有机合成碳碳键的形成和特点

官能团的活性顺序：
O OO N O 2 C R S R C O R , C N
O
O S R C 6 H 5
Approximate acidities of active methylene compounds and other common reagents*
* Acidic hydrogen atoms are underlined
R'2C CHR
W ittig 反 应
Robinson关 环
6. 芳环上的亲电取代：
+ R X A lC l3
R
H 3C +
H 3C
H CH2
OH
H
+ CH3
C H
CH3
O + R C Cl
A lC l3
C （ C H 3） 3
CH3 CH CH3
O R
+ H C H O + H C l Z n C l2
R'（H）
OH
R C C CR''
R'（H）
OH 2RCH2CHO
OHH R C C C CHO
H2 H R
NaOEt 2RCH2COOR'
OH R C C C COOEt
H2 R
R RCH2CH C CHO
羟醛缩合
酯缩合
O
R'
R C H（ R ''） + BrZn CH2CO OC 2H5
Reformatsky 反 应
R‘’M gX
O R C R'（ H ）
O R C Cl
O R C OR'
RCN
H
OH
R C R'（ H ）
O
R ''
R C R''
H
OH
R C OR'
R ''
H
O
R C R''
O
O C N+RCR '（ H ）
R '' C H 2C H 2O H
O H
O
RCC NR''C R '（ H ）
C
+
R
C
CC
太活泼，难于定向控制—— 合成少应用
离子反应： C + C
CC
电子受体 电子给体
（亲电） （亲核）
取代 加成
协 同 反 应 ： 环加成的重要方法。
(二) 用于形成新的C－C键的反应：
1.亲核取代反应中电子给体（亲核试剂）： 碳负离子或潜在的碳负离子都是金属化合物（由卤代烃得到）
C4H9MgBr R2CuLi
NaOH
C H 3N O 2
C H 2N O 2
O N
+N H
为了保证烯醇盐有足够的浓度，必须根据α－H活性大小， 选择合适的碱。
3. 电 子 受 体 ：
δ R X X ＝ C l ， B r， O T s等
O R C R '（ H ）
δ
O
R C X （ C l， B r， O T s ， 等 ）
OHR'
R C C COOEt H H （ R''）
RCHO + CH2（COOH）2 胺
RCH C（COOH）2
Knoevenagel 反应
O
PhCHO +
RCH2C
O
2
RCH2CO2Na
PhCH
C
COOH
Perkin反 应
R
O
O
O
O
+
H2C
C H
CCH3
NaOEt
O
Michael 加 成
R'2C O + Ph3P CHR
(2)例：苯甲酸酯，
糠酸酯
酯C O O C 2H 5
O
COOC2H5
甲酸乙酯 草酸二乙
HCOOC2H5
COOC2H5 COOC2H5
碳酸二乙酯
OC2H5 O OC2H5
工艺条件： 不含a-H的酯, 在反应时高浓度有利 含a-H的酯低浓度有利
加料方式：将含a-H的酯的稀溶液，滴加到不含 a-H的酯中，可以最大程度抑制酯的自身缩合。
δ OCO
O
δ
RCN
δ
δ
4. 亲核取代反应：
RX +
CN
RCN
C C R'
R C C R'
R '2C u L i
R R'
-
CH（ CO2Et） 2
RCH（ CO2Et） 2
RHC C CH2Br + R'M gX H
PhCH2Br + R'M gX
RHC C CH2R' H
P hC H 2R '
5. 负碳离子对羰基的亲核加成——最主要的一大类反应
有机合成碳碳键的 形成和特点
一、概述
碳骨架 有机化合物结构 官能团种类和位置
分子构型
合成合适的碳骨架：
合成指定结构的化合物
碳链增长—— 最重要（合成——由小分子 大分子）；
碳链缩短——大分子
小分子
成 环—— 对环状化合物是关键
(一) 反应分类 ( 现有的反应从机理上分三类)
自由基反应： C+ C
C H 2C l
(三) 小结：
离子型反应
亲电反应 亲核反应
碳碳键形成的反应类型 自由基型反应
协同反应（周环反应）
二、含活泼氢的化合物
活泼甲基、亚甲基化合物： 在a－位具有羰基、酯基、硝基、氰基、砜基或芳基等取代 基的化合物。 由于这些不饱和基团的存在，使与其相连接的碳原子上的氢 原子相对地显酸性，从而可在碱存在下，形成碳负离子，参 与反应。
（一） 乙酰乙酸乙酯的利用
OO O C2H5
1.制备
（1）Claisen酯缩合反应 一个含a-H的酯和另一个相同或不相同的酯，在碱 性条件下： Na， 醇钠， 氨基钠，发生反应，得到 产物b-酮酸酯
O
O
1 .C 2 H 5 O N a O O
O C 2 H 5 +H C H 2 O C 2 H 52 .H 2 O H 3 C O C 2 H 5
在a位形成C－离子
O HCH2 O
C2H5
C2H5ONa
O
H2C
O C2H5
+
O O C2H5
-OC2H5
H2O
O C2H5
H2 C
O
O C2H5
O
O C2H5
H2 C
OO
+
C2H5OH
(2) 交叉的Claisen 缩合反应
一个含a-H的酯和另一个不含a-H的酯，在碱性条件下： Na， 醇钠， 氨基钠，发生反应，得到产物b-酮酸酯
H2C C OEt
NaOEt CH2(COOEt )2
CH(COOEt )2
O H2C C OEt
O H2 O
NaOEt
OO H
H3C
C
C
C
OEt 或NaOH
H3C
C
C
C OEt
NaOH
CH2(CN )2
CH (CN )2
O H2 O
K 2C O 3
OHO
H3C C C C CH3
H3C C C C CH3
温度较低有利 ，异酯缩合的活化能较低 碱性条件下： Na， 醇钠， 氨基钠，发生反应，得到产物b-酮酸酯
1 . C 2 H 5 O N a C 6 H 5 C O O C 2 H 5 + C H 3 C O O C 2 H 5 2 . H 2 OC 6 H 5 C O C H 2 C O O C 2 H 5 + C 2 H 5 O H
RCH=CHMgBr phMgX 格式试剂（给电子）
RX ＋ Li
Rli + Cu
R2CuLi
RC三C- +MgX +Na
2. 一些吸电子基α－位上的 H 在碱存在下转变成烯醇
盐型电子给体：
ห้องสมุดไป่ตู้
O
LDA,THF
O
H3C C CH3
H2C C CH3
O H2C C CH3
O
LDA,THF
O
H3C C OEt