羧酸衍生物-楚雄师范学院 - 现代教育技术网站(2)

2019-08-03 11:56

化学教育专业《有机化学》教案——楚雄师范学院化生系 谢启明 编 2.与格氏试剂反应 酯与格氏试剂反应生成酮,由于格氏试剂对酮的反应比酯还快,反应很难停留在酮的阶段,故产物是第三醇。

OR COC2H5R'MgXO MgXRCOC2H5R'R'RCOHR'RR'COR'MgXH2O

具有位阻的酯可以停留在酮的阶段。例如:

(CH3)3CCOOCH3 + C3H7MgClO(CH3)3CCCH33.还原反应

酯比羧酸易还原,可用多种方法(催化氢化、LiAlH4、Na + C2H5OH等还原剂)还原。还原产物为两分子醇。见P393。

酯在金属(一般为钠)和非质子溶剂中发生醇酮缩合,生成酮醇。 O 7-C-O-C2H5C3H

NaOC3H7COC2H5OC3H7CC3H7COOC2H5OC2H5 C3 H7CC3 H7COONaC3H7CC3H7COOHC3H7CC3H7CHOOH

这是用二元酸酯合成大环化合物很好的方法。

4.酯缩合反应

有α-H的酯在强碱(一般是用乙醇钠)的作用下与另一分子酯发生缩合反应,失去一分子醇,生成β-羰基酯的反应叫做酯缩合反应,又称为克莱森(Claisen)缩合。例如:

O OC2H5ONaCH3COC2H5+CH3COC2H5

OOCH3-C-CH2-C-OC2H5 + C2H5OH乙酰乙酸乙酯COOCH3(CH2)8COOCH3Na二甲苯HAc(CH2)8COCOH·216·

化学教育专业《有机化学》教案——楚雄师范学院化生系 谢启明 编

(1)反应历程 见P394, (2)交叉酯缩合

两种不同的有α-H的酯的酯缩合反应产物复杂,无实用价值。 无α-H的酯与有α-H的酯的酯缩合反应产物纯,有合成价值。例如;

C6H5CH2COOC2H5+OCOC2H5COC2H5OC2H5ONaOC6H5CCHCOOC2H5COC2H5OOHCOC2H5+CH3CH2COOC2H5C2H5ONaOHCCHCOOC2H5CH3O2CH3CH2C-OC2H5C2H5ONaOOCH3CH2C-CH-COOC2H5+C2H5OHCH3酮可与酯进行缩合得到β-羰基酮。见P395。 (3)分子内酯缩合——狄克曼(Dieckmann)反应。

己二酸和庚二酸酯在强碱的作用下发生分子内酯缩合,生成环酮衍生物的反应称为狄克曼(Dieckmann)反应。

例如:

OCH2COC2H5CH2COC2H5OC2H5ONaCH2CHCOCOC2H5OCH2CH2CH2COOC2H5C2H5ONaCH2CH2CH2COOC2H5COCH2C--OC2H5OCH2缩合产物经酸性水解生成β-羰基酸,β-羰基酸受热易脱羧,最后产物是环酮。

·217·

化学教育专业《有机化学》教案——楚雄师范学院化生系 谢启明 编

COOC2H5OH2O / HCOOHOO+CO2狄克曼(Dieckmann)反应是合成五元和六元碳环的重要方法。

§ 13-4 油脂和合成洗涤剂 (自学)

§ 13-5 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)性质 1.互变异构现象

白( )白( )NaHSO3NH2OHOOCH3-C-CH2-C-OC2H5NaBr2/CCl4FeCl3室温H2有活性氢溴褪色(具双键)蓝紫色(具烯醇结构)

2,4-=硝基苯肼黄( )

OO CH3-C-CH2-C-OC2H5

酮式(93%)OHOCH3-C=CH-C-OC2H5烯醇式(7%) (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。

OOOHOCH3-C-CH2-C-OC2H5CH3-C=CH-C-OC2H5PπππPπ体系2°烯醇结构可形成分子内氢键(形成较稳定的六元环体系)

OHOOCH3CHOCOC2H5CH3-C=CH-C-OC2H5CH·218·

化学教育专业《有机化学》教案——楚雄师范学院化生系 谢启明 编 (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见P404表13-6。 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。

CH3OOCCH2COC2H5C2H5ONaOOCCHCOC2H5

CH3NapKa =11(2)钠盐的烷基化和酰基化

乙酰乙酸乙酯的钠盐与卤代烃、酰卤反应,生成烃基和酰基取代的乙酰乙酸乙酯。

烷基化:

OOOOC2H5ONa R'XCH3CCHCOC2H5CH3CCCOC2H5Na-NaXRROR'OCH3CCCOC2H5ROOCH3CCHCOC2H5NaRX-NaXOOCH3CCHCOC2H5R

注: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。 酰基化:

OOCH3CCHCOC2H5NaRCOX-NaXOOCH3CCHCOC2H5COR3.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。

·219·

化学教育专业《有机化学》教案——楚雄师范学院化生系 谢启明 编 例如:

OOO稀NaOHCH3CCH2COC2H5CH3CCH3OOOOHCH3CCHCOC2H5稀CH3CCH2RROOOOOH稀CH3CCHCOC2H5CH3CCH2CRCORC2H5OH + CO2C2H5OH + CO2C2H5OH + CO2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。 例如:

OO浓NaOH

CH3CCH2COC2H52CH3COOH+ C2H5OH

OO浓OHCH3COOH+RCH2COOH+ C2H5OHCH3CCHCOC2H5

ROO 浓OHCHCOOH+RCOCHCOOH+ CHOH252CH3CCHCOC2H53 COR(二)乙酰乙酸乙酯在有机合成上的应用

由于乙酰乙酸乙酯的上述性质,我们可以通过亚甲基上的取代,引入各种不同的基团后,再经酮式分解或酸式分解,就可以得到不同结构的酮或酸。见P405 。

例1: 合成

OCH3CCH2CH2原OCH3CCHCH2CH=CH2原CH3经结构分析,需引入引引CH2例2:合成

要分两次引入,先引入CH3再引入CH2CH=CH2OO例3:合成 CH3CCH2C原引引OCCH3原

·220·


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