有机化学第12章活泼亚甲基反应

Beckma nn 重排肟在酸如硫酸、多聚磷酸以及能产生强酸的五氯化磷、三氯化磷、苯磺酰氯、亚硫酰 氯等作用下发生重排，生成相应的取代酰胺，如环己酮肟在硫酸作用下重排生成己内酰胺:环己酮月亏己内酰胺Bouveault -Bia nc 还原反应机理:在酸作用下，肟首先发生质子化，然后脱去一分子水，同时与羟基处于反 位的基团迁移到缺电子的氮原子上，所形成的碳正离子与水反应得到酰胺。

R II 1ST、OH + H H 2O N=C —R -OH 2 R F —N=C —RR F —NHC —R迁移基团如果是手性碳原子，则在迁移前后其构型不变，例如 CH 3CH 2t-Bui .. CH3 H2SO4 CH 3CH 2XOIIc IIEt^O—NHCCH 3N H rX OH反应实例 H 2SO 4C6H 5y CH 3CII*OHO__一 C5H5NH -C - CH 3脂肪族竣酸酯可用金属钠和醇圧原得一级醇。

氏不饱和竣酸酯 还原得相应的饱和醇°芳香酸酯也可进行本反应，但收率较低，本法 在氢化锂铝还原酯的方法发现以前，广泛地被使用，非共辄的双键可 不受影响9OEtOHR —C —OR 1 + 皿■ RCH 3OH + RQH反应机理首先酯从金属钠获得一个电子还原为自由基负离子，然后从醇中 夺取一个质子转变为自由基，再从钠得到一个电子生成负离子，泊除 烷细基成为醛，醛再经过相同的步骤还原咸醇钠，再酸化得到相应的 醇。

□O-EtCHR —C —OR' + Na ------------------------- — R^C —OR 1 _— R —C —OR 1_R —CH —OR* ------------ R —CH-OR ---------------------- R —C —H■ R —C —HiEtCHR —G —H ----------------Na +FCH 2OH反应实例醛酮也可以用本法还賦 得到相应的醇;Claisen- Schmidt 反应一个无：一氢原子的醛与一个带有：一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：汀；不饱和醛或酮：反应机理NaR —CH 3(CHi )10CO^tNa EtOHCH/CH^KCHaOH 75%EtO 2C(CH^CO^t ——_■ EtOH HOCH XCH 抚CH 例畑CHgH^CHOC 哄⑴沖・叭如皿0HCH=CH-CHO 亠 H 2OClaise n 酯缩合反应含有僅-氢的酯在酚钠等碱性缩合剂作用下发生缩合作用，失去一分子 醇得到E 番同酸it 如2分子乙酸乙酯在金属钠和少量乙醇作用下发生缩合 得到乙麻乙酸乙酯。

第12章 活泼亚甲基反应在醛、酮、羧酸及其衍生物中，与羰基相邻的α-亚甲基（1）也受羰基拉电子效应的影响，因此α-碳上的氢也表现出一定的酸性，并可离解出一个质子形成碳负离子（2）。

（2）经过共振成为烯醇负离子（3），得到一个质子形成烯醇式（4）。

（1）式和（4）式之间的互变称为烯醇互变异构。

（1）式称为酮式（keto form ），（4）式称为烯醇式（enol form ）。

H+C C O-H+34（酮式）（烯醇式）醛、酮、酸酸及其衍生物的α-亚甲基上的氢受到邻位羰基的活化而呈一定的酸性，因此常称为活泼亚甲基化合物。

活泼亚甲基化合物烯醇化程度越高，α-氢酸性越大，亚甲基越活泼。

而烯醇化程度与分子结构有关，例如，丙酮在液态时含有1.5×10-4%的烯醇(pK a 20)，而乙酰丙酮则由于其烯醇式可形成分子内氢键以及共轭效应，在己烷中的烯醇含量高达92%，酸性较丙酮大得多(pK a 9)，与苯酚相近(pK a 9.98)。

C H 2C C O C H 3O CH 3H 3(8%) (92%)与羧酸相比(pK a 4.76)，烯醇是较弱的酸。

一些活泼亚甲基化合物的酸性见表12.1。

除了含羰基化合物外，其它带有吸电子基团（如硝基、亚硝基、烷氧基等）的化合物均有不同程度的烯醇化作用。

表12.1 一些活泼亚甲基化合物的酸性 化合物 pK a 化合物pK a HCOCH 2CHO CH 3COCH 2COCH 3 RCH 2NO 2 CH 3COCH 2CO 2R NCCH 2CN 5 910 11 11CH 3SO 2CH 2SO 2CH 3EtO 2CH 2CO 2Et RCH 2CHO RCOCH 2R’ RO 2CCH 2R’ RCH 2CN 12.5 13 16 19-29 24.5 25醛、酮、羧酸及其衍生物的羰基活化α-氢的能力有以下次序： -CHO > -COCO 2R > -COPh > -COR > -CN > -COX > -CO 2R > -CO 2H 这些羰基化合物的许多重要反应与它们的α-活泼亚甲基有关。

精细有机合成原理与⼯艺思考题-化⼯02精细有机合成原理与⼯艺思考题第⼀章绪论1、衡量⼀个国家或地区化学⼯业发达程度和化⼯科技⽔平⾼低的重要标志是什么？2、什么叫精细化⼯产品（或精细化学品）？基本特点有哪些？3、精细化⼯的定义；精细化⼯的基本特点有哪些？4、化⼯产品⽣产过程的顺序是怎样的？5、化⼯⾏业类别有哪些？6、精细化⼯的产⽣和发展与什么有关？7、⽬前国外精细化⼯的发展趋势是什么？8、化学⼯业精细化率（精细化⼯率）是怎样定义的？它的标志性意义是什么？9、我国近期出台的《“⼗⼀五”化学⼯业科技发展纲要》将哪些精细化⼯领域列为“⼗⼀五”精细化⼯技术开发和产业化的重点?10、⾃2007年起我国将全⾯禁⽌哪5种⾼毒农药在农业上使⽤？11、我国建设的化⼯园区有哪些？12、中国精细化⼯发展⽐较先进的领域有哪些？举例说明。

13、中国精细化⼯⽣产中存在的问题主要有哪些？14、有机化⼯⽣产的起始原料和主要基础有机原料有哪些？15、精细化⼯专业技术⼈才应具备的素质有哪些？16、有机化⼯原料发展的三个阶段和两次转换各是什么？以农林副产品为原料⽣产的化⼯产品延续⾄今的主要有哪些？为什么能延续⾄今？17、煤化⼯的兴起与发展阶段主要包括哪⼏个⽅⾯？被称为“有机合成⼯业之母”的产品是什么？18、⽯油化⼯的兴起与发展经历了哪⼏个阶段？⽯油化⼯诞⽣的标志是什么？19、⼀个国家有机化⼯发展⽔平的标志是什么？20、⽯油烃裂解（⼄烯装置）可以得到哪些化⼯产品？21、单元反应的概念？最重要的单元反应有哪些？22、合成⽓的⽣产⽅法有哪些？何谓C1化学，C1化学的发展有何意义？合成⽓的定义是什么？23、⽣产糠醛的原料有哪些？糠醛的⽤途有哪些？24、⽯油芳烃⽣产的⽣产⼯艺主要有哪些？芳烃抽提中常⽤的溶剂有哪些？25、写出以下基本化⼯原料主要来⾃哪种资源？⑴甲烷；⑵⼀氧化碳；⑶⼄炔；⑷⼄烯；⑸ C18-C30直链烷烃；⑹苯；⑺萘；⑻ C12-C18直链脂肪酸。

一、Arbuzow反应(重排)亚磷酸三烷基酯作为亲核试剂与卤代烷作用，生成烷基膦酸二烷基酯和一个新的卤代烷：卤代烷反应时，其活性次序为：R'I >R'Br >R'Cl。

除了卤代烷外，烯丙型或炔丙型卤化物、a-卤代醚、a- 或 b-卤代酸酯、对甲苯磺酸酯等也可以进行反应。

当亚酸三烷基酯中三个烷基各不相同时，总是先脱除含碳原子数最少的基团。

本反应是由醇制备卤代烷的很好方法，因为亚磷酸三烷基酯可以由醇与三氯化磷反应制得：如果反应所用的卤代烷 R'X 的烷基和亚磷酸三烷基酯 (RO)3P 的烷基相同（即 R' = R），则Arbuzow反应如下：这是制备烷基膦酸酯的常用方法。

除了亚磷酸三烷基酯外，亚膦酸酯 RP(OR')2和次亚膦酸酯 R2POR' 也能发生该类反应，例如：反应机理一般认为是按 S N2 进行的分子内重排反应：反应实例二、Arndt-Eister 反应酰氯与重氮甲烷反应，然后在氧化银催化下与水共热得到酸。

反应机理重氮甲烷与酰氯反应首先形成重氮酮（1），（1）在氧化银催化下与水共热，得到酰基卡宾（2），（2）发生重排得烯酮（3），（3）与水反应生成酸，若与醇或氨（胺）反应，则得酯或酰胺。

反应实例三、Baeyer----Villiger 反应反应机理过酸先与羰基进行亲核加成，然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子迁移到-O-O-基团中与羰基碳原子直接相连的氧原子上，同时发生O-O键异裂。

因此，这是一个重排反应具有光学活性的3---苯基丁酮和过酸反应，重排产物手性碳原子的枸型保持不变，说明反应属于分子内重排：不对称的酮氧化时，在重排步骤中，两个基团均可迁移，但是还是有一定的选择性，按迁移能力其顺序为：醛氧化的机理与此相似，但迁移的是氢负离子，得到羧酸。

反应实例酮类化合物用过酸如过氧乙酸、过氧苯甲酸、间氯过氧苯甲酸或三氟过氧乙酸等氧化，可在羰基旁边插入一个氧原子生成相应的酯，其中三氟过氧乙酸是最好的氧化剂。

《有机化学》(7学分)教学大纲《有机化学7学分》（有机化学上4学分，有机化学下3学分）（建议本课程放于二年级）一、教学基本目标有机化学是化学学科的重要分支，它是研究有机化合物的组成、结构、合成、物理性质及有机化合物之间相互转化规律的学科，是化工类各专业的重要基础课，是一门理论和实践性并重的课程。

通过学习使学生了解近代有机化学的基本理论，并具备必要的基本知识和一定的基本技能，为后继课程和进一步掌握新的科学技术打下必要的基础。

在教学过程中，注意培养学生正确的学习和研究方法，逐步培养学生的自学能力、思维能力和创新意识。

树立辨证唯物主义的科学世界观，结合科研和生产实际使学生具有初步的分析问题和解决问题的能力。

二、教学基本内容第一章有机化合物的结构和性质（2学时）*有机化合物的含义和有机化学研究的对象；有机化合物的特点；*有机化合物中的化学键，共价键的性质：键长、键角、键能及其键的极性；共价键的断裂方式：均裂、异裂；自由基反应和离子型反应的特点；*有机化合物的酸碱概念；有机化合物的分类；有机化学的现状和发展；*学习有机化学的方法。

第二章烷烃（5学时）烷烃的通式、同系列和构造异构；烷烃的命名——系统命名法；烷烃的结构：甲烷的结构，*碳原子的SP3杂化，?键；*构象：乙烷、正丁烷的构象；*构象的表示方法：透视式、纽曼投影式；烷烃的物理性质；烷烃的化学性质：取代反应：自由基卤代反应，*自由基取代反应历程，*反应中能量的变化、*反应热、*活化能；氧化反应：低级和高级烷烃的氧化，有机化学中氧化反应的含义；异构化反应、裂化反应和裂解反应。

第三章烯烃（7学时）烯烃的通式、同系列和构造异构；烯烃的命名：系统命名、顺反和Z-E命名（次序规则）；烯烃的结构：乙烯的结构、*碳原子的SP2杂化、*键；分子轨道理论、成键轨道和反键轨道；*构型；烯烃的主要来源和制法：石油裂解气的分离、*醇脱水、*卤代烷烃脱卤化氢、邻二卤化物脱卤素烯烃的化学性质：双键的加成反应：催化加氢；*亲电加成（X2、HX、H2SO4、HOX、H2O及硼氢化—氧化水解），亲电加成规则（马氏规则）及亲电加成反应历程（含顺式、反式加成）；*自由基加成——过氧化物效应及其反应历程；烯烃的氧化：*臭氧化分解、环氧化；聚合反应；-H的卤代、氧化。