛、酮类化合物与ΗCΝ和氨(胺类化合物)反应生成 α−氨基腈,再经酸或碱水解得到α−氨基酸的反应。

第四章 缩合反应 总结

第四章 缩合反应 总结

药物合成基础
第四章 缩合反应

总结
主要涉及多种类型的缩合反应, 第四章 主要涉及多种类型的缩合反应,要求掌握如 下内容: 下内容:
1. 了解什么是缩合反应? 了解什么是缩合反应? 2 . 掌握α-羟烷基化、卤烷基化、氨烷基化反应 掌握α 羟烷基化、卤烷基化、氨烷基化反应 反应; 〔1〕重点掌握醛醇缩合及其机理、实例;Prins反应; 〕重点掌握醛醇缩合及其机理、实例; 反应 Reformatsky反应;Blanc反应;Mannich反应;及其相应 反应; 反应; 反应; 反应 反应 反应 的实例。 试剂、 试剂和Normat试 的实例。 Reformatsky试剂、Grignard试剂和 试剂 试剂和 试 剂有何区别? 剂有何区别? 〔2〕知道 〕知道Strecker反应的应用 反应的应用 3 . 掌握β-羟烷基化、 β-碳基羟烷基化反应 掌握β 羟烷基化、 碳基羟烷基化反应 〔1〕重点掌握 〕重点掌握Michael反应及相应的实例 反应及相应的实例 〔2〕知道环氧化合物的反应及有机金属化合物与不饱和 〕 醛酮的加成反应
4 .掌握亚甲基化反应 掌握亚甲基化 掌握亚甲基 〔1〕重点掌握 〕重点掌握Wittig及Horner反应及相应的实例 及 反应及相应的实例 反应、 反应、 〔2〕知道 〕知道Knoevenagel反应、Stobbe反应、 反应 反应 Perkin反应、Erlenmeyer-Plochl反应及有机金属 反应、 反应 反应及有机金属 化合物的亚甲基化 5 .掌握 掌握Darzens缩合反应及实例 掌握 缩合反应及实例 6 .掌握环加成反应 掌握环加成反应 重点掌握diels-alder反应的应用及碳烯和氮烯的加 反应的应用及碳烯和氮烯的加 重点掌握 成

第四章 缩合反应

第四章 缩合反应
催化剂:酸如HCl, H2SO4, BF3, 对甲苯磺酸等, 但不及碱催化应用广泛。
4
1.自身羟醛缩合
两分子相同的醛或酮在碱的催化下,相互缩合生 成β-羟基醛(酮),或进一步脱水生成α,β-不饱和 醛(酮)。
R
CH2
O
O
O
C
RH(RC'H) 2+
C
R
H(R')
CH2
+R
C
HC(RH'2)
O OCH- Ho(rR. ')H+ OH- or. H+
OO
((动动(动力力力学学学控控控制制制)))
(((热热热力力力学学学控控控制制制)))
OOO
12
(2)羟甲基化反应--Tollens缩合
在碱催化下,甲醛与含α-氢的醛、酮进行交叉羟 醛缩合,在醛、酮的α-碳原子上引入羟甲基,其 产物是β-羟基醛酮或α,β-不饱和醛酮。
HHHCCCHHHOOO +++ CCCHHH333CCCOOOCCCHHH333
2
O O
(65%) (65%)
8
2.A-B型羟醛缩合
(1)Claisen-Schimidt缩合
无α-H的芳醛与含有α-H的醛、酮,在碱或酸的催化 下,脱水缩合成α,β-不饱和醛(酮)的反应。
OO
ArACrHCOHO++RRCCHH2C2C HH((RR')') OOHH--
RR
AArr
HH(R(R')')
一、α-羟烷基化反应 羟醛缩合反应: 含有α-氢的醛或酮,在酸或碱的催化下发生自身 缩合,或与另一分子的醛或酮发生缩合,生成β羟基醛(酮),或进一步脱水生成α,β-不饱和醛 (酮)的反应。

第四章碱催化缩合和烃基化反应.

第四章碱催化缩合和烃基化反应.
COR'' H CH R'
碱 - EtOH
RCOOC2H5 +
O COR'' R C CH R'
R、R′可以是H、烃基、芳基或杂环基;R″可以是任意有 机基团。该缩合反应在RONa、NaNH2、NaH等强碱催化剂作 用下进行 。
4.1 羰基化合物的缩合反应
以乙酸乙酯在乙醇钠作用下生成乙酰乙酸乙酯为例,反应机理
CH2CO2Et (CH3)2C=C CO2Et
H+
(CH3)2C=O +
CH2CO2Et CH2CO2Et
CH2CO2H (CH3)2C=C CO2Et
NaOC2H5
Ph2CO +
CH2CO2Et CH2CO2Et
① t-C4H9OK, t-C4H9OH
② H+
Ph2C=C CH2CO2H CO2Et 90%~94%
离子交换树脂 或CH3COONH4
NH3OCOCH3
+
4.1 羰基化合物的缩合反应
反应机理:类似于Stobbe缩合,利用含有活泼亚甲基的化合 物在有机碱催化下形成碳负离子,然后与醛或酮的羰基发生 亲核加成反应。 对于以叔胺为催化剂:
CH2(COOEt)2 + B OH B + RCHCH(COOEt)2 BH+ + CH(COOEt)2
乙二酸二乙酯、苯甲酸乙酯,得到单一的β-酮酸酯
4.1 羰基化合物的缩合反应
CH3COOC2H5 + CH3COCH3 PhCOOC2H5 + CH3COPh
NaOC2H5 NaOC2H5
CH3COCH2COCH3 PhCOCH2COPh 62%~71% O CHO

药物合成第四章酰化及缩合反应习答案

药物合成第四章酰化及缩合反应习答案
CHO
9、 Cl
CH3 O C COOH +
CH3
EtOH
H2SO4
CH3
Cl
O C COOEt
CH3
10、
CH3 (CH2)5COCl
AlCl3
ClCH2CH2Cl, 0 oC
CH3
CH3
CH3 O
11、
CH3 + C6H5NCHO
POCl3 90-95 oC
CHO
12、 O
CH3C
H2 O CC
OC2H5+ HO
O

H2 CH3C C C O
140 oC 4~5hr
13、
14、
OH
BCl3 Cl3CCN
H2O
OH COCCl3
三、1. 写出羧酸与醇反应生成酯的反应机理 (通式)。
HOR'
R C OH H R C OH R'OH R C OH
O
OH
OH
OR' R C OH
OH2
OH
R C OH
CH3 O + CH2=CH COOCH3 KOC(CH3)3
O CH3 O CH2CH2CHOCH3
9、
10、
O
O
+
H3PO4
O
Al(t-BuO)4
OH
O
11、
O
CH3 +
NO2 OH /H2O
CHO
O2N
O CH3
12、
O
> 2mol
Ph3P=CHCH3
O
H3CHC
CHCH3
13、
O
ClCH2CO2CH3 CH3ONa

药物合成反应(第三版_闻韧)第四章 缩合反应总结

药物合成反应(第三版_闻韧)第四章 缩合反应总结

R
CH C OH
R'
R
-H
R' R R CH2 C OH
O R'
Hale Waihona Puke CH C- H2O
R'
O C C CR'
CH2R R
Organic Reactions for Drug Synthesis
1)自身缩合 (一般用碱性催化剂)
NaOH 25℃ 2CH3CH2CH2CHO NaOH 80℃ CH3CH2CH2CH OH CH3CH2CH2CH CH CHO CH2CH3 C CHO
试解释上述反应中为什么使用镁?
Organic Reactions for Drug Synthesis
1)
-卤代酸酯的活性顺序为:
R1 R1
ICH2COOC2H5>BrCH2COOC2H5 >ClCH2COOC2H5
X CCOOC2H5 > X CHCOOC H > X CH2COOC2H5 2 5 R2
2) 无水操作:Et2O、THF等。Zn需活化(用20%HCl 处理)
Organic Reactions for Drug Synthesis
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
Organic Reactions for Drug Synthesis
C O Y
Nu
C O Nu
+ Y
Organic Reactions for Drug Synthesis
羰基化合物的结构与反应特征
羰基化合物的结构特征之二: ——羰基C=O的吸电子作用使得a-H具有明显 的酸性,在碱性条件下可以离解,生成烯醇 负离子,从而成为亲核试剂,进攻羰基碳或 卤代烃,发生亲核加成反应、亲核取代反应。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

R'
H2 H R C C
R' R C H
O C R'
- H2O -H
R'
O C C R CR'
OH2

影响因素:醛、酮结构的影响 1)自身缩合 (一般用碱性催化剂) 醛自身缩合的应用:2-乙基己醇(异辛醇)的生产
CH3CH2CH2CH2-CHCH2OH CH2CH3
CH3CH2CH2CH2=CHCHO CH2CH3
(2)芳醛与a-活性氢的醛、酮的缩合 (Claisen-Schmiedt反应)
Β-羟基芳丙醛
O O2N CHO + Ph
NaOH/H2O/EtOH or H2SO4/HOAc O2N
C CHCOPh H
23
NaOH O CHO +
1 3
C CHCOCH2CH3 H
H3C
CH2CH3 HCl C CCOCH3 H CH3
20

(b) 烯醇硅醚法
关键:生成烯醇硅醚
O /TiCl4
O TMSCl LDA
OTMS
O
OH
21
(c) 亚胺法
醛类和胺类生成亚胺,接着在LDA作用下转变成亚胺锂盐
R
CHO
R'NH2 R R
Li NR' LDA R NR'
R" R'"
O R" R'" N R' O Li
R" R'"
R CHO
22
β 羟基醛或β 羟基酮的反应(醛、酮之间的缩合)
' H2 R R R C C C OH H O C R' - H2O R' RH2C C R C O CR'
2 R CH2
OH 或 H
C R' O
机 理 a: 碱催化
无机碱: NaOH, Na2CO3 有机碱: EtONa, NaH
R H2 C C O R' B: R H C C O R' R C H C O R'
酸催化
a:酸催化: 醛、酮分子中羰基质子化转化成烯醇式, 对另一分子质子化羰基亲核加成,得到质 子化加成产物;通过质子转移,脱水消除 等得到终产物。

酸催化
限速
R
CH3
C HO
R' +
R
HC
C OH
R'
' H2 R R R C C C H OH
O C R'
H
H2 R C C
R' R C H
O C R'
二烯体
亲二烯体
加成产物
EDG-给电子基团 EWG-吸电子基团
1,3-偶极环加成
1,3-偶极体系和亲偶极体系形成五元环的反 应 机理同D-A反应类似

第一节 α-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应
一、α-羟烷基化
1 .Aldol缩合 (羟醛缩合) 定义:含有α -H的醛或酮,在碱或酸的催化作用下生成
催化剂
CH3
I2或H3PO4 (71%)
CH3
CH3 O C CH C CHO
反应物和产物
加热器

反应温度影响: 活性醛因温度较高可能发生消除脱水 催化剂影响: (1)活性催化剂可能发生消除脱水 (2)常用碱催化,部分用硫酸、盐酸、对 甲苯磺酸等

定向醛醇缩合

(a) 烯醇盐法
LDA 二异丙胺锂
R CH2C R' + R CH O
R CH C R' O
限速步奏
R CH
C R' + BH O
δ
δ
δ C R'
O
R' R RCH2 C CH O C R' O
BH
R' R RCH2 C C OH H B C R' O
δ
前两步可逆反应 一步脱水消除关键反应
O OH △ R' RCH2 CR' C C R + BH
2 CH3CH2CH2CHO
对称酮的自身缩合
O O O Al(t-BuO)4
CH3 CH2CH2CH2-CHCHO OH
O H3PO4 OH
CH2CH3
+
*例:丙酮的自身缩合
用Soxhlet抽提器进行丙酮的自身缩合。
O CH3 O Ba(OH)2 C O + H2C C CH3 CH3 C CH C CHO CH3 H OHH




④活泼亚甲基对对醛酮的加成-消除反应 A、亚胺过渡态 B、碳负离子的生成

1.亲核加成反应 活泼亚甲基经碱催化成碳负离子,同αβ-不饱和羰 基化合物亲核加成
二、亲电反应 Α-卤烷基化反应, α-羟烷基化反应(Prins反应) α-氨烷基化反应

环加成反应

[4+2]环加成反应(Diels-Alder反应)
- H2O -H
R'
O C C R CR'
OH2
RH2C

②α-卤代酯酸对醛酮的加成-消除反应
机理:α-卤代酯酸和锌生成有机锌化合物, 带负电荷的酯α位碳原子与醛、酮发生亲核加 成,经酸、高温或脱水剂处理得到缩合产物
③Witting试剂对醛酮的加成-消除反应 Witting试剂:三苯基膦与有机卤代物生成季 鏻盐,在非质子溶剂中加碱处理,失去一分 子卤代氢得到Witting试剂。 内鎓盐: Witting试剂中,碳原子带负电,相 邻的磷原子带正电,彼此以半极性键结合, 保持完整的电子偶。
第四章 缩合反应
Condensation Reaction
缩合反应:
两个分子作用,失去一个小分子,生成较大的分子。 本章讨论:
具有活泼氢的化合物与羰基化合物之间的缩合反应
含活泼氢的化合物:
α X - CH2 - Y 或 R α CH - Y X
其中X或Y其中一个可以是氢,表示的是能使α-氢活化的吸电子基团, 如-CHO,—COR,-COOR,—CN,-COOCOR,-COOH等 。
R - CH - Y X
+
B(碱)
R-C -Y X
+
BH
+
电子反应机理:




一、亲核反应: 1.亲核加成-消除反应 ①含有α-活泼氢的醛或酮间的亲核加成-消除反应 a:碱催化: 通过失去一个氢质子形成稳定的负离子后对另一 分子的醛或酮羰基发生亲核加成,得到碱性氧负离 子
碱催化
RCH2 C R' + B O

R
H2 C
R' C O
+R
H C

C O R' R
H2 C C
R' R C H
O
C R'
O
B:
H2 R C C
R' R O C C R'
B:
-H2O
R
H2 C C
R' R O C C R'
OH H
产物不稳定
例如:
NaOH
2CH3CH2CH2CHO
CH3CH2CH2 CH CH CHO 25° OH C2H5 (75%)
NaOH 80° CH3CH2CH2CH=C CHO C2H5 (65%)
机 理 b: 酸催化 (H2SO4 HCl TsOH)
R CH2 C R' O H+ R CH2 C OH
' H2 R R R C C C H OH
R'
R
CH2
C R' HO
O C R'
R
CH3
C HO
R' +
R
HC
C OH
相关文档
最新文档