第十二章 亲和加成反应

CN
空间效应：具有较小体积的亲核试剂， ③ 空间效应：具有较小体积的亲核试剂，利于反 应进行。 应进行。
三. 亲核加成反应实例 1. Wittig 反应 Ph P C R 3 2
C O Ph3P C R' R C
Ph3P CH2
C R R'
膦的内 盐 即：膦叶立德 (ylide)
1) 反应机理
-H
H2O CR3
碱催化（ 碱催化（BAC2)： ：
O RC OR'
OH
慢
O R C OR' OH
RCOOH R'O
RCOO + R'OH
由于羧酸根离子的生成，使碱催化下的酯水解反应不可逆， 由于羧酸根离子的生成，使碱催化下的酯水解反应不可逆， 不可逆 可逆的。 称为皂化；但酸催化的酯水解反应是可逆的 称为皂化；但酸催化的酯水解反应是可逆的。
CCl3CHO
OH Cl3C C OH H
空间效应：与羰基相连的基团空间效应越大， 空间效应：与羰基相连的基团空间效应越大，越不
利于反应进行。 利于反应进行。
Nu
R R'
C
O
O R C R' Nu
sp3杂化 四面体
sp2杂化 平面三角型 不同羰基活性： 不同羰基活性：
O H C H ＞R O C H ＞ O ＞ C R ＞ O＞R O C O C
络合金属氢化物： LiAlH4 络合金属氢化物：
O C H O C R O C Cl O C OR' O C OH C C C C
NaBH4
还原
还原 LiAlH4 不 还 原
NaBH4 不
还 原
六. α ,β-不饱和羰基化合物的加成反应 不饱和羰基化合物的加成反应
C C C O R
Nu
Nu
O
Nu C C C O R
OH R C OR' O H H
OH R C OH O
R' H
RCOOH + R'OH + H
三级碳原子时 在酸催化时常发生烷氧键断裂 烷氧键断裂（ 若R’ 是三级碳原子时，在酸催化时常发生烷氧键断裂（AAL1)： ：
OH RCOOCR3 H R C O CR3
OH R C O + CR3
H 2O
HO CR3
CH2CH2COOC2H5 CH2CH2COOC2H5
CH2CH2COOC2H5 CH2 CH2CH2COOC2H5
O
(1) NaOC 2H5, C6H6, 80℃ ℃ (2) H+， 80％ ％
H COOC2H5
O
(1) NaOC 2H5, C6H6 (2) H+， 78％ ％
H COOC2H5
五. 金属氢化物与羰基的加成反应
A C B OH
A
A C B + HA OH
二. 羰基的活性
1. 底物
Y
C O
HCOH > RCHO > RCOCH3 > RCOR > C6H5COR
电子效应：反应活性取决于羰基碳原子的正电荷。 电子效应：反应活性取决于羰基碳原子的正电荷。 当Y为 C C, C C, Ph 时，具有 效应，羰基 具有+C效应 效应， 为 活性降低。 活性降低。
O OH
CH 3 CHCH 2CH
CH 3CHCH 2 CH
四. 羧酸衍生物与亲核试剂的反应 反应机理
R L C O Nu Nu R L C O
Nu R
C O + L-
属于加成－消除型反应，羧酸衍生物的活性为： 属于加成－消除型反应，羧酸衍生物的活性为：
RCOCl>(RCO)2O>RCOOR>RCONH2
Nu C C R
H
Nu C C C OH R
H
1,2－加成 －
C O R
C C C R
C O
Nu
C C
影响加成方式因素
1. 2.
Michael加成 1,4－加成 加成 －
底物和亲核试剂活性：羰基活性大，试剂的亲核性强时，1，2-加成 底物和亲核试剂活性：羰基活性大，试剂的亲核性强时，1，2-加成 空间位阻都小时， ， 加成 空间位阻都小时，1，2-加成
-I效应： 效应： 效应
- Cl ＞ - OCOR ＞ - OR ＞ -NH2
离去倾向： 离去倾向： Cl ＞ RCOO ＞ RO ＞ NH2
1. 酯的水解
一般酰氧键断裂
OH
酸催化（ 酸催化（AAC2)： ：
RCOOR' H
快
O R C O R'
OH R C OR' OH2 +
R C OR'
慢 H2O (慢)
第十二章 亲核加成反应 (Nucleophilic Addition) 反应机理： 碱催化： 碱催化：
O Nu A C B
慢
δ＋ δ － C O
O A C B Nu
H A
O A C B Nu
-A
H 或 E+
OH A C B Nu
A C OHNu酸催化： 来自催化：AC B O
A C OH
Nu H
B
B
A C B + H Nu OH
C O + Ph3P
CR2
C O R2C PPh3
C O R2C PPh3
C O C + PPh3 R R
C O R2C PPh3
例如： 例如：
CHO Ph3PCHCH3 COOCH2CH3 COOCH2CH3 CH CHCH3 Ph3P O
O
Ph3P CHOCH3
H+ H2O
CHOCH3
CHO
2. 羟醛缩合 (Aldol Reaction)
2. Claisen 酯缩合及相关反应
O O O －OC2H5 CH3CCH2COC2H5 2 CH3COC2H5
反应机理： 反应机理： 第一步 第二步： 第二步：
O CH3 COEt O
NaOC2H5 C2H5OH
O CH2 COEt
CH2 COEt
O
O
O CH3 C OEt CH2 COEt + OC2H5
O CH3 ＞ R C R
2. 试剂的亲核性
对于同一羰基化合物，试剂的亲核性越强， ① 对于同一羰基化合物，试剂的亲核性越强，反应 的平衡常数越大。 的平衡常数越大。
C > N > O > X
试剂的亲核性依次减弱
② 试剂的可极化度越大，则利于亲核加成应的进行。 试剂的可极化度越大，则利于亲核加成应的进行。 CH3CH(OH)2 K≈ 1 CH3CHO + H 2O K≈ 104 CH3CHOH CH3CHO + HCN
CH3CHO
PhCHO
HCN
OH H C CN CH3
K>104
HCN
OH H C CN Ph
H 2O
K=210
是强吸电子基团， ① Cl3C 是强吸电子基团，使羰基 带有更多的正电荷； 带有更多的正电荷； 产物中形成分子内氢键， ② 产物中形成分子内氢键，使产物 稳定，平衡向右移动。 稳定，平衡向右移动。
PhCH
O CHC R
EtMgBr
Et PhCHCH2COR
PhCH2
Et CH C R OH
R 1,4-产率 产
H 0%
Me 60%
Et 71%
i-Pr 100%
醛：1，2 - 加成，酮：1，4 - 加成 ， 加成， ，
CH3CHO + CH3CHO
OH
碱催化机理： 碱催化机理： 机理
Step 1
O HO + H CH 2CH HOH +
O CH3CHCH2C H OH
O CH 2 CH CH 2 O CH
O
O CH2 CH CH2 O CH
O
O
Step 2
CH3CH
CH3CHCH2CH
Step 3
O
O HOH
OH
C2H5OH
CH3 COEt + CH2 COEt O O CH3 C CH2 COEt
O
第三步： 第三步：
O CH3 C CH2
O COEt + OC2H5
O
O
CH3 C CH COEt O CH3C CH O COEt
分子内酯缩合反应－ 反应： 分子内酯缩合反应－Dieckmann反应： 反应