New Page 页码,1/2 Claisen酯缩合反应 含有α-氢的酯在醇钠等碱性缩合剂作用下发生缩合作用,失去一分子醇得到β-酮酸酯。如2分子乙酸乙酯在金属钠和少量 乙醇作用下发生缩合得到乙酰乙酸乙酯 2HSONa 2 CH3 CO2C2H5 CH3 COCH 2CO C2H5 75% 二元羧酸酯的分子内酯缩合见 Dieckmann缩合反应。 反应机理 乙酸乙酯的a-氢酸性很弱(pK-24.5),而乙醇钠又是一个相对较弱的碱(乙醇的pa15.9),因此,乙酸乙酯与乙醇钠作用所 形成的负离子在平衡体系是很少的。但由于最后产物乙酰乙酸乙酯是一个比较强的酸,能与乙醇钠作用形成稳定的负离子,从 而使平衡朝产物方向移动。所以,尽管反应体系中的乙酸乙酯负离子浓度很低,但一形成后,就不断地反应,结果反应还是可 以顺利完成 CH3CO2C2H5 C2H5o- CH2 ChS C 2HSOH CH3-C-OC2Hs cH2-(< 2H CHCO2CaHs CH3-C-CH2CO2C2H5 C2HsO CH3-C-CH, CO, C2Hs0-CH3-C-CHCO,CH S+CaH OH CH3-C-CH2CO CHs 常用的碱性缩合剂除乙醇钠外,还有叔丁醇钾、叔丁醇钠、氢化钾、氢化钠、三苯甲基钠、二异丙氨基锂(LDA)和 Grignard试 剂等 反应实例 如果酯的α-碳上只有一个氢原子,由于酸性太弱,用乙醇钠难于形成负离子,需要用较强的碱才能把酯变为负离子。如异 丁酸乙酯在三苯甲基钠作用下,可以进行缩合,而在乙醇钠作用下则不能发生反应: 2(CH B)CHCO . C2Hs+(C)oc Na< Etp(H3)CH- g 2C2H5 +(C 6Hs 两种不同的酯也能发生酯缩合,理论上可得到四种不同的产物,称为混合酯缩合,在制备上没有太大意义。如果其中一个 酯分子中既无α-氢原子,而且烷氧羰基又比较活泼时,则仅生成一种缩合产物。如苯甲酸酯、甲酸酯、草酸酯、碳酸酯等。与 其它含a-氢原子的酯反应时,都只生成一种缩合产物 http://www.hbcnc.educn/hxx/jpkc/yjhx/hukun/c3.htm 2007-11-5
Claisen 酯缩合反应 含有α-氢的酯在醇钠等碱性缩合剂作用下发生缩合作用,失去一分子醇得到β-酮酸酯。如2分子乙酸乙酯在金属钠和少量 乙醇作用下发生缩合得到乙酰乙酸乙酯。 二元羧酸酯的分子内酯缩合见Dieckmann缩合反应。 反应机理 乙酸乙酯的α-氢酸性很弱(pKa-24.5),而乙醇钠又是一个相对较弱的碱(乙醇的pKa~15.9),因此,乙酸乙酯与乙醇钠作用所 形成的负离子在平衡体系是很少的。但由于最后产物乙酰乙酸乙酯是一个比较强的酸,能与乙醇钠作用形成稳定的负离子,从 而使平衡朝产物方向移动。所以,尽管反应体系中的乙酸乙酯负离子浓度很低,但一形成后,就不断地反应,结果反应还是可 以顺利完成。 常用的碱性缩合剂除乙醇钠外,还有叔丁醇钾、叔丁醇钠、氢化钾、氢化钠、三苯甲基钠、二异丙氨基锂(LDA)和Grignard试 剂等。 反应实例 如果酯的α-碳上只有一个氢原子,由于酸性太弱,用乙醇钠难于形成负离子,需要用较强的碱才能把酯变为负离子。如异 丁酸乙酯在三苯甲基钠作用下,可以进行缩合,而在乙醇钠作用下则不能发生反应: 两种不同的酯也能发生酯缩合,理论上可得到四种不同的产物,称为混合酯缩合,在制备上没有太大意义。如果其中一个 酯分子中既无α-氢原子,而且烷氧羰基又比较活泼时,则仅生成一种缩合产物。如苯甲酸酯、甲酸酯、草酸酯、碳酸酯等。与 其它含α-氢原子的酯反应时,都只生成一种缩合产物。 New Page 3 页码,1/2 http://www.hbcnc.edu.cn/~hxx/jpkc/yjhx/hukun/c3.htm 2007-11-5
ew 页码,2/2 Nah C6H5CO2 CH3 CH 3CH2CO 2H C6H5C-CHCO2 C2H HCO2C2Hs CH 3CO2C3H OHCCH 2CO2C2H CH4H20O0CH3+22H5)2H99<分 6H-CH-CO2C2H5 80-8596 COnChS 实际上这个反应不限于酯类自身的缩合,酯与含活泼亚甲基的化合物都可以发生这样的缩合反应,这个反应可以用下列通 式表示: R=CO 2C2H R-C-OC H CH-R COR 返回 http://www.hbcnc.educn/hxx/jpkc/yjhx/hukun/c3.htm 2007-11-5
实际上这个反应不限于酯类自身的缩合,酯与含活泼亚甲基的化合物都可以发生这样的缩合反应,这个反应可以用下列通 式表示: 返回 New Page 3 页码,2/2 http://www.hbcnc.edu.cn/~hxx/jpkc/yjhx/hukun/c3.htm 2007-11-5
Claisen 页码,1/1 Claisen-Schmidt反应 一个无α-氢原子的醛与一个带有α-氢原子的脂肪族醛或酮在稀氢氧化钠水溶液或醇溶液存在下发生缩合反应,并失水得到 ax,B-不饱和醛或酮 NaOH水溶液 CHO CH3CHO CH=CH-CHO HO 反应机理 CH CH3CHO ( CH2CHO CH-CHCHO H20. CH-CH2CHO-H2O CH=CHCHO 反应实例 NaOH水溶液 CHO CH3COCH3 CH3 ho 10% NaOH -CHo t CH? COCH 水醉) -CH=cH-C-coH+Bo NaOH水溶液 CH3COCH3 O CHO O CH=CH-C-CH; HO 返回 http://www.hbcnc.educn/hxx/jpkc/yjhx/hukun/c4.htm 2007-11-5
Claisen—Schmidt 反应 一个无α−氢原子的醛与一个带有α−氢原子的脂肪族醛或酮在稀氢氧化钠水溶液或醇溶液存在下发生缩合反应,并失水得到 α,β−不饱和醛或酮: 反应机理 反应实例 返回 Claisen 页码,1/1 http://www.hbcnc.edu.cn/~hxx/jpkc/yjhx/hukun/c4.htm 2007-11-5
Claisen重排 页码,1/2 Claisen重排 烯丙基芳基醚在高温(200°C)下可以重排,生成烯丙基酚 CH2-CH=CH2 当烯丙基芳基醚的两个邻位未被取代基占满时,重排主要得到邻位产物,两个邻位均被取代基占据时,重排得到对位产物 对位、邻位均被占满时不发生此类重排反应 OCH2-CH=CH2 OH 人 R 200C CHEC H2 交叉反应实验证明: Claisen重排是分子内的重排。采用g-碳14C标记的烯丙基醚进行重排,重排后g-碳原子与苯环相 连,碳碳双键发生位移。两个邻位都被取代的芳基烯丙基酚,重排后则仍是a-碳原子与苯环相连 反应机理 Claisen重排是个协同反应,中间经过一个环状过渡态,所以芳环上取代基的电子效应对重排无影响 OH B]o迁移 y互变异构 烯丙基苯基醚 不状过渡恋 邻烯丙基酚 从烯丙基芳基醚重排为邻烯丙基酚经过一次[3,3]s迁移和一次由酮式到烯醇式的互变异构:两个邻位都被取代基占据的 丙基芳基酚重排时先经过一次[3,3]s迁移到邻位( Claisen重排),由于邻位已被取代基占据,无法发生互变异构,接着又 发生一次[3,3]s迁移(Cope重排)到对位,然后经互变异构得到对位烯丙基酚 O OH R R 互变异构 环状过渡恋 对烯丙基 取代的烯丙基芳基醚重排时,无论原来的烯丙基双键是Z-构型还是E-构型,重排后的新双键的构型都是E型,这是因为重排 反应所经过的六员环状过渡态具有稳定椅式构象的缘故。 http://www.hbcnc.educn/hxx/jpkc/yjhx/hukun/c5.htm 2007-11-5
Claisen 重排 烯丙基芳基醚在高温(200°C)下可以重排,生成烯丙基酚。 当烯丙基芳基醚的两个邻位未被取代基占满时,重排主要得到邻位产物,两个邻位均被取代基占据时,重排得到对位产物。 对位、邻位均被占满时不发生此类重排反应。 交叉反应实验证明:Claisen重排是分子内的重排。采用 g-碳 14C 标记的烯丙基醚进行重排,重排后 g-碳原子与苯环相 连,碳碳双键发生位移。两个邻位都被取代的芳基烯丙基酚,重排后则仍是a-碳原子与苯环相连。 反应机理 Claisen 重排是个协同反应,中间经过一个环状过渡态,所以芳环上取代基的电子效应对重排无影响。 从烯丙基芳基醚重排为邻烯丙基酚经过一次[3,3]s 迁移和一次由酮式到烯醇式的互变异构;两个邻位都被取代基占据的 烯丙基芳基酚重排时先经过一次[3,3]s 迁移到邻位(Claisen 重排),由于邻位已被取代基占据,无法发生互变异构,接着又 发生一次[3,3]s 迁移(Cope 重排)到对位,然后经互变异构得到对位烯丙基酚。 取代的烯丙基芳基醚重排时,无论原来的烯丙基双键是Z-构型还是E-构型,重排后的新双键的构型都是E-型,这是因为重排 反应所经过的六员环状过渡态具有稳定椅式构象的缘故。 Claisen 重排 页码,1/2 http://www.hbcnc.edu.cn/~hxx/jpkc/yjhx/hukun/c5.htm 2007-11-5
Claisen重排 页码,2/2 z-型 环状过渡态 y CH CH3 E-型 反应实例 OCH2-CH=CHC6Hs C6H5 OCH2-CHECH OH CH2-CH=CH (2) 250°C OCH2-CH=CHCH CH 00C CH2-CH=CHCH3 Claisen重排具有普遍性,在醚类化合物中,如果存在烯丙氧基与碳碳相连的结构,就有可能发生 Claisen重排 CH2=CH-0-CH2-CH=CH2 CH2=CH-CH2-CH2-CH=O 0-CH2-CH=CH CH3-C=CH-CO2Et CH3-C-CH-CO2Et 返回 http://www.hbcnc.educn/hxx/jpkc/yjhx/hukun/c5.htm 2007-11-5
反应实例 Claisen 重排具有普遍性,在醚类化合物中,如果存在烯丙氧基与碳碳相连的结构,就有可能发生Claisen 重排。 返回 Claisen 重排 页码,2/2 http://www.hbcnc.edu.cn/~hxx/jpkc/yjhx/hukun/c5.htm 2007-11-5