14 羧酸衍生物.ppt

羧酸及其衍生物习题课 ---------FOR 应08 2010/06/01 练习： 2 写出下列转变的机理。 1 写出字母所代表的结构。 答案： 2 1 例： 较稳定 的构象 主要产物 ⅲ 当α-c两侧都有β-H时，以空阻小，酸性大的β-H被消 除为主要产物. ⅳ 荒原酸酯的消去也是顺式消去。 荒原酸酯 ROH + CS2 + NaOH 黄原酸 烷基黄原酸钠 烷基黄原酸甲酯 CH3I 黄（荒）原酸 制备： §14.5 乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯 在有机合成上的应用 一、乙酰乙酸乙酯 （一）制备 克莱森（Claisen condensation) 缩合：具有?-活泼氢的酯，在碱的作用下,两分子酯相互作用，生成β-羰基酯,同时失去一分子醇的反应，分子内的相应反应称迪克曼Dieckman缩合。 讨论：ⅰ ⅱ 机理 （二）性质 1．互变异构现象 （1）生成的烯醇式稳定的原因 1°形成共轭体系，降低了体系的内能。 2°烯醇结构可形成分子内氢键（形成较稳定的六元环体系） （2）其他含活泼亚甲基化合物的互变异构体中烯醇式的含量。 2．亚甲基活泼氢的性质 （1）酸性 乙酰乙酸乙酯的α-C原子上由于受到两个吸电子基（羰基和酯基） 的作用，α-H很活泼，具有一定的酸性，易与金属钠、乙醇钠作用 形成钠盐。 （2）钠盐的烷基化和酰基化 活泼亚甲基的烷基化（α-烷基化）： 讨论：① R最好用1°，2°产量低，不能用3°和乙烯式卤代烃。 ② 二次引入时，第二次引入的R′要比R活泼。 ③ RX也可是卤代酸酯和卤代酮或环氧乙烷。 ④ 用于酮、1,3-; 1,4-; 1,5-二氧化碳架的建造。 活泼亚甲基的酰基化（α-酰基化）： 3．酮式分解和酸式分解 酮式分解 乙酰乙酸乙酯及其取代衍生物与稀碱作用，水解生成 β-羰基酸，受热后脱羧生成甲基酮。故称为酮式分解。 酸式分解 乙酰乙酸乙酯及其取代衍生物在浓碱作用下，主要发 生乙酰基的断裂，生成乙酸或取代乙酸，故称为酸式分解。 酮式分解 来源于丙酮的骨架乙酰乙酸乙酯 酸式分解： （三）乙酰乙酸乙酯在有机合成上的应用 用于酮；β-酮酸； 1,3-; 1,4-; 1,5-二氧化碳架； 环状碳骨架的建造。 例1: 以乙酸乙酯为原料合成4-苯基-2-丁酮 【拟合成分析】 合成： 例2: 选用不超过4个碳的合适原料制备 卤代烃应该是：1,4-二溴代丁烷 合成： 解释： 例4: 选用合适的原料制备下列结构的化合物。 合成： 练习：如何利用乙酰乙酸乙酯合成下列化合物。 合成1： 合成2 二、丙二酸二乙酯 （一）制备 1．酸性和烃基化 （二）性质 2．水解脱羧 丙二酸二乙酯及其取代衍生物水解生成丙二酸，丙二酸 不稳定，易脱羧成为羧酸。 （三）丙二酸二乙酯在有机合成的应用 丙二酸二乙酯的上述性质在有机合成上广泛用于合成各种类型 的羧酸（一取代乙酸，二取代乙酸，环烷基甲酸，二元羧酸等）。 具有活泼亚甲基的化合物容易在碱性条件下形成稳定的碳负离子， 所以它们还可以和羰基发生一系列亲核加成。 例1 利用丙二酸二乙酯合成环丙基甲酸和环丁基甲酸。 合成： 合成1 ： 2： 手性？ §14.6 酰 胺 一、酰胺的制法 1．羧酸衍生物的氨解。 2．羧酸的铵盐加热失水而得。 二、酰胺的化学性质 1． 酸碱性 酰胺的碱性很弱，接近于中性。（因氮原子上的未共用电子 对与碳氧双键形成P-π共轭）。 酰亚胺显弱酸性（例如，邻苯二甲酰亚胺，能与强碱的水 溶液生成盐）。 2．水解 3．脱水反应 酰胺与铵盐和睛的关系如下： 4．还原反应 酰胺不易被还原，在高温高压下催化氢化才还原为胺，但所得 为混合物。 强还原剂氢化锂铝可将其还原为胺（伯胺、仲胺、叔胺）。 ⅰ酰胺与次卤酸钠的碱溶液作用，脱去羧基生成比原料少一个 碳的胺的反应，称为霍夫曼降级或重排反应； ⅱ 机理（异氰酸酯中间体）； 讨论： 5．霍夫曼（Hofmann）降级（重排）反应 ⅳ 霍夫曼降级反应是制备纯伯胺的好方法。 ⅲ 若迁移基团是光学纯的，则构型保持不发生外消旋化； 若酰胺中 α-碳连有卤素、羟基或α，β-不饱和酰胺， 因反应形成 的胺和烯胺不稳定，进而水解成醛或酮； α，β-为三键的酰胺，则生成腈；α-羰基酰胺则生成 羧酸；二酰胺在两个氨基相距较远时，生成二胺； 如果较近时，例如丁二酰胺，则生成二氢化脲嘧啶， 其进一步水解得