第七章缩台
第一节概述
一、缩合反应的定义及分类方法定义:
★凡两个或多个有机化合物分子通过反应释出小分子而形成一个新的较大分子的反应;或同一个分子发生分子内的反应形成新分子都可称为缩合反应。释出的简单分子可以是水、醇、卤化氢、氨等。6一不饱和酮的反应。以丙酮的自缩合反应为例:
O
1
OII
+H
CH3
O
1
H3C—C—ch3
+h3c—ch3
CH3-C-CH2-C-CH3
OH
(2)不同酮之间的交义缩合反应:规律与不同醛之间的交义缩合反应类似。
醛酮缩合反应NaOHH2O/EtOH
O2N—:,...―CHO+C6H5COCH3
(94%)-O2N—::—CH=CHCOC6H5
H2SO4/HOAC
(99%)
HCHO+^C^COCH3~H2^H2C=CH—COCH3OhH23(45%)二、胺甲基化合反应胺甲基化反应
含活泼氢原子的化合物与甲醛(或其它醛)和具有氢原子的伯胺、仲胺或铉盐在酸(碱)性作用下进行脱水缩合,生成氨甲基衍生物的反应称为胺甲基化反应,也称曼尼希(Mannich)反应,其产物常称Mannich碱或Mannich盐。反应如下:
ooOIlII||R'CH2CR''+HCH+R2NHR2NCH2CHCR''
R'反应主要影响因素
含活泼a-H的化合物
常用酮类用丁胺甲基化反应。这些化合物分子中若仅有一个活泼a—H,则产品比较单纯;若有两个或多个活泼a—H时,在一定条件下,这些活泼a—H可以逐步被氨甲基所替代。如甲基酮在甲醛和氨(胺)过量时,易发生如下反应。
OOIIHCHOHCHORCCH^^---4NHqCl
OORCCH(CH2NH2)(CH2NH2)
胺类化合物
一般使用碱性较强的脂肪仲胺。
酸度
胺甲基化反应通常需在酸性催化剂的弱酸性(pH=3〜7)条件下进行。通常采用盐酸。酸的主要作用有三:一是催化作用;二是解聚作用;三是稳定作用。
不同的原料配比对反应产物及其结构影响很大。如采用氨进行反应,在甲醛和含活泼a—H化合物过量时,生成的Mannich盐进一步反应,形成仲胺或叔胺的Mannich盐。
Oo。O。
0rCcHRCCH3RCCH3
--cH^『
因此,胺甲基化反应必须严格控制配料和反应条件。
胺甲基反应在精细有机合成反应方法上的意义,不仅在丁制备众多C-氨甲基化产物,并可作为中间体,通过消除、加成/氢解和置换等反应而制备一般难以合成的产物。
Mannich碱或其盐不太稳定,加热可消除胺分子形成烯键,发生消除反应。例如药物利尿酸的合成:
0
II
cch2ch2ch3
Cl(HCHO)n(CH3)
八HOAcMeOH"
I'、Cl
OCH2COOH
0CH2N(CH3)
c・Chch2ch3c-c-ch2ch3
C110%NaHCO3pH=9M0HClx^UzCl
65C,8h
Cl
och2cooh
Cl
OCH2COOH(54%)
Mannich碱或其盐酸盐在活泼锐催化下可以发生氢解反应,从而制得比原反应物多一个碳原子的同系物。如维生素K的中间体2—甲基蔡酿的制备。
OH
HCHO
(C-3)2NH
CrO^HOAc
3
CH2N(CH3)2OH
O
CH3O
(75%)
Mannich碱可被强的亲核试剂置换而发生置换反应。如植物生长素6一口引噪乙酸的制备。
I『CH2N(CH3)2二Noh"I:NCH2CNHC1H2^ICH2C00HHH'H
第三节醛酮与短酸及其衍生物的缩合
★一、
芳香醛与脂肪酸酎在碱性催化剂作用下缩合,生成6-芳丙烯酸类化合物的反应称为珀金(Perkin)反应。如糠醛与醋酊缩合,得吠喃丙烯酸。
OCHO―+
OOIIIIh3c—C—O—c—ch3
KOAc
150C
OOIIIIOCH—C—C—O—C—CH3H2
OH
-H-OH
OO
IIII
Och=c—C—O—C—CH3
―H
+
h3o
O
H_
C—CH—C—OH+CH3COOH
,催化剂:〈芳环上连有吸电子基时对反应有利'反应需在150~200C的温度、较长反应时间和无水条件下进行珀金反应的应用可用丁制备6一芳丙烯酸类化合物。如胆囊造影剂碘番酸(IopanicAcid中间体制备。
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