精細有機合成單元反應與合成設計第八章第1頁，課件共75頁，創作于2023年2月第八章縮合反應第2頁，課件共75頁，創作于2023年2月第八章縮合反應

縮合一般系指兩個或兩個以上分子間通過生成新的碳－碳、碳－雜原子或雜原子－雜原子鍵，從而形成較大的單一分子的反應，縮合反應通常伴隨脫去某一種簡單分子。1.按參與縮合反應的分子異同；2.按縮合反應發生于分子內或分子間；3.按縮合反應產物是否成環；4.按縮合反應的歷程；5.按縮合反應中脫去的小分子。第3頁，課件共75頁，創作于2023年2月8.1醛酮縮合反應

含有活潑α-氫的醛或酮在堿或酸的催化作用下生成β-羥基醛或β-羥基酮的反應統稱為Aldol縮合反應。Aldol縮合反應一般都采用堿催化法。最常用的堿性催化劑是氫氧化鈉水溶液，有時也用到氫氧化鉀、碳酸鉀、氫氧化鋇、氧氧化鈣以及醇鈉和醇鋁等。8.1.1羥醛縮合反應第4頁，課件共75頁，創作于2023年2月

以乙醛的自身縮合為例，它在堿的作用下先脫質子生成碳陰離子，后者再與另一分子乙醛中的羰基碳原子發生親核加成反應而生成3-羥基丁醛(外文名Aldol)。第5頁，課件共75頁，創作于2023年2月

在酸催化下縮合首先形成正碳離子，然后與另一分子發生親電加成。第6頁，課件共75頁，創作于2023年2月第7頁，課件共75頁，創作于2023年2月增塑劑2-乙基己醇第8頁，課件共75頁，創作于2023年2月

兩種都具有α-氫的不同的醛，在稀堿催化下，除了同一種醛本身分子間發生醇醛縮合外，相互之間還可以反應，共生成四種不同產物。例如在稀堿催化作用下乙醛與丙醛作用，生成下列四種產品：第9頁，課件共75頁，創作于2023年2月第10頁，課件共75頁，創作于2023年2月第11頁，課件共75頁，創作于2023年2月

甲醛與含有活潑氫的化臺物以及胺進行縮合反應，結果活潑氫被胺甲基取代。該反應稱為氨甲基化反應，也叫邁尼許反應。8.1.2胺甲基化

這種反應一般在水、醇或醋酸溶液中進行，甲醛可由多聚甲醛在酸性催化下解聚提供；含活潑氫的化合物可以是醛、酮、羧酸、酯、酚等，甚至含有芳環體系的活潑氫化合物也可以；胺一般是用仲胺的鹽酸鹽，如二甲胺、六氫吡啶等。第12頁，課件共75頁，創作于2023年2月·第13頁，課件共75頁，創作于2023年2月

通過此反應可以制備β-氨基酮。如苯乙酮與甲醛及二甲胺鹽酸鹽反應可得β-二甲胺基苯丙酮的鹽酸鹽。第14頁，課件共75頁，創作于2023年2月第15頁，課件共75頁，創作于2023年2月抗瘧疾藥常洛林第16頁，課件共75頁，創作于2023年2月8.2醛酮與羧酸縮合

芳香醛與酸酐在堿性催化劑作用下縮臺，生成β-芳基丙烯酸類化合物的反應稱為鉑金(Pekin)反應。也稱肉桂酸合成。例如第17頁，課件共75頁，創作于2023年2月

該反應使用的堿性催化劑一般是與酸酐相應的脂肪酸鹽，其堿性較弱，酸酐中的α-氫原子活性也較弱，所以肉桂酸合成反應時間較長，溫度較高(150～200℃)，產率不夠理想。第18頁，課件共75頁，創作于2023年2月第19頁，課件共75頁，創作于2023年2月

若采用芳醛和丙二酸在有機堿的催化作用下進行縮合，則由于丙二酸中亞甲基上的氫原子較活潑，可以在較低溫度下順利進行縮合，產率很高。例如，胡椒醛與丙二酸在吡啶及六氫吡啶的催化作用下生成胡椒丙烯酸，產率達85％～90％。第20頁，課件共75頁，創作于2023年2月第21頁，課件共75頁，創作于2023年2月

盡管肉桂酸合成存在一定的缺點，但由于肉桂酸合成法原料便宜易得，所以在工業生產上還經常使用。例如糠醛與乙酸酐在乙酸鈉的催化作用下，經肉桂酸合成可制得呋喃丙烯酸，是醫治血吸蟲病的呋喃丙胺藥物的原料。第22頁，課件共75頁，創作于2023年2月

又如香豆素，它是至要的香料，也是利用肉桂酸合成法制取的。水楊醛與乙酸酐在乙酸鈉的作用下，僅一步反應得到香豆素，即香豆酸的內酯。第23頁，課件共75頁，創作于2023年2月8.2.2醛酮與α-鹵代羧酸酯縮合

醛或酮在強堿(如醇鈉、氨基鈉等)的作用下，和α-鹵代酸酯反應，縮合生成α，β-環氧羧酸酯，這個反應稱達村斯反應。第24頁，課件共75頁，創作于2023年2月第25頁，課件共75頁，創作于2023年2月

α，β-環氧羧酸酯的酯基在很溫和的條件下便可水解除去，生成相應的α，β-環氧羧酸。該酸很不穩定，受熱后失去二氧化碳，變為醛或酮的烯醇。因此，在制備醛酮時有一定的用途。第26頁，課件共75頁，創作于2023年2月第27頁，課件共75頁，創作于2023年2月8.3醛酮與醇縮合反應

醛或酮在酸性催化劑作用下，很容易和兩分子醇縮合，并失水變為縮醛或縮酮類化合物。第28頁，課件共75頁，創作于2023年2月第29頁，課件共75頁，創作于2023年2月

環狀縮酮第30頁，課件共75頁，創作于2023年2月前列腺素E2前列腺素E2縮酮第31頁，課件共75頁，創作于2023年2月四、Witting反應（維狄希反應）葉立德（音譯Ylide）：就是正負電荷在相鄰原子的內鹽。①磷葉立德——Witting試劑②Witting反應：Witting試劑與醛、酮的反應。

特點：ⅰ

具有高度選擇性而不發生重排。

ⅱC=O轉變為C=C。

ⅲ

烯烴中雙鍵的位置可由醛、酮分子中羰基位置確定。

ⅳ主要用途是合成烯烴類化合物。

ⅴ烯烴的立體化學即順、反異構體不能準確預測。第32頁，課件共75頁，創作于2023年2月第33頁，課件共75頁，創作于2023年2月

魏悌希（Wittig）發現的此反應對有機合成作出了巨大的貢獻，特別是在維生素類化合物的合成中具有重要的意義，為此他獲得了1979年的諾貝爾化學獎（1945年43歲發現，1953年系統的研究了魏悌希反應，82歲獲獎）。第34頁，課件共75頁，創作于2023年2月8.4酯縮合反應

酯縮合反應系指以羧酸酯為親電試劑，在堿性催化劑作用下，與含活潑甲基或亞甲基羰基化合物的負碳離子縮合而生成β-羰基類化合物的反應，總稱為克萊森縮合反應。第35頁，課件共75頁，創作于2023年2月

典型實例是兩分子乙酸乙酯在無水乙醇鈉的催化作用下縮合，生成乙酰乙酸乙酯。酯酯縮合可分為同酯自身縮合和異酯交叉縮合兩類。（1）同酯自身縮合第36頁，課件共75頁，創作于2023年2月反應機理第37頁，課件共75頁，創作于2023年2月

只有一個α-H，必須用強堿作催化劑，才能使反應進行。第38頁，課件共75頁，創作于2023年2月在強堿作用下酯縮合的反應機理第39頁，課件共75頁，創作于2023年2月（2）異酯交叉縮合

兩種不同的酯，其中一個不含-H。第40頁，課件共75頁，創作于2023年2月

（3）分子內酯縮合（Dieckmann縮合）

建立五、六元脂環系第41頁，課件共75頁，創作于2023年2月第42頁，課件共75頁，創作于2023年2月[環化方向]

含兩種不同-H時,酸性較大的-H優先被堿奪去。第43頁，課件共75頁，創作于2023年2月狄克曼酯縮合反應

二元酸酯若分子中的酯基被四個以上的碳原子隔開時，就發生分子中的酯縮合反應，形成五員環或更大環的酯，這種環化酯縮合反應稱為狄克曼酯縮合。實例1第44頁，課件共75頁，創作于2023年2月實例2實例3第45頁，課件共75頁，創作于2023年2月（4）酮酯縮合從理論上分析，有可能生成四種化合物。第46頁，課件共75頁，創作于2023年2月1mol酮與1mol酯進行混合縮合，就得到α-二酮類化合物。因為酮的α-活潑氫一般比酯的α-活潑氫活潑，故在堿性催化劑作用下，酮應首先形成負碳離子，然后與酯的碳基進行親核加成，縮合反應的結果是酮的α-碳原子酰基化。酮的-H比酯的-H活潑。第47頁，課件共75頁，創作于2023年2月NaHEtO-EtO-NaHH2OH2OH2OH2O-CO第48頁，課件共75頁，創作于2023年2月實例4實例5發生分子內酮酯縮合時,總是傾向于形成五元環、六元環。第49頁，課件共75頁，創作于2023年2月

凡有酯參與的縮合反應統稱Claisen酯縮合反應。

兩分子酯在堿作用下失去一分子醇形成-羰基酯。

酯縮合

(Claisen酯縮合)反應1)酯縮合第50頁，課件共75頁，創作于2023年2月第51頁，課件共75頁，創作于2023年2月2）交叉酯縮合

3）分子內酯縮合（Dieckmann縮合）

建立五、六元脂環系

兩種不同的酯，其中一個不含-H。第52頁，課件共75頁，創作于2023年2月[環化方向]

含兩種不同-H時,酸性較大的-H優先被堿奪去。第53頁，課件共75頁，創作于2023年2月酮的-H比酯的-H活潑。4)酮酯縮合第54頁，課件共75頁，創作于2023年2月

芳醛的α-羥烷基化（安息香縮合）：芳醛在含水乙醇中，以氰化鈉（鉀）為催化劑，加熱后發生雙分子縮合生成α-羥基酮。機理（關鍵：如何來制造一個碳負離子）一、安息香縮合8.5其他縮合第55頁，課件共75頁，創作于2023年2月第56頁，課件共75頁，創作于2023年2月當R為吸電子基團時有利于反應但不能生成對稱的α-羥基酮,能與苯甲醛反應生成不對稱的α-羥基酮.如：第57頁，課件共75頁，創作于2023年2月

醛或酮與a-鹵代酸酯和鋅在惰性溶劑中反應，水解后得到b-羥基酸酯。Reformatsky（雷福爾馬特斯基）反應第58頁，課件共75頁，創作于2023年2月機理第59頁，課件共75頁，創作于2023年2月第60頁，課件共75頁，創作于2023年2月二、與格氏試劑加成

格氏試劑是較強的親核試劑，非常容易與醛、酮進行加成反應，加成的產物不必分離便可直接水解生成相應的醇。這是實驗室制備醇常用的方法。第61頁，課件共75頁，創作于2023年2月制伯醇在格氏試劑烴基上增加一個碳原子

在格氏試劑烴基上一次增加兩個碳原子

第62頁，課件共75頁，創作于2023年2月制仲醇b.甲酸酯與格氏試劑反應醛活性大于酯。甲酸酯∶格氏試劑=1∶2（mol)第63頁，課件共75頁，創作于2023年2月c.一取代環氧乙烷與格氏試劑反應制叔醇a.格氏試劑與酮反應b.格氏試劑與羧酸酯反應第64頁，課件共75頁，創作于2023年2月例第65頁，課件共75頁，創作于2023年2月一氧化碳和氫與烯烴在催化劑的存在和壓力下生成比原來所用烯烴多一個碳原子的脂肪醛的過程，所以又稱“醛化（反應）”或“氫甲酰化反應”hydroformylation）。

三、羰基合成第66頁，課件共75頁，創作于2023年2月

有活潑亞甲基化合物形成的碳負離子，對α，β-不飽和羰基化合物的碳碳雙鍵的親核加成，是活潑亞甲基化物烷基化的一種重要方法，該反應稱為Michael反應。

四、Michael反應——邁克爾加成反應

其中X、Y、Z為吸電子基，如一NO2、一CN、一COOR、一CHO、一COR等。第67頁，課件共75頁，創作于2023年2月機理第68頁，課件共75頁，創作于2023年2月

甲醛(或其他醛)與烯烴在酸催化下縮合成1，3-二醇或其環狀縮醛(1，3-二氧六環)的反應稱普林斯(Prins)反應：1.普林斯(Prins)縮合8.5烯鍵參與的縮合反應第69頁，課件共75頁，創作于2023年2月第70頁，課件共75頁，創作于2023年2月如果用HCl作催化劑則生成第71頁，課件共75頁，創作于2023年2月8.5.2環加成反應Diels-Alder反應（雙烯合成）第72頁，課件共75頁，創作于2023年2月反應物活性：電子從丁二烯流向乙烯，因此帶有吸電子基團的親雙烯