有机合成路线-第二章.3

FGA HOOC CH2 CH2 CO COOH COOEt EtOOC CH2 CH CO COOEt dis HOOC CH2 CH CO COOEt COOEt COOH COOH FGA
EtOOC CH2 CH2 COOEt
2、合成： 、合成：
EtOOC CH2 CH2 COOEt H3O, COOEt [KOEt] COOEt EtOOC CH2 CH CO HOOC CH2 CH2 CO COOH CO2 3EtOH COOEt COOEt
③、多种环酮亚甲基，也可以草酰化。如： 多种环酮亚甲基，也可以草酰化。
O COOEt COOEt Na O O C COOEt
(CH3)2CHCOOCH 3 CH3COOCH 3 NaOCH 3 苯 O (CH3)2CHC CH2COOCH 3
上面讨论了不同的酯的缩合反应，都是常用的重要反应， 上面讨论了不同的酯的缩合反应，都是常用的重要反应，其中利用 草 酸二乙酯，引入分子内乙草酰基( 酸二乙酯，引入分子内乙草酰基 乙草酰基
(3)、 (3)、碳酸二乙酯酰化及应用 用碳酸二乙酯可直接在含α氢酯的α位引入一酯基，般不常用， 用碳酸二乙酯可直接在含α氢酯的α位引入一酯基，般不常用， 但有时用，如： 但有时用， COOEt [NaOEt] EtOOCOEt C6H5 CH2 COOEt C6H5 CH COOEt
异丁酸酯和异戊酸酯，虽有α ⑷、异丁酸酯酰化反应 异丁酸酯和异戊酸酯，虽有α-H，但不能在 醇钠存在下发生自身缩合反应，却可用作酰化剂。 醇钠存在下发生自身缩合反应，却可用作酰化剂。
(2)、甲酸酯酰化反应及应用 (2)、甲酸酯酰化反应及应用 反应 甲酸乙酯与含α氢的酯的强碱作用下反应，常用于含α 氢的酯的α 甲酸乙酯与含α氢的酯的强碱作用下反应，常用于含α-氢的酯的α 位引入一个醛基
O HC O [NaOEt] OEt H3C COOEt HC CH2 COOEt EtOH 烯醇重排 HO HC CH COOEt
C2H5O
CH3COCH2COC2H5
乙酸乙酯酸性比乙醇弱， ②③取于 乙酸乙酯酸性比乙醇弱，故①平衡偏向左，反应②③取于①，故 平衡偏向左，反应②③取于① 也偏向左，但乙酰乙酸乙酯中活泼亚甲基上的氢，受两羰基影响， 也偏向左，但乙酰乙酸乙酯中活泼亚甲基上的氢，受两羰基影响，酸 性比乙醇强，反应④平衡常数K~105，可以说不可逆。因此， 可以说不可逆。因此， 性比乙醇强，反应④平衡常数 浓度虽低，但一形成就反应， 体系中 CH2COOC2H5 浓度虽低，但一形成就反应，从而使反应趋 于完成。 于完成。 若酯的α碳上只有一个氢 碳上只有一个氢， 注：若酯的 碳上只有一个氢，则缩合反应不能在 C2H5O 的作 用下进行。 用下进行。如：
2、不同酯间的缩合反应 、 不同酯间缩合，当二酯都有α氢时可得四种缩合物 无实际意义， 氢时可得四种缩合物， 不同酯间缩合，当二酯都有 氢时可得四种缩合物，无实际意义，因 此缩合应是其中一个不含α氢或虽有 氢或虽有α氢 但不发生自身缩合。 此，此缩合应是其中一个不含 氢或虽有 氢，但不发生自身缩合。
2、二元或多元酯的分子内缩合——狄克曼 、二元或多元酯的分子内缩合 狄克曼(W.Dieckmann)缩合反 狄克曼 缩合反 环化) 应(环化 环化 含有α-氢的二元酯 在强碱E 氢的二元酯， 存在下， 含有 氢的二元酯，在强碱 tONa存在下，分子内酯缩合反 存在下 形成一个环状β-酮酸酯 酮酸酯， 应，形成一个环状 酮酸酯，再经水解加热脱羧反应得到五元或 六元环状酮， 六元环状酮，如：
(1)、草酸二乙酯的酰化反应及其应用 、
Ph CH2 COOEt O O [NaOH] EtO C C OEt COOEt Ph CH CO COOEt
注意： 注意：
氢酯的α碳上引入了乙草酸酰基 ①、反应的结果是，含α氢酯的 碳上引入了乙草酸酰基 反应的结果是， 氢酯的 为减少副反应——含α氢酯的自身缩合，先把草酸二乙酯 氢酯的自身缩合， ②为减少副反应 含 氢酯的自身缩合 和乙醇钠混合均匀，再慢慢地将含α-H的酯滴加到过量的草酸的二 和乙醇钠混合均匀，再慢慢地将含 的酯滴加到过量的草酸的二 乙酯等混合物中； 乙酯等混合物中； 不同的处理，可得不同的有机物。 ③不同的处理，可得不同的有机物。 a.α 草酰酯直接受热脱去羰基放出CO， a.α-草酰酯直接受热脱去羰基放出CO，如： CO
O C COOEt )，利用甲酸酯引入甲酰基 ，利用甲酸酯引入甲酰基 甲酸酯引入
（
O C H ，醛基），利用碳酸二乙酯引入酯基 醛基），利用碳酸二乙酯引入酯基 ），利用碳酸二乙酯引入酯基(—COOR)，是很有用的。 ，是很有用的。
二氧代环戊烷-1,4-二羧酸乙酯的合成路线， 二羧酸乙酯的合成路线， 例1：试设计 ：试设计2,3-二氧代环戊烷 二氧代环戊烷 二羧酸乙酯的合成路线 分析： 为对称结构 属双1,3-二羰基化合物。 为对称结构， 二羰基化合物。 分析：TM为对称结构，属双 二羰基化合物
COOEt 2 COOEt CH3COCH3 O O O EtOOC C CH2 C CH2 C COOEt
另外，以上反应，在甲基和羰基之间被一个或多个共轭双键隔开对， 另外，以上反应，在甲基和羰基之间被一个或多个共轭双键隔开对， 甲基活性不变——“插烯规律”。如： 甲基活性不变 插 规律”
COOEt COOEt CH3 O EtOK CH CH C Ph O O C CH2 CH CH C Ph COOEt
CH3 α-甲基 O O C CH2 R 和 CH3 C CHR2 α-亚甲基 α-次甲基
⑴、对于酮：α-氢活性为： 对于酮： 氢活性为： 可以被甲酸酯外的所有酯优先酰化； ①α-甲基 可以被甲酸酯外的所有酯优先酰化； 甲酸酯优化酰化，此外还可以被草酸酯、 ②α-亚甲基 甲酸酯优化酰化，此外还可以被草酸酯、 乙酸乙酯、苯甲酸苯酯及甲酯等酰化； 乙酸乙酯、苯甲酸苯酯及甲酯等酰化； 很难被各种酯所酰化。 ③α-次甲基 很难被各种酯所酰化。 对于酰化剂: 在乙醇钠作用下，最重要的是草酸二乙酯 ⑵、对于酰化剂: 在乙醇钠作用下，最重要的是草酸二乙酯酰化酮 的反应。分为三类： 的反应。分为三类： 一分子酯和一分子酮反应——适合用于各种酮 ①、一分子酯和一分子酮反应 适合用于各种酮 如： COOEt O EtONa CH3COCH3 EtOOC C CH2COCH3 COOEt 适用于丙酮和环戊烷。 ②、两分子酯和一分子酮反应——适用于丙酮和环戊烷。 两分子酯和一分子酮反应 适用于丙酮和环戊烷 如：
一、1,3-二羰基化合物的拆开 二羰基化合物的拆开
对1,3-二羰基化合物 的结构分柝，可把 1,3-二羰基骨架看作两部分构成：α碳和右边的羰基看作母体， 左边的羰基看作酰基。1,3-二羰基骨架是酰基取代α-H形成的， 拆开的方法应当是从酰基和α碳之间的键断开分成酰基化试剂 和带有活泼α氢的羰基衍生物， 即：
EtO2C O dis EtO2C O C O OEt EtO2C O dis EtO2C CO2Et O C OEt C O OEt
CO2Et
4、酮与酯的缩合 很多酮或醛，可用酯酰化为β 二酮或β 酮醛， 很多酮或醛，可用酯酰化为β-二酮或β-酮醛，但酮的结构及酰 化剂的不同其酰化难易程度不同， 化剂的不同其酰化难易程度不同， 其规律： 其规律：
Ph CH
170 Ph CH (软玻璃粉) CO COOEt CO2Et
COOEt
C
CO2Et CO
。

b、α-草酰酯先酸水解，再受热时，羰基的β位羧基失去，生成 草酰酯先酸水解，再受热时，羰基的β位羧基失去， α-羰基羧酸
COOEt Ph CH CO COOEt [10%H2SO4] (回流) Ph CH2 CO COOH CO2 2EtOH
O 2(CH 3)2CHC OC 2H5 [C2H5O ] -C2H5OH H3 O O CH 3 0% (CH 3)2CH C C COOC 2H5 CH 3 酸性很弱，其碱性远大于 C2H5O
但若使用更强的碱，如三苯甲基钠，则能顺利进行。 但若使用更强的碱，如三苯甲基钠，则能顺利进行。
O 2(CH3)2CHC OC2H5 Ph3C H3 O O CH3 (CH3)2CH C C COOC2H5 CH3
然后和另一种分子酯(提供酰基 ，发生亲核加成， 然后和另一种分子酯 提供酰基)，发生亲核加成，再失去 C2H5O 提供酰基
夺取另一α--H形成碳负离子，再结合 +形成 形成碳负离子， 又 C2H5O 夺取另一 形成碳负离子 再结合H 形成1,3-二羰基化 二羰基化 合物。 合物。如：
O 1 H3C C OC2H5 PKa≈ 24 O 2 H3C C OC2H5
CH2CH2COOEt H 2C CH COOEt CH3 [NaOEt], CH2CHCOOEt H 2C CH CH3 1 [OH ] 2 H C O EtOH
CH2 CH2 H 2C CH C O CH3
注意： 注意： ①、狄克曼分子内酯缩合反应是合成五元或六元环分子及其衍生物 狄克曼分子内酯缩合反应是合成五元或六元环分子及其 的主要方法； 的主要方法； 狄克曼分子内酯缩合反应实际上是在分子内部进行的Claisen Claisen酯 ②、狄克曼分子内酯缩合反应实际上是在分子内部进行的Claisen酯 缩合反应； 缩合反应； 含有杂原子的二元羧酸酯( 活泼氢) ③、含有杂原子的二元羧酸酯(含α-活泼氢)也可进行狄克曼酯缩合 反应； 反应； 二元酸酯的α氢的活泼性是亚甲基大于次甲基。 ④、二元酸酯的α氢的活泼性是亚甲基大于次甲基。 因此， 氧代环状羧酸酯的拆开应从α,β处开环， α,β处开环 因此，β-氧代-α-环状羧酸酯的拆开应从α,β处开环，α碳加上 一个氢， 羧基恢复为酯基，环酮的拆开可在羰基( 一个氢，β羧基恢复为酯基，环酮的拆开可在羰基( O CO2Et ，以帮助拆开为狄克曼反应的原料。 以帮助拆开为狄克曼反应的原料。 加入一个 )的 碳上 )的α碳上