Michael迈克尔加成反应精PPT课件
不对称aza-michael加成反应
不对称aza-michael加成反应是有机化学领域中一种重要的反应类型，它在药物合成、材料化学和生物活性分子合成等方面具有广泛的应用。
本文将对不对称aza-michael加成反应进行深入探讨，从简单到复杂地介绍其原理、机理和应用，以便读者能够全面、深入地理解这一重要的化学反应。
一、不对称aza-michael加成反应的基本原理1.1 反应概述不对称aza-michael加成反应是通过亲核试剂（通常是含氮的亚碱）与含有α,β-不饱和键的电子受体发生加成反应，形成C-N键和一个新的手性中心。
在新生成的手性中心中，通常只有一种立体异构体主导，这就是不对称反应的特点。
1.2 反应类型不对称aza-michael加成反应可分为两类：一是以无金属催化剂为主的不对称aza-michael加成反应；二是以金属催化剂为主的不对称aza-michael加成反应。
在实际应用中，根据具体的反应物和条件，选择合适的反应类型至关重要。
二、不对称aza-michael加成反应的机理探讨2.1 无金属催化剂的机理在无金属催化剂条件下，不对称aza-michael加成反应的机理通常经历胺和亚碱的亲核加成、C-N键的形成和手性诱导等步骤。
这一过程中，通过适当选择亲核试剂和底物，控制温度和溶剂，可以有效控制手性中心的形成，从而得到高产率和高选择性的产物。
2.2 金属催化剂的机理相较于无金属催化剂，金属催化剂在不对称aza-michael加成反应中发挥着重要作用。
通常情况下，金属催化剂能够提供有效的空间位阻、通过协同效应促进反应的进行，并在反应中起到催化剂的作用。
通过精确设计金属配合物的结构和反应条件，可以实现高度手性选择性和高产率的反应。
三、不对称aza-michael加成反应的应用展望3.1 药物合成不对称aza-michael加成反应在药物合成中具有重要的应用前景。
通过利用不对称aza-michael加成反应构建含氮杂环结构，可以有效拓展新型生物活性分子的药物空间，提高合成效率和产物选择性。
最新第9章醛和酮亲核加成反应PPT课件
H
H
H
H
H
C3H C = O＞
C3H
= O＞ C3H C = O＞ RC = O＞ Ph C = O＞ Ph C = O
R
R
C3H
Ph
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对于芳香族醛、酮，主要考虑环上取代基的电子效应。
O 2 N CH ＞ O CH ＞ C O 3HCHO
(3) 、反应范围 醛、脂肪族甲基酮 、八个碳以下的环酮（八个碳以下的
C l C l CC H O+H 2O C l
C l
O H
C l CC H
C l
O H
水合氯醛（具有安眠作用）
O O +H2O
O
OH O
O OH
水合茚三酮
5. 与ROH加成
R H CO+
( R' )
无 水 HCR l OH
R''OH
C
H OR''
( R' )
R''OH R C OR''+H2O 干HCH l OR''
2. 沸点
由于羰基为一极性基团，故醛、酮的b.p比相对分子质量 相近的烃和醚高，又比相同碳原子数的醇要低。
3.溶解度 醛、酮的羰基能与水中的氢原子形成氢键，故低级醛、酮
可溶于水；但芳香族醛、酮则微溶或不溶于水。
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Boiling Points of Ketones and Aldehydes
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（C ）转化成α-羟基腈
α-羟基磺酸钠与NaCN作用，其磺酸基则被氰基取代生成α-
羟基腈。如：
迈克尔加成反应机理
迈克尔加成反应（Michael addition reaction）是一种重要的有机合成反应，它是指亲电试剂（如α,β-不饱和羰基化合物）与亲核试剂（如碱、胺等）之间发生的加成反应。
这种反应通常在弱碱存在下进行，并且可以在酸性或碱性条件下发生。
迈克尔加成反应的机理如下：
1.亲电试剂活化：首先，亲电试剂（如α,β-不饱和羰基化合物）受到碱（如乙醇钠）或
酸性条件的活化，生成亲电中间体，通常是通过负离子共轭基团上的质子转移到α位的碳上。
2.亲核试剂进攻：生成的亲电中间体可被亲核试剂（如胺或碱）进攻，亲核试剂中的富电
子区域攻击亲电中间体中的部分阳离子碳，形成新的共价键。
3.质子转移：在形成新的共价键后，可能会发生质子转移反应，以稳定产物，实现质子的
重新分布。
这个步骤通常是为了稳定中间体和产物。
需要注意的是，迈克尔加成反应的具体机理可能因反应条件、亲电试剂和亲核试剂的不同而有所变化。
此外，考虑到立体效应、溶剂环境以及其他反应条件的影响，实际的反应机理可能更加复杂。
因此，在具体的反应研究中，需要对实验条件进行精确控制，并结合理论计算和动力学研究来深入了解迈克尔加成反应的机理。
有机催化不对称Michael加成反应
Organocatalytic Asymmetric Michael Additions
Li, Ninga,b Xi, Guohonga Wu, Qiuhuaa Liu, Weihuaa Ma, Jingjun*,a Wang, Chuna
(a Hebei Key Laboratory of Bioinorganic Chemistry, College of Sciences, Agricultural University of Hebei, Baoding 071001) (b College of Food Science and Technology, Agricultural University of Hebei, Baoding 071001)
* E-mail: majingjun@ Received August 18, 2008; revised November 3, 2008; accepted December 1, 2009. 河北省自然科学基金(No. 299158)、河北农业大学非生命学科和新兴学科科研发展基金资助项目.
作者研究发现, 除 3,3-二甲基丁醛外, 随着醛分子 中取代基的增大, 产物的对映选择性逐渐增加. 若硝基 烯烃处于含有其它取代基的芳香环的邻位时, 会影响到 反应的非对映选择性和对映选择性, syn∶anti 最高达到 98∶2, 产率略有下降. 脂肪族硝基烯烃也可参与不对 称 Michael 加成反应, 但产率不足 50%.
随后 Enders 等[17]对酮与硝基烯烃的反应进行了更 为深入的研究. 结果表明, 若向体系中加入一定量甲醇 或以甲醇为溶剂可增加脯氨酸的溶解度, 从而可获得高 达 76% ee 的对映选择性(Eq. 3). 此外, 作者还提出了反 应可能的立体过渡态(Scheme 1).
michael加成反应机理
michael加成反应机理
Michael加成反应是一种重要的加成反应，它可以用来合成含有双键或单键的有机化合物。
这个反应可以有效地利用可用的原料，产生新的有机物质。
反应机理较为复杂，但可以总结为以下几个主要的步骤：
1. 一般来说，Michael加成反应需要一种能催化的物质，如酸、磷酸盐或催化剂，用来协同催化这个反应。
2. 反应物相互作用，开始形成共轭极性的单键。
3. 在酸性的环境中，受水溶性酸的催化作用，两个受体分子吸引，使共轭极性的反应物开始失去极性和电荷，形成中间体。
4. 这时，几个反应物形成聚合物，它形成一个平衡系统，从而形成一个可以再分离的中间体，也就是Michael加成产物。
5. 最终，受协助催化剂的作用，Michael加成反应物分子被分解成它们原来的结构，形成合成的目标物质。
从整个Michael加成反应的机理来看，由于在反应中加入了不同的催化剂，因此得到各种不同的产物。
而且没有任何有毒的副产物会被产生出来，这也是它如此受到欢迎的原因之一。
所以，Michael加成反应是一个非常有用的反应，在有机化学中有广泛的应用。
取代反应和加成反应26页PPT
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
亲核加成反应课件
CH3 C CH COOC2H5
O CH3 C CH COOH
O
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23
-CO2
CH3 C CH
OH
CH3 CH CHO
第四节 羧酸衍生物与亲核试剂的反应 1、反应历程（加成-消除历程）
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24
O R C L + Nu-
O RC L
Nu
O
R
C
Nu +
L
加成-消除历程: 羧酸衍生物中,也有一个羰基,也可以发生亲核加成反应,但 加成物很不稳定,容易发生消除反应。 第一步亲核试剂加到羰基碳原子上，生成正四面体中间体。 第二步，离去基团离去，同时生成羰基。
18O
-
R C OR'
R C OH + OR'
OH
快
18O
R C O + HOR'
▲氢氧根的亲核性高于水分子。
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32
第五节 碳-氮重键的亲核加成反应
常见的碳-氮重键是C=N和C≡N，既亚胺和腈。
1、亚胺的亲核加成反应 亚胺是醛酮的含氮衍生物，俗称 Schiff碱。其性质
与醛酮相似，能发生亲核加成及缩合反应。
k1
0.83
0.27
0.025
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（2）酸催化 烷-氧键断裂单分子历程 （AAl1） Acid catalysis,unimolecular alkyl-oxygen cleavage
+
CH3COOCPh3 + H2O
CH3COOH / H H2O 二 噁 烷
CH3COOH + Ph3COH
16-4教材配套课件
α 氢化合物(y,y'可为-CO2C2H5、-CN、RCO- 、-NO2等 拉电子基团)进行该反应均有较好的收率。
二、麦克尔(Michael)加成 丙二酸二乙酯、“三乙”在碱存在下与α ,β
不饱和化合物的1,4加成叫做麦克尔加成。 [A.Michael(1853—1942)生于美国纽约,曾在德国和 法国多所知名院校学习,后在Tufts和Harvard大学任 化学教授。]反应起始于α 碳负离子的亲核进攻,其 过程为共轭加成。
反应中常采用的碱为醇钠、季铵碱、氢氧化钾、
氢氧化钠等。活泼α 氢化合物为y-CH2-y' (y,y'为CN ,-CO2C2H5 ,-COR ,-NO2 等)。α ,β 不饱和化合 物为α ,β 不饱和酯、醛、酮、腈等。
麦克尔加成是增长碳链的反应,在合成1,5双官 能团化合物上有重要应用。如5-己酮酸为1,5双官能 团化合物,通过对它的结构分析,很容易找到利用麦 克尔加成进行合成的两种途径。合成设计中对合成 化合物的肢解方式如下图所示。如按①肢解,则起始 化合物应为“三乙”和丙烯酸酯。若按②肢解应为 丙二酸二乙酯和3-丁烯-2-酮。
化学家们提出的一个历程是酸根负离子作为质子 的接受体,把酸酐变为负离子,该负离子对芳香醛发生 亲核加成生成中间体6,6从乙酸中接受质子生成中间体 7,7脱水并水解成产物。
当然,对该反应过程也存在其他描述,但所有的描 述均起始于碳负离子对醛的亲核加成。
反应中应用的酸酐必需含有两个α 氢(RCH2CO)2O, 而芳香醛芳环上可带有拉电子的基团,如-X、-NO2等。 但芳环上带有羟基时也能得到非常满意的结果,如邻羟 基苯甲醛与醋酐在乙酸钠存在下反应很容易得到一个 内酯(香豆素)。
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西南交通大学摩擦学研究所
反应方程式
迈克尔加成反应就是一个亲电的共轭体系和一个亲 核的碳负离子进行共轭加成，其反应通式为：
从形式上看是对C=C的加成，而实际上是通过1,4加成反 应后，再通过烯醇式与酮式互变而成的。
西南交通由于羰基是强吸电子基团，致使亚甲基中的碳原子 的电子云密度降低，在碱的作用下，容易失去质子而形 成比较稳定的碳负离子，生成的碳负离子再作为亲核试 剂参与之后的反应。
Michael(迈克尔) 加成反应
西南交通大学摩擦学研究所
反应背景
Michael反应是美国化学家Arthur Michael于1887 年发现的。 早在1883年，Komnenos等人已经报道了第一例 碳负离子与α，β-不饱和酯的共轭加成反应。但是， 直到1887年Michael发现使用乙醇钠可以催化丙二 酸二乙酯与肉桂酸乙酯的1，4-共轭加成，对该类 反应的研究才得以真正发展。此后 Michael又系统 地研究了各稳定的碳负离子与α，β-不饱和体系进 行的共轭加成反应，并在1849年报道了缺电子炔 烃也可以与碳负离子发生类似的反应。
西南交通大学摩擦学研究所
应用
迈克尔加成反应常与分子内的羟醛缩合反应联合起来构建 环，称为罗宾森环化反应。
当亲核试剂的两个位置都可以和α，β—不饱和羰基化 合物发生迈克尔加成反应时，反应大多发生在取代基 较多的碳原子上。
西南交通大学摩擦学研究所
Michael反应在天然产物和药物合成中的应用
（+）-Dihydromevinolin的全合成 （+）-Dihydromevinolin是从红曲霉菌的发酵液中分 离得到的天然产物可以用作HMG-CoA还原酶的抑制 剂，可用于生产降血脂药物。
西南交通大学摩擦学研究所
第二步：
R基是给电子基团，具有+I效应，使π电子云发生偏移。 碳负离子可以有两种进攻方式，即就是进行1,2加成，或是1,4加成， 分别是2号，4号位上的C。由产物我们可以知道，1,2加成得到的产 物中无共轭效应，氧负离子不能分散，不稳定，而1,4加成得到的产 物，有共轭体系，负电荷能被很好的分散，生成比较稳定的碳负离 子。 所以迈克尔加成反应实际上是不饱和醛、酮的1,4-加成反应。