缩合反应的缩合反应类型
羟醛缩合反应
为醛、酮或羧酸衍生物等羰基化合物在羰基旁形成新的碳-碳键,从而把两个分子结合起来的反应。这些反应通常在酸或碱的催化作用下进行。一个羰基化合物在反应中生成烯醇或烯醇负离子后进攻另一个羰基的碳原子,从而生成新的碳-碳键。最简单的例子是乙醛的羟醛缩合反应,产物3-羟基丁醛有可能进一步失水而成2-丁烯醛,酸催化有利于失水反应的进行。由乙醛生成 2-丁烯醛的反应是羰基与亚甲基发生缩合的例子,这类缩合都以羟醛缩合的形式开始,并随即失水而得碳-碳双键的产物。
克莱森(Claisen)缩合反应
含有α-活泼氢的酯类在醇钠、三苯甲基钠等碱性试剂的作用下,发生缩合反应形成β-酮酸酯类化合物,称为克莱森缩合反应,反应可在不同的酯之间进行,称为交叉酯缩合;也可将本反应用于二元羧酸酯的分子内环化反应,这时反应又称为迪克曼反应(Dieckmann reaction)。例如 , 乙酸乙酯在乙醇钠作用下生成乙酰乙酸乙酯。
珀金(Perkin)缩合反应
芳香醛与脂肪族羧酸酐在相应羧酸钠作用下生成肉桂酸型化合物。
苯偶姻缩合反应
芳香族醛在氰化钾作用下发生两分子缩合,生成苯偶姻类化合物。
斯托贝缩合反应
醛或酮与丁二酸酯在强碱作用下生成2-亚烷基丁二酸衍生物。
偶姻缩合反应
羧酸酯与钠发生双分子还原,生成偶姻类化合物。如以适当的链状二元羧酸酯为原料,通过这个反应,使发生分子内偶姻缩合,能制得中环化合物。
曼尼希(Mannich)反应
醛或酮与甲醛和二级胺或一级胺在弱酸性条件下发生氨甲基化反应。应用这个反应可在很温和的条件下合成一些复杂的、原仅天然存在的有机含氮化合物。例如,用等摩尔的丁二醛 、 3-戊酮二酸和甲胺的稀溶液 , 在35℃、pH=5的条件下缩合,生成托品酮。
维蒂希(wittig)反应
醛或酮与维蒂希试剂发生缩合,是合成烯烃的重要方法。
乌尔曼缩合反应
卤代芳烃在铜粉(或氯化亚铜、氧化铜、硫酸铜、醋酸铜等)存在下与芳胺反应,生成高一级芳胺。当卤代芳烃有吸电子基团和芳胺有给电子基团,则有利于反应进行。除芳胺外,其他的亲核试剂如酚、硫酚等也能参与本反应。可利用本法由芳胺制备高一级的芳胺。
罗宾森增环反应
烯醇负离子或其他负碳离子(如CN-)在碱性条件下进攻α,β-不饱和羰基化合物或 α,β-不饱和腈等亲电共轭体系时,负碳离子进攻β-碳原子并发生 1,4-加成。这类反应称为迈克尔加成反应。通过迈尔克反应得到的产物为1,5-二酮时,可使之发生分子内羟醛缩合,从而形成一个环己烯酮环系,称为罗宾森增环反应。
达参(Darzen)缩合反应
醛或酮与 α-卤代羧酸酯在强碱作用下发生类似于羟醛缩合的反应后,失去卤离子而得到α,β-环氧羧酸酯。它经水解后容易失羧而生成高一级的醛或酮。
浓NaOH条件下,苯甲醛+甲醛是:
强碱性条件,丙酮甲基形碳负离进攻苯甲醛,脱1水,4-苯基-3-烯-2-丁酮
醛或酮在弱碱(胺、吡啶等)催化下,与具有活泼α-氢原子的化合物缩合的反应称为Knoevenagel反应。
在Knoevenagel
发现这个反应之前,就已知苯甲醛可以与两分子的哌啶缩合,生成苄叉二哌啶缩氨醛。而且苄叉二哌啶缩氨醛与乙酰乙酸乙酯在乙醇中作用时,可以高产率得到下图中的最终产物双加成物。
因此Knoevenagel
认为,反应的机理应是胺与醛先缩合为缩氨醛,受乙酰乙酸乙酯进攻,产生
β-氨基二羰基化合物中间产物,然后消除哌啶得到
α,β-不饱和羰基化合物,并最后与另一分子乙酰乙酸乙酯进行Michael加成,得最终的双加成产物。
另一种机理(Hann–Lapworth
机理)则认为,首先是三乙与醛在碱作用下羟醛加成为
β-羟基二羰基化合物中间产物,然后再消除水得到缩合产物。
上述两种机理中的中间产物
β-氨基二羰基化合物和
β-羟基二羰基化合物
都已从不同的反应中分离出来。一般认为,当反应用碱为三级胺时,Hann–Lapworth
机理占主导地位;而当反应用碱为一级或二级胺时,两种机理都有可能发生。
1). 最典型的就是格氏试剂向羰基的加成。
RMgX + CH3COOEt == CH3CR2OH.
2). 还原剂的H 以及催化加氢都可以加到酯羰基上。
| ⑴ (5分,各1分) ⑵ C:6-乙巯基-3-庚烯-2-酮 或 6-乙硫基-3-烯-2-庚酮 F: (2分,各1分) ⑶ 乙醇氧化制乙醛,乙醛缩合脱水得到巴豆醛 (以方程式表示也给分) 2分 ⑷ G:CH 3 CH 2 CH 2 COCl(Br,I),(CH 3 CH 2 CH 2 CO) 2 O等酰化试剂,丁酸+POCl 3 /SOCl 2 ,CH 3 CH 2 CH 2 COOR+R’ONa, 只单独写丁酸,丁酸酯不给分 (1分) F:NH 2 OCH 2 CH 3 (1分) |
| ⑴此问的难度不大,但是要熟悉各重要的有机反应类型。从生成A的物质类别来看,它是不饱和醛与硫醇的迈克尔加成反应(1,4-加成)。同样,乙酰乙酸乙酯与A在弱碱性条件下,发生酮式分解,产物为丙酮的衍生物,即B。B失水,生成共轭的不饱和酮C。C与丙二酸二乙酯反应,同样体现出丙二酸二乙酯1,3-二羰基化合物的性质,即该物质在碱性条件下生成亲核试剂与C发生迈克尔加成生成D,D发生分子内的酮酯缩合生成F。 当然,此题也可以用逆推法,同样能推导出A、B、C、D、F的结构式。 ⑵C属于烯酮类的物质,根据此类物质命名方法,母体名称为3-庚烯-2-酮,-SC 2 H 5 (乙巯基)为取代基,位于6号碳上,所以该物质命名为:6-乙硫基-3-庚烯-2-酮。F母体名称为1,3-环已二酮,其中在5号碳上(注意环状化合物编号方法)有一个取代基——丙基,且取代基的2号碳上有一个取代基——乙巯基,因此该取代基的名称为(2-乙巯基)丙基,所以F的系统命名为5-[(2-乙巯基)丙基]-1,3-环已二酮。 ⑶从巴豆醛逆推,CH 3 CH=CHCHO→CH 3 CHO→CH 3 CH 2 OH,设计合成路线。 ⑷烯禾定的表示形式为烯醇式,因此也可以表示为酮的形式,如下:
该结构从F出发,可用逆推法确定反应是什么:
1处从1,3-二酮存在活性亚甲基的角度出发,选择酰基化试剂,同时也为2处成C=N的形成提供了反应位置,即羰基与NH 2 -OC 2 H 5 反应。所以G为:酰基化试剂,H为NH 2 -OC 2 H 5 。 |
1、皂化反应:
RCOOR' + NaOH = RCOONa + R'OH
2、环氧烷开环、卤仿反应:
I₂+NaOH+R(CH₃)C=O → R-COONa+CHI₃(生成碘仿)
3、和卤代烃等发生亲核取代反应,如:
CH₃CH₂Cl+NaOH → CH₃CH₂OH+NaCl
4、使卤代烃发生消除反应:
CH₃CH₂Cl+NaOH → CH₂=CH₂+NaCl+H₂O
5、使羧酸发生脱羧反应,例如:
R-COONa+NaOH → RH+Na₂CO₃
扩展资料:
氢氧化钠防护措施
呼吸系统防护:必要时佩带防毒口罩。
眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。防护服:穿工作服(防腐材料制作)。小心使用,小心溅落到衣物、口鼻中。
手防护:戴橡皮手套。
其它:工作后,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。
急救措施
皮肤接触:先用水冲洗至少15分钟(稀液)/用布擦干(浓液),再用5~10%硫酸镁、或3%硼酸溶液清洗并就医。
眼睛接触:立即提起眼睑,用流动清水或生理盐水清洗至少15分钟。或用3%硼酸溶液(或稀醋酸)冲洗。就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。必要时进行人工呼吸。就医。
食入:少量误食时立即用食醋、3~5%醋酸或5%稀盐酸、大量橘汁或柠檬汁等中和;给饮蛋清、牛奶或植物油并迅速就医,禁忌催吐和洗胃。
参考资料来源:百度百科-氢氧化钠
取代反应
(1).能发生取代反应的官能团有:醇羟基(-OH)、卤原子(-X)、羧基(-COOH)、 酯基(-COO-)、肽键(-CONH-)等。
(2).能发生取代反应的有机物种类如下图所示:
2、加成反应
1.能发生加成反应的官能团:双键、三键、苯环、羰基(醛、酮)等。
2.加成反应有两个特点:
①反应发生在不饱和的键上,不饱和键中不稳定的共价键断裂,然后不饱和原子与其 它原子或原子团以共价键结合。
②加成反应后生成物只有一种(不同于取代反应)。
说明:
1.羧基和酯基中的碳氧双键不能发生加成反应。
2.醛、酮的羰基只能与H2发生加成反应。
3.共轭二烯有两种不同的加成形式。
3、消去反应
(1).能发生消去反应的物质:醇、卤代烃;能发生消去反应的官能团有:醇羟基、 卤素原子。
(2).反应机理:相邻消去 ,发生消去反应,必须是与羟基或卤素原子直接相连的碳原子的邻位碳上必须有氢原子,否则不能发生消去反应。如CH3OH,没有邻位碳原子,不能发生消去反应。
4、聚合反应
(1).加聚反应:
烯烃加聚的基本规律:
(2).缩聚反应:
(1)二元羧酸和二元醇的缩聚,如合成聚酯纤维:
(2)醇酸的酯化缩聚:
此类反应若单体为一种,则通式为:
若有两种或两种以上的单体,则通式为:
(3).氨基与羧基的缩聚:
(1)氨基酸的缩聚,如合成聚酰胺6:
(2)二元羧酸和二元胺的缩聚:
5、氧化反应与还原反应
1.氧化反应就是有机物分子里“加氧”或“去氢”的反应。能发生氧化反应的物质和官能团:烯(碳碳双键)、醇、酚、苯的同系物、含醛基的物质等。
烯(碳碳双键)、炔(碳碳叁键)、苯的同系物的氧化反应都主要指的是它们能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,被酸性高锰酸钾溶液所氧化。
含醛基的物质(包括醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等)的氧化反应,指银镜反应及这些物质与新制氢氧化铜悬浊液的反应。要注意把握这类反应中官能团的变化及化学方程式的基本形式。
2.还原反应是有机物分子里“加氢”或“去氧”的反应,其中加氢反应又属加成反应。还原反应具体有:与氢气的加成(如醛、酮)、硝基苯的还原。
6、酯化反应
(1).酯化反应的脱水方式:羧酸和醇的酯化反应的脱水方式是:“酸脱羟基醇脱氢”,羧酸分子中羧基上的羟基跟醇分子中羟基上的氢原子结合成水,其余部分结合成酯。这种反应的机理可通过同位素原子示踪法进行测定。
(2)酚酯的形成不要求掌握,但在书写同分异构体的时候需要考虑酚酯;酚酯的水解也要求掌握。
(3)酯的种类有:小分子链状酯、环酯、聚酯、内酯、硝酸酯、酚酯。
7.水解反应
(1)能发生水解反应的物质:卤代烃、酯、油脂、二糖、多糖、蛋白质等
(2)从本质上看,水解反应属于取代反应。
(3)注意有机物的断键部位,如乙酸乙酯水解时是与羰基相连的C-O键断裂。(蛋 白 质水解,则是肽键断裂)
8、中和反应、裂化反应及其它反应
(1)醇、酚、酸分别与Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3的反应;显色反应等。
(2)要注意醇、酚和羧酸中羟基性质的比较:(注:画√表示可以发生反应)
羟基种类 重要代表物 与Na 与NaOH 与Na2CO3 与NaHCO3
醇羟基 乙醇 √ --- ---- ----
酚羟基 苯酚 √ √ √(不生成CO2) ----
羧基 乙酸 √ √ √ √
(3).显色反应主要掌握:FeCl3遇苯酚显紫色;浓硝酸遇含苯环的蛋白质显黄色(黄蛋白实验);碘水遇淀粉显蓝色