复旦有机化学013-2

第十三章羧酸衍生物（2）主要内容：羧酸衍生物与Grignard试剂的反应，羧酸衍生物的还原反应通过羧酸衍生物制备醛、酮腈及其制备方法，腈的化学性质复习酰基上的亲核取代RCOLNu:orHNu:RCONuNu=OH,OR',NH2(R)水解，醇解，胺解酰基上的亲核取代＝加成＋消除RCOLR'MgX??LiAlH4RCOR'RCOHorRCOHR'R'RCH2OHor问题：与其它亲核试剂反应如何？如：R'MgXRCOR'RCOL1.R'MgXRCOHR'R'2.H2OR'RCOLMgXR'RCOLMgXRCOR'R'MgXR'RCOR'MgXH2OR'RCOHR'-MgXL一．羧酸衍生物化学性质（II）1.羧酸衍生物与RMgX的反应机理：反应能否控制在中间产物——酮？酰氯、酸酐、酯酮叔醇取代利用酰卤的活泼性进行选择性反应制备酮羰基的活性（亲电性）：实验方法：将R’MgX滴加到RCOCl中,RCOCl始终保持过量。始终过量RCOClRCOR'RCOOR'RCOClR'MgXH2ORCOR'比较酰氯与格氏试剂的反应酯与格氏试剂的反应RCOR'RCOClR'MgXRCOHR'R'R'MgX快步骤慢步骤可保留快步骤慢步骤RCOR'R'MgXRCOHR'R'RCOOR'R'MgX立即反应R'MgXH2ORCOR'RCOOCRORCOMgXOCROR'70oCRCOHOCROR'RCOOH+利用酸酐反应中间体低温稳定性制备酮机理R'MgXH2ORCOR'RCOOCRO70oC低温不易分解RCONHR'MgXH2OHRCOMgXNHR'MgXRCOMgXNHMgXR'RCOHNH2R'RCOR'+NH3利用酰胺反应的特殊性制备酮机理有弱酸性RCONH2R'MgXH2ORCOR'22.羧酸衍生物与R2Cd和R2CuLi的反应比较：活性强活性较弱RCOClH2ORCOR'R'2CdR'2CuLiH2OR'2CuLiRCOR'RCOOR'R'2Cdoror不反应3.羧酸衍生物的还原反应LiAlH4还原反应能否控制在这一步？RCOLRCH2OHLiAlH4RCOHLiAlH4H2O酰氯，酸酐，酯胺LiAlH4RCONH2(R)H2ORCH2NH2(R)伯醇酰胺注意：酰胺的还原有特殊性：取代AlHPriOOPriOPriLi用LiAlH(OPri)3还原酰氯至醛（上册：18.8）只留有一个不活泼的H很慢制备较快LiAlH(OPri)3LiAlH4+3HOPri+3H2可保留RCOClLiAlH(OPri)3RCOHLiAlH(OPri)3RCOHHH羧酸衍生物的催化氢化还原（两个典型的例子）Rosenmund还原(i)酰氯选择性还原至醛（上册：18.8）(ii)酯还原至醇（工业化）使Pd催化剂活性减弱（催化剂中毒）RCOClRCOHH2,Pd-BaSO4,硫喹啉RCOOR'RCH2OHH2,CuOCuCrO4酯的金属钠还原Bouveault－Blanc还原acyloin缩合（酮醇缩合）伯醇a羟基酮RCOOR'RCH2OHNaROHNa,N2乙醚or甲苯RCORCHOHRCOOR'2注意：溶剂的变化Bouveault－Blanc还原机理RCOOR'RCH2OHNaROHRCOOR'NaRCOOR'RCOOR'RCOH－OR'RCOHeNaeNaNaNaHeNaNaeRCOHNaROHRCOHNaHH2Oacyloin缩合（还原至酮醇）RCOOR'NaRCORCHOHRCOOR'自由基偶合RCOOR'RCOOR'RCORCONaRCORCORCORCORCOHRCOHH2O2222e2Na－2OR'NaNaNaNa互变异构acyloin缩合在合成上的应用举例n产率（％）4~5（6~7元环）50－606~7（8~9元环）30－408~18（10~20元环）60－98(CH2)nCO2RCO2RNa二甲苯(CH2)nH2OCCHOHO4.有关羧酸衍生物a位的反应简介酰卤的a氢卤代复习：羧酸a位卤代例：详细内容将在第15章介绍RHCCOOHHRHCCOOHXRCH2COXHX2PorSOOOC2H5OHOHOOOC2H5ClOOOC2H5ClOOOC2H5BrC2H5OHOC2H5OOOC2H5BrSOCl2Br2H2COCH3OOHOAcH2COCH3OOPhCHOOCH3OOPhCHOOCH3OOPhOOCH3OOPhOHOAcOOPh+OAc酸酐a位的反应——Perkin反应（p709第15.11节）机理PhCHO+CH3COONaPhCCCOOHHH(CH3CO)2O酯的a位的反应——Claisen缩合（13.21节和15.3节）b羰基酯两分子酯的缩合反应可逆机理：RCH2COR'ORCHCOR'ORCH2COCHCOR'ORH++HOR'OR'RCHCOOR'HR'ORCHCOOR'RCH2COOR'RCHCOOR'RCH2COOR'CCOOR'RCH2CORHR'OCCOOR'RCH2CORR'Oa氰基丁酸乙酯CNCNCOOEtCNH2CCHCN二．腈类化合物及其性质腈类化合物的通式：RCN氰基(cyano)命名：丙烯腈苯甲腈2-甲基丁腈腈的制备RCR'HCN腈的性质分析不饱和，可加成和还原a有弱酸性，可与强碱作用RCONH2RCNRXKCNORR'HCNHORR'CNP2O5+H2ORCNRCNH2,RaneyNiRCH2NH21.LiAlH4NH32.H2O1.腈的还原反应伯胺为什么要加入NH3催化还原过程——逐步加氢（经过亚胺中间体）RCNRCH2NH2H2RCHNHH2不饱和，可加成NuNH3RHCNH2NH2H2NiRCH2NH2+NH3产物加入NH3抑制副反应腈类催化加氢的副反应及副反应的抑制RCNH2RCHNHH2RHCNH2RCH2NHH2NiRCHRCH2NHH副反应副产物+RCH2NH2NH3产物RCH2NH2增加H2压力反应产物作为亲核试剂2.腈的水解反应——制备酰胺或羧酸例：控制反应，可制备酰胺RCNH2OH2OH+OHRCOOHRCONH2H2OH2OH+OHRCOOH2CCHCNH2OCNCNH2O,H2SO4CONH2CONH290-100oCH2CCHCONH2ZnCl2复习：羧酸的制备，ppt012-1复习：腈的酸性水解机理（ppt12-1）RCNH+H2ORCNHH2ORCNHHORCNH2HORCNH2H2OHORCNH2H2OHORCNH3HOORCONH3OHRCONH4HH+加成加成消除复习：腈的碱催化水解机理（ppt12-1）RCNHORCNORCNH2OHRCONH2ORCO+OHHOHORCNHHOHORCNHHOHORCNH2OHOHNH3加成加成+消除3.腈的醇解反应——制备酯例：机理类似于腈的水解，请写一下!H3CCCH3OHCNH3CCCH3OHCNH2SO4,HOCH3H2CCCH3CNH2SO4,HOCH3H2CCCH3COOCH3H2ORCNH+RCRCNH2OR'H2OH+R'OHOOR'R'MgXRCNR'RCNMgXRCNHR'H2OH+RCOR'H2O4.腈与金属有机试剂的反应——制备酮R为芳基时产率较好机理:RCOR'RCH2ONR'MgXH+请将亚胺水解至酸的机理补充完整（p441,第10.8节）亚胺盐亚胺本次课内容小结•羧酸衍生物与金属有机试剂的反应，通过改变条件制备酮。•羧酸衍生物的还原，还原反应的类型，有选择性还原制备醛。•腈类化合物及其性质（主要：水解和还原反应）以下内容留待以后教学（第15章）•p616第13.18节（关于Reformatsky反应）•p617第13.19节（关于强碱作用下酯a位的反应）•p621第13.21节（关于claisen缩合反应）自学章节（13.17,13.20,13.22,13.23,13.24,13.25和13.26）习题：13－16，13－18，13－27，13－28