丙二酸酯合成法

第十六章 不饱和羧酸和取代羧酸
戴延凤博士 yfdai@
1
16.1 不饱和羧酸
一、不饱和羧酸的制法 芳醛的缩合反应
PhCHO + CH2(COOH)2
吡吡， 六六吡吡 回回
phCH
CHCO2H
PhCHO + (CH3CO)2O
PhCHO + CH3COOEt
CH3CO2Na 180 C
16.9 碳酸衍生物
20
练习： 练习： CH2COOH 1. 以丙二酸二乙酯为原料，合成 以丙二酸二乙酯为原料，
CH2COOH
T.M
(1) EtONa EtOH CH(CO Et) (1) NaOH 分 2 2 CH2(CO2Et)2 (2) ClCH2COOC2H5 CH COOC H (2) H O + 析 3
O CH2CH2OC2H5OC C COOC2H5 CH CH O2 2
C2H5ONa
CH2(CO2Et)2 O
EtONa 0.5 C
o
o
phCH
CHCO2H
5h
phCH
2h
CHCO2Et
2
二、α,β-不饱和羧酸的反应 不饱和羧酸的反应 1,4-加成（共轭体系） 加成（共轭体系） 加成
CH2 CHCOOH
狄尔斯-阿德尔反应（亲双烯体系） 狄尔斯 阿德尔反应（亲双烯体系） 阿德尔反应
三、α,β-不饱和羧酸的用途 不饱和羧酸的用途 甲基丙烯酸甲酯： 甲基丙烯酸甲酯：有机玻璃的原料 丙烯腈 丙烯腈：合成纤维原料
2 2 5
2.以丙二酸二乙酯为原料，合成 CH2CH2COOH 以丙二酸二乙酯为原料， 以丙二酸二乙酯为原料
CH2CH2COOH

-
C OC H 2 5 OR C CH O C OC2H5
O C6H5CCl
O C CH COC6H5 OC2H5
C- 烃化产物
(1) NaOEt, EtOH (2) R'X
O- 烃化产物
O H3 C C
O H3 C C C R R
O C OC2H5
C- 酰化产物
R = 伯卤代烷，而仲卤代烷和叔卤代烷在碱性条件下易发生消去反应
+ CH3CCH2CO2Et
反应机理
CH2(CO2Et)2 + EtO
-
CH(CO2Et)2 + EtOH
-
O
O
CH
CH
CH
CH2 + CH(CO2Et)2
O
-
O
CH
-
CH
CH CH2CH(CO2Et)2
-
CH CH2CH(CO2Et)2
CH2 CH2CH(CO2Et)2 + EtO
-
如：
O
O
+ CH2 CHCO2Et
1) H2O, KOH; 2) H3O+
CH3COCHCOOC2H5
3)
I
CH3COCH2CH2COCH3
2, 5 – 己二酮
2 CH3COCHCOOC2H5 Na+
-
CH2Cl2
CH3COCHCOOC2H5 CH2 CH3COCHCOOC2H5 1) H2O, KOH; 2) H3O+
3)
O
O
H3C C CH2 C OR
一. β- 酮酸酯的合成
Claisen Condensation:

CH3
低温
H3C
O H3C
O OC2H5 O H3C R
RBr NaOEt O OH H3C
O
O OC2H5 R O H3C CH2 R
取代丙酮 （甲基酮）
乙酰乙酸乙酯
(1) 稀OH (2) H ,
+
CO2
实验条件较温 和，产率较好.

应用 1：制备取代丙酮（甲基酮）类化合物
O OC2H5 O OC2H5 R O H3C R
+
H3C
?
O H3C
O OC2H5
BrCH2CO2Et NaOEt
(1) 稀 OH (2) H ,
+
?

应用3：通过酰基化制备 b -二酮类化合物
O O O NaH OC2H5 R Cl H3C R O H3C O R O H3C R' O O R O O OC2H5
H3C
(1) 稀 OH (2) H+,
扩展：制备环烷基乙酸
O EtO O OEt X (CH2)n X NaOEt (1) OH (2) H+, HO O (CH2)n
丙二酸二乙酯 : 二卤代烃＝1 : 1

应用2：制备二元羧酸
O O O OEt X (CH2)n X 或 I2 NaOEt (1) OH (2) H ,
+
2
EtO
+
O
O OC2H5
2
H3C
O H3C (CH2)n H3C O
H3C
甲基二酮类化合物
乙酰乙酸乙酯 : 二卤代烃＝2 : 1
扩展：制备2, 5-己二酮
O O O I2 H3C OC2H5 NaOEt H3C H3C O

丙二酸酯是一类重要的有机化合物，其在化工、医药、农业等领域都有着广泛的应用。

本文将围绕丙二酸酯的有机原理和应用举例进行详细的讲解。

通过对其深度和广度的探讨，旨在帮助读者全面理解和应用该化合物。

一、丙二酸酯的有机原理1. 丙二酸酯的结构和性质在有机化学中，丙二酸酯是指由丙二酸与醇发生酯化反应而成的化合物。

它的结构中含有羧基和醇基，因此具有一定的活性。

丙二酸酯在化学反应中具有一定的特殊性质，例如易于发生水解反应、能够参与酯交换反应等。

这些特性决定了丙二酸酯在有机合成中的重要地位。

2. 丙二酸酯的合成方法丙二酸酯的合成方法多样，常见的包括酯化反应、醚化反应、羟基化反应等。

其中，酯化反应是制备丙二酸酯最常用的方法之一，通过丙二酸和醇的酯化反应可以得到不同种类的丙二酸酯化合物。

还可以利用催化剂或者特定的反应条件来促进丙二酸酯的合成，以获取更高纯度和产率的产物。

3. 丙二酸酯的反应特点丙二酸酯在有机合成中能参与多种反应，如水解、加成反应、氧化反应等。

这些反应可以将丙二酸酯转化成各种有机化合物，为其在医药、香料、材料等领域的应用提供了广阔的空间。

丙二酸酯还可与其他有机化合物进行反应，形成新的化合物，拓展了其在合成化学中的应用范围。

二、丙二酸酯的应用举例讲解1. 丙二酸酯在医药领域的应用丙二酸酯作为有机合成中的重要原料，在医药领域有着广泛的应用。

某些丙二酸酯化合物可以用作药物的中间体，参与药物的合成过程。

丙二酸酯还可以作为医药领域中的溶剂和添加剂，用于药物的制备和保存。

2. 丙二酸酯在香料和食品添加剂中的应用在香料和食品添加剂生产中，丙二酸酯常被用作原料或添加剂。

某些丙二酸酯化合物可以用作食品香精的原料，赋予食品特定的香气和风味。

丙二酸酯还可以作为食品添加剂，用于增强食品的口感和保鲜效果。

3. 丙二酸酯在材料科学领域的应用由于丙二酸酯具有特殊的化学性质和结构特点，因此在材料科学领域有着重要的应用价值。

某些丙二酸酯化合物可以用作高分子材料的合成单体，参与聚合反应生成高分子材料。

色氨酸
16
第二节 氨基酸的性质
一 等电点 二 与茚三酮反应
三 氨基酸金属盐络合物的形成 四 氨基酸的重要反应
17
第十七页，课件共62页
总述：具有胺和羧酸的共性。例如形成酰胺
+
- - 2H2O
2 H3NCH2COO
O
NH HN
2分子甘氨酸
O 2,5-二嗪哌酮
O
HOOCCH2CH2CHCOO-
- H2O
33
第三十三页，课件共62页
6.与醛反应生成西佛碱(Schiff’s base)
R1CHO
COOH
H2N R
COOH R1 N R
Schiff’sw base
34
第三十四页，课件共62页
7.叠氮反应
O R
O NHY
NH2NH2H2O
OH
R
N
O NH2
NHY
HNO2
O
R
N- N
ON
+
NHY
35
第三十五页，课件共62页
四 盖布瑞尔法
RCHCOOH Br
NH3
在封管或高 压釜内进行
RCHCOOH NH2
O
O
NK O
H3O+
+ RCHCOOCH3 Br
N CHCOOCH3
O
R
COOH COOH
+ + NH3CHCOO- + CH3OH R
应用盖布瑞尔法可以制备很纯的氨基酸。
40
第四十页，课件共62页
五 丙二酸酯法
1. 通过酰基丙二酸酯法
37
第三十七页，课件共62页

（7）上述得到的酰基化产物，如再经酮式分解就可得到 β-二酮。
在合成上乙酰乙酸乙酯更多地被利用来合成酮类。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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六、碳负离子和 α，β-丌饱和羰基化合物的共轭加成——麦克尔反应 1．由 β-二羰基化合物和碱作用生成的稳定的碳负离子，可以和 α，β-丌饱和羰基化合 物収生加成反应，反应的结果总是碳负离子加到 α，β-丌饱和羰基化合物的 β 碳原子上，而 α 碳原子上则加上一个 H 离子。例如：
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（2）乙酰乙酸乙酯在浓碱(40％NaOH)中加热，则 α 和 β 的 C—C 键断裂而生成两分 子乙酸，叫做酸式分解。
（3）乙酰乙酸乙酯具有活泼的亚甲基，不醇钠等作用时转发为碳负离子。碳负离子再 不卤烃亲核叏代，即収生 α 碳原子上的烃基化反应。
2．烯醇负离子 （1）2，4-戊二酮在碱的作用下生成的负离子如下式所示：
（2）负电荷实际扩展为两个羰基间的离域，这种离域作用比单羰基的离域作用要强得 多。可以用下列共振结构式的叠加来表示：
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（3）由 β-二羰基化合物得到的负离子的结构，由于有烯醇式结构的存在，一般称之为 烯醇负离子。
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第 14 章 β-二羰基化合物
14.1 复习笔记
分子中含有两个羰基官能团的化合物，统称为二羰基化合物。其中两个羰基为一个亚甲 基相间隔的化合物，叫做 β-二羰基化合物。
β-二羰基化合物常叫做含有活泼亚甲基的化合物。 一、β-二羰基化合物的酸性和烯醇负离子的稳定性 1．酸性 （1）由于 β-二羰基化合物中的亚甲基同时叐到两个羰基的影响，使α氢原子有较强的 酸性。 （2）β-二羰基化合物的酸性比一般羰基化合物强得多。

羧酸及其衍生物Carboxylic Acids & TheirDerivatives羧酸carboxylic acid羧酸：分子中含有羧基（R-COOH)的化合物O酰基羧基R C OH一元酸系统命名普通命名HCOOH 甲酸蚁酸CH 3COOH 乙酸醋酸CH 3CH 2COOH 丙酸初油酸CH 3CH 2CH 2COOH 丁酸酪酸CH 3(CH 2)10COOH十二烷酸月桂酸CH 3(CH 2)16COOH 十八酸硬脂酸一、羧酸命名1、俗名：根据来源命名二元酸系统命名普通命名HOOCCOOH 乙二酸草酸HOOCCH2COOH 丙二酸缩苹果酸HOOC(CH2)2COOH 丁二酸琥珀酸(Z)-HOOCCH=CHCOOH 顺丁烯二酸马来酸(E)-HOOCCH=CHCOOH 反丁烯二酸富马酸2、系统命名选含羧基的最长连续碳链为主链，不饱和羧酸选含羧基和不饱和键在内的最长连续碳链为主链。

----最低系列原则CH 2CCH CHCOOHCH2CH2CH2CH34-丁基-2,4-戊二烯酸环戊烷甲酸COOH分子中有碳环时，酸作母体，环作为取代基COOH2,4-环戊二烯甲酸C CH 3CH 3CH=CHCOOH4-甲基-4-苯基-2-戊烯酸COOHCOOH(1R, 3R)-环己烷-1,3-二羧酸R COOHH O HO HHRC O OH H OC OR沸点：缔合成稳定的二聚体，比相应分子量的醇沸点高水溶性：与水形成氢键,甲酸至丁酸与水互溶.二、羧酸的物理性质⇒C=O (σ、π)⇒p-π共轭R -C -C -OH OH H ‥sp 2三、羧酸的结构特点和反应性p-π共轭C-O 键增强⇒-OH被Nu-取代的活性比醇小羰基碳δ+ ↓⇒亲电性↓⇒亲核加成比醛、酮困难-OH 氧电子云密度↓，极性↑⇒酸性↑α-H的活性比醛、酮小σ-π超共轭C COOHRH酸性-OH 被取代脱羧反应a-H 卤代a羧羰基的还原∴羧酸的主要反应：四、羧酸的化学性质1、★酸性——羧酸的最显著特点RCOOH RCOO-+ H+p K: 3.5∼5aCO3 >苯酚> H2O > ROH 盐酸、硫酸>RCOOH>H2Pka:1~2 3.5~5 6.3(Pka1) 10 15.7 16~19 ——区别羧酸与苯酚；分离提纯；制备羧酸盐e.g.分离COOHOHCH3 CH3CH3NaOHH2O水层油层CH3CH3COONaONaCH3CO2水层油层OHCH3COONaH3O+COOH▲⑵取代基对酸性的影响羧酸的酸性取决于羧基中H+离解的难易。

KOH, H 2O
O CH43;
R
O
CH 3 C CH 2 R
14
过程：
O
O
CH 3 C CH 2 C OEt
OC 2H5
O
O
CH3 C CH C OEt
O
O
CH3C CH COE t
O
O
O
RX
CH3 C CH
C
OE t
1. KOH, H 2O 2. H+
CH 3
C
CH 2
R
OO
CHH5 3乙-C酰-乙C酸H2乙-酯C-OC2 ＋ CH3CH2O-
4
不具有a－H的酯可以与具有a－H的酯发 生交叉Claisen酯缩合反应：
O H-C-OC2H5 +
O H—CH2-C-OC2H5
C2H5ONa
OO H-C-CH2-C-OC2H5 + CH3CH2OH
COOC2H5
O
H—CH2-C-OC2H5 C2H5ONa
1. KOH, H 2O 2. H+
CH3CH2CH2 CH2COOH
23
1. 2EtONa CH2(COOC2H5)2
2. BrCH2CH2Br
C(COOC2H5)2
1. KOH, H 2O 2. H+
CCOOH
2). 合成二元羧酸
1. 2EtONa
CH 2 CH( CO 2C2H5)2
2CH 2(COOC 2H5)2 2. B rCH 2CH2Br CH 2 CH( CO 2C2H5)2
基本要求
掌握Claisen酯缩合反应，了解乙酰乙酸乙酯及丙二酸二乙酯在合成反应上的意义。 掌握酮型-烯醇型互变异构现象。

有机化学期末复习二、填空题(33points, 1.5 points for each case). 例如： 1CH 3kMNO43+( )PCl 3( )H 2,Pd-BaSO 4NS( )OH -2CH 3CCH 2BrMg/干醚HCl (dry)OH OHO H 2OO( )( )( )①②3OH(1). H SO ,∆(2). KMnO 4, H+）)(41) O 32) Zn/H 2O- ）5NH 3/P a Br 2/NaOHH +△△..O 2；V 2O 5 C 。

450（ （ ）（ ）（ ）P463 (四) 完成下列反应（1）、（2）、（3）、（7）、（8）：括号中为各小题所要求填充的内容。

(1)C O CO ONH +COOHCON 4(2) H 2OCH 2OHCH 2N(2) HOCH 2CH 2CH 2COOH25∆OOHOCH 2CH 2CH 2CH 2OH(3)CH 2=C COOHCH 3323CH 2=CCOClCH 3CH 2=C COOCH 2CF 3CH 3(7)C NH CO O22COOHNH 2(8)COOHCHOCOClH , Pd-BaSO 3P509,15.15 写出下列季铵碱受热分解时，生成的主要烯烃结构。

P522,15.23 完成下列反应式。

P527,(八) 写出下列反应的最终产物：(1) CH 2ClNaCNLiAlH 4(CH 3CO)2O(CH 2CH 2NHCOCH3)(2)NO Fe, HCl22NO (CH 3)2N )(3)CH 3(CH 2)2CH=CH HBr ROORCN Na CO OH 2O, HO -( CH 3(CH 2)2CH 2CH 2NH 2 )(4)O322N(CH 3)2O)P616,20.2 写出下列反应式中（A ）~ (H)的构造式。

三、选择题（反应快慢，鉴别试剂，物质的稳定性，能否发生某种反应等） 例如：P404,11.8 指出下列化合物中，哪个可以进行自身的羟醛缩合。

O O C CH2 C +OHO C CH δ O C δ CH O C δ O C O C CH O C O C CH O C
1，3－二羰基化合物及类似物的酸性 化合物
O NCCH2COCH3
pKa 9 8.8 11
பைடு நூலகம்
化合物
O O CH3CCHCCH3 CH3
pKa 11 11
O O CH3CCH2CCH3
+ 4 EtOH
用二卤代烷可再次发生分子内的环化反应，环烷酸。
O EtO EtO O O EtO Br EtO O EtO O EtO O ⑴ HO ,H2O ⑵ H3O,△ O OH Na + Br Br －NaBr EtO Br EtO O O NaOC2H5
18.2.3 乙酰乙酸乙酯合成法
O
O CH3CCH2COOC2H5 O CH3CCH2COOC(CH3)3
CH3CH2OH O H2C O (CH3)3COH
丙二酸二乙酯
丙二酸酯在工业上可用氯乙酸为原料通过下列过程制得：
ClCH2COOH NaOH 105-110℃
Na2CO3
ClCH2COONa C2H5OH
NaCN
NCCH2COONa
O O 浓NaOH CH3CCH2COC2H5 H
CH3COOH + CH3COOH + C2H5OH
碱式分解的反应机理如下：
O O CH3CCH2COC2H5 OH O CH3COH O CH3C CH2 OH O COC2H5 O CH3COH + O COC2H5 酸碱交换 OH 水解 O CH3COC2H5 OH COC2H5
18.2 乙酰乙酸乙酯和丙二酸酯合成法

1.有机化合物的官能团和重要的基团官能团functional group双键double bond三键triple bond烃基hydroxy group琉基mercapto硫轻基sulfhydryl group羰基carbonyl group氨基amino group亚氨基imino group硝基nitro group亚硝基nitroso group氰基cyano group羧基carboxyl group磺基sulpho group烷基alkyl group苯基phenyl group卡基benzyl group芳基aryl group烯基allyl group烷氧基alkoxyl group酰基acyl group活性亚甲基active methylene group2.有机化合物的类型烃hydrocarbon石蜡paraffin脂肪烃aliphatic hydrocarbon烷烃alkane烯烃alkene炔烃alkyne共扼二烯烃conjugated diene脂环烃alicyclic hydrocarbon螺环化合物spiro compound桥环化合物bridged ring compound芳烃aromatic hydrocarbon非苯芳烃nonbenzenoid aromatic hydrocarbon 稠环芳烃condensed aromatics卤代烃halohydrocarbon醇alcohol酚phenol醚ether环氧化合物epoxide冠醚crown ether硫醇thiol硫酚thiophenol硫醚sulfide二硫化物disulfide亚磺酸sulfinic acid磺酸sulfonic acid 亚砜sulfoxide砜sulfone醛aldehyde酮ketone半缩醛hemiacetaI半缩酮hemiketal缩醛acetal缩酮ketal西佛碱shiff's base肟oxime腙hydrozone缩氨脲semicarbazoneα,β-不饱和酮α,β--unsaturated ketone 醌quinone羧酸carboxylic acid酰卤acid halide酸酐acid anhydride酯ester酰胺amide內酯lactone内酰胺lactam月青nitrile取代酸substituted acid羟基酸hydroxy acid醇酸alcoholic acid酚酸phenolic acid酮酸keto acidB-酮酸酯B-ketone ester乙酰乙酸乙醋ethyl acetoacetate亚硝基化合物nitroso compound硝基化合物njtro compound亚胺imine胺amine伯胺primary amine仲胺secondary amine叔胺tertiary amine季铵盐quaternary ammonium salt季铵碱quaternary ammonium hydroxide 重氮盐diazonium salt偶氮化合物azo compound胍guanidine氨基酸amino acid磷phosphine磷酸酯phosphate亚磷酸酯phosphite膦酸酯phosphonate膦酸phosphonic acid3.杂环化合物吡咯pyrrol呋喃furane噻吩thiophone吲哚indole卟吩porphine咪唑imidazole噻唑thioazole吡啶pyridine喹啉quinoline异喹啉isoquinoline吡喃鎓盐pyrylium salts 黄酮flavone嘧啶pirimidine嘌呤purine4.有机天然产物肽peptide多肽polypeptide核酸nucleic acid核苷nucleoside核苷酸nucleotide生物碱alkaloid碳水化合物carbohydrate单糖monosaccharide醛糖aldoses酮糖ketosesD-核糖ribose D-2-脱氧核糖deoxyribose 葡萄糖glucose果糖fructose糖脎osazone糖苷glucoside低聚糖oligosaccharide 麦芽糖maltose蔗糖sucrose纤维二糖cellobiose环糊精cyclodextrin多糖polysaccharide淀粉starch纤维素cellulose类脂lipid萜类化合物terpenoid甾族化合物steroid脂肪fat油oil脂肪酸fatty acid甘油三羧酸酯triglyceride磷脂phospholipid磷脂酸phosphalidic acid蜡wax5.有机化合物的结构理论价键理论valence-bond theory分子轨道理论molecular orbital theory 共振论resonance theory凯库勒式Kekule formula路易斯式Lewis formulaσ键σ bondπ键π bond键能bond energy键角bond angle键长bond Iength成键轨道bonding orbital反键轨道antibonding orbital最高已占轨道HOMO highest occupied molecular orbital 最低末占轨道LUMO lowest unoccupied molecular orbital 诱导效应inductive effect共轭效应conjugated effectπ,π-共轭π,π- conjugationp,π-共轭p,π- conjugation超共轭作用hyperconjugation离域能delocalization energy共振能resonance energy给电子基团electron donating group吸电子基团electron withdrawing group芳性aromaticity休克尔规律Huckel's rule两性离子Zwitterion6.有机化学中的同分异构异构体isomer构造constitution构型configuration构象conformation构造异构constitutional isomerism立体异构stereo isomerism构型异构configurational isomerism顺反异构cis-trans isomerism次序规则sequence ruIe同侧Zugammen Z异侧Entgegen E顺式cis反式trans对映异构enantiomerism = 光学异构旋光异构optical isomerism旋光性optical activity旋光度optical rotation比旋光度specific rotation对称面plane of symmetry对称中心center of symmetry对称轴axis of symmetry手性chirality手性分子chiral molecules对映异构体，对映体enantiomer 非对映体diastereomer外消旋体raceme左旋体leveisomer右旋体dextroisomer内消旋体mesomer费歇尔投影式Fischer projection相对构型relative configuration绝对构型absolute configurationR -构型R -configurationS -构型S -configuration赤式erythro苏式threo外消旋化racemization拆分resolution光学纯度Optical Purity对映体过量百分数enantiomeric excess立体专一性反应stereospecific reaction 立体选择性反应stereoselective reaction不对称合成asymmetric synthesis构象异构conformational isomerism构象分析conformational analysis锯架式perspective formula 纽曼投影式Newman projection formula椅式chair form船式boat form直立键a键axial bond 平伏键e键equatorial bond互变异构tautomerism酮式keto-form烯醇式enol-form差向异构化epimerization变旋现象mutamerism哈武斯式Haworth form7.有机反应的名称取代反应substitution reaction加成反应addition reaction马尔科夫尼可夫规律Markovnikov rule 共轭加成conjugate addition消去反应elemination reaction查依采夫规律Saytzeff rule霍夫曼规律Hofmann rule硼氢化反应hydroboration催化加氢catalytic hydrogenation 聚合反应polymerization单体monomer聚合物polymer硝化反应nitration卤化反应halogenation磺化反应sulfonation烷基化反应alkylation酰基化反应acylation酯化反应esterification酯交换反应transesterification脱羧反应decarboxylation 氯甲基化反应chloromethylation傅列德尔-克拉夫茨反应Friedel-Crafts reaction格利雅反应Grignard reaction 格利雅试剂(格氏试剂) Grignard reagent赖默-梯曼反应Reimer-Tiemann reaction 卤仿反应haloform reaction水解反应hydrolysis reaction醇解反应alcoholysis reaction氨解反应ammonolysisi reaction皂化saponification插烯作用vinylogy缩合condensation克莱森缩合Claisen condensation安息香缩合benzoin condensation羟醛缩合aldol condensation列弗尔马茨基反应Reformatsky reaction迈克尔反应Michael reaction诺文格尔反应Knoevenagel reaction加布里反应Gabriel reaction乙酰乙酸乙酯合成法acetoacetic ester synthesis 丙二酸酯合成法malonic ester synthesis 威廉逊合成法William Son synthesis海森堡试验Hinsberg test重氮化反应diazotization reaction偶联反应coupling reaction脱氨基反应deamination reaction维悌希反应Wittig reaction氧化反应oxidation reaction还原反应reduction reaction周环反应pericyclic reaction环加成反应cycloaddition reaction电环化反应electrocyclic reaction坎尼扎罗反应Cannizzaro reaction齐齐巴宾反应Chichibabin reaction狄尔斯-阿德尔反应Diels-alder reaction斐林试剂Fehling reagent托伦试剂Tollens reagent沃克还原Wolff-Kishner reduction罗森蒙德还原Rosenmund reduction克莱门森还原Clemmenson reduction考普重排Cope rearrangement霍夫曼重排Hofmann rearrangement嚬哪醇重排pinacol rearrangement弗里茨重排Fries rearrangement克莱森重排Claisen rearrangement二烯体diene亲二烯体dienophile分子轨道对称守恒原理conversation of orbital symmetry8.有机反应机理均裂homolytic异裂heterolytic活性中间体active intermediate碳正离子carbocation碳负离子carbanion烯醇负离子enolate anion自由基，游离基free radical卡宾，碳烯carbene氮烯nitrene速度决定步骤rate-determining step哈蒙特假定Hammond postulate能线图energy profile过渡状态transition state邻基参与neighboring group participation动力学控制kinetic control热力学控制thermodynamic control离去基团leaving group底物substrate亲电试剂electrofphile亲核试剂nucleophile亲电加成反应electrophilic addition亲电取代反应electrophilic substitution定位规律orientation rule亲核取代反应nucleophilic substitutionSN2 反应机理SN2 reaction mechanismSN1 反应机理SN1 reaction mechanism瓦尔登转化Walden inversion亲核加成反应nucleophilic addition亲核加成-消去反应nucleophilic addition-elimination reaction 消去反应机理elimination reaction mechanismE1 反应机理E1 reaction mechanismE2 反应机理E2 reaction mechanism反式消去anti elimination重排反应机理rearrangement reaction mechanism 自由基反应free radical reaction链引发chain initation链增长chain propagation链终止chain termination9.有机化合物的光谱红外光谱IR Infrared spectra傅立叶变换Fourier Transform指纹区finger print region吸收频率absorption frequency紫外光谱UV Ultraviolet spectra电子跃迁elctronic transition吸光度absorbance摩尔消光系数molar extinction coefficient发色团chromophore助色团auxochrome核磁共振NMR Nuclear Magnetic Resonance1HNMR 谱1HNMR spectra13CNMR 谱13CNMR spectra屏蔽效应shielding effect化学位移chemical shift自旋偶合spin-spin coupling自旋裂分spin-spin splitting偶合常数coupling constant质子去偶proton spin decoupling 质子偏共振去偶proton off-resonance decoupling质谱Mass Spectra(MS)电子流轰击election impact (EI)快原子轰击fast atom bombarment (FAB)分子离子峰molecular ion peak同位素峰isotopic peak基峰base peak质荷比(m/z) mass-to-charge ratio10.分子间作用力氢键hydrogen bond色散力dispersion force 范德华力Van Der Waals force 偶极-偶极作用力dipole-dipole interraction force11.物理性质熔点melting point沸点boiling point密度density溶解度solubility偶极矩dipole moment12.有机化合物的酸碱性酸性acidity碱性basicity<HTML>本站材料仅为本院教师与学生教学所用，请勿它用！</HTML>有机化合物编辑[yǒu jīhuàhéwù]有机化合物主要由氢元素、碳元素组成，含碳的化合物，但是不包括一氧化碳、二氧化碳和以碳酸根结尾的物质。

第七讲 有机含氮化合物和含磷化合物习题p377. 练习题11.13（2） p414. 练习题13.4p425. 练习题13.11（5） 练习题13.12（2） p433. 练习题13.15（2）p449 练习题14.1（2） 练习题14.2（1）（4）（5）（6） p455 练习题14.6（1） p456 练习题14.8p460 练习题14.11（2）（4） p471 练习题14.14（1） p480 练习题14.17（2） p384~386. 习题1.（3）（7）（8）2.3.（1）（4） 10.（4） p440~443. 习题1.（1）（4）（5）（6）（8）（12）2.（6）（7）（8）（11）（16） 6.（4） 7. 9. p481~484 习题 1.（5）（6） 2.（1）（2）（4）（9）3.（2）（3）（11）（13） 9.（1） 10. 12.补充题1．写出下列化合物的结构式：（1）乙酰苯胺 （2）邻-甲基苄胺 （3）氢氧化四甲铵 （4）三苯基膦 （5）4-甲基-2-羟基偶氮苯 （6）碘化三甲基乙基铵 2．排出下列各组化合物的碱性由强到弱的顺序： （1）乙胺、二乙胺、乙酰胺、氢氧化四乙铵； （2）二苯胺、苯胺、邻-苯二甲酰亚胺、苄胺； （3）对-甲苯胺、苯胺、对-硝基苯胺 3．完成下列反应( )( )34H 2NOCH CH 3NHCH 2CH 32~4．用简便的化学方法鉴别下列化合物：N -甲基苯胺、邻-甲苯胺、N,N -二甲基苯胺、环己胺 5．请将下列反应过程中空缺的试剂和产物补充完整。

磺胺类药物基本骨架的合成途径如下：NH 2NHCOCH3ClSO 2OHNHCOCH3SO 2ClNH 32-(1) (CH 3CH 2)3N + HBr (2)H 3CH 2C NH 20~5℃6．某化合物D分子式为C5H13N，具有旋光性。

与亚硝酸钠的硫酸溶液反应得到化合物E（C5H12O）。

四、 醇酸
1、β-醇酸加热时容易脱水生成α, β-不饱和酸，往往还生成 β, γ-不饱和酸：
O
O
RCHCH2COH
RCH CHCOH + H2O
OH
2、γ-醇酸极易脱水而转变为内酯：
五元环内 酯相对稳
定
3、δ-醇酸生成内酯较难，生成的δ-内酯也容易开环。
4、α-醇酸的降解
与浓硫酸一起加热时，分解为醛酮，CO和水； 如与稀硫酸一起加热，分解为醛酮和甲酸：
2、在酸碱催化剂下，则迅速进行。
化合物
OO
OEt OO
OEt CH3 OO
OEt C2H5 OO
OEt CH(CH3)2 OO
OEt CF3
pKa 10.65 12.25 12.50 13.50
烯醇含量/%
8（液态） 0.39（水溶液）
5 （液态） 0.29（水溶液）
1（液态） 0.17（水溶液）
OH CO2H
苯酚钠
水杨酸钠
水杨酸
科尔伯将无水苯酚钠与CO2在180~200℃下加热， 除了水杨酸二钠外，还生成苯酚：
OH CO2Na C6H5ONa
ONa
OH
CO2Na +
施密特发现在较低温度下，苯酚钠吸收二氧化碳，生成碳
酸苯酯的钠盐，后者在120~145℃下加热即转变为水杨酸钠，
产率接近100%。
CO2CH3
+
CO2CH3
1,3-丁二烯 丙烯酸甲酯
3-环己烯基甲酸甲酯
三、卤代酸
1、α-卤代酸及其衍生物中卤原子在羰基的影响 下，活性增强，容易与各种亲核试剂起SN2反应，生 成α-取代羧酸。
2、β-卤代酸容易消去卤化氢得到α,β-不饱和羧酸。 3、γ-，δ- 和ε-卤代酸在碱的作用下，容易生成内酯：

Br Li n-C 4H9Li
+
+
n-C 4H9Br
H3C I
I + C 6H5Li
H3C Li
Li+ C 6H5I COOH
+
COOH
2 C 4H9Li
醚 －70℃
(1) CO2 (2) H3O+
COOLi COOH
(五) 与金属卤化物作用
2RLi + CuI
R2CuLi
(CH3)2CuLi
无水乙醚
（5）有机铜试剂的偶联反应
H Me H Cu 90oC H Me H H H Me
H H H 3C CuLi H 2 O2 H
Me H
H 3C
H
5.4 磷叶立德
1979年 Georg Wittig 维 蒂希(德国人) 因把硼和 磷的化合物发展成为有 机合成中的重要试剂以 及研制了新的有机合成 法 而获 Nobel Prize Chemistry
+ OLi H3 O
O R R
B. 与碳碳双键加成
CH2=CH2 + (CH3)3CLi -60℃ (CH3)3C-CH2CH2Li
C CH2 H
+ RLi
Li
CH2R
C. 与醛酮加成
RLi +
R' R''
C O
R' R
C O- Li+
R''
H3O+
R' R
C OH
R''
(CH3)2CHCOCH(CH3)2 + (CH3)2CHLi OH2
PhMgX PhCH CHCOPh 1,4PhLi 1,2Ph 2CHCH 2COPh Ph CHCPh OH

2021/4/15
COOC2H5 COOC2H5
7
• 2．水解脱羧
丙二酸二乙酯及其取代衍生物水解生成丙二酸， 丙二酸不稳定，易脱羧成为羧酸。
COOC2H5 R CH
COOC2H5
COONa
NaOH
(1) H
R CH
H2O
COONa (2)
R CH2COOH CO2
R COOC2H5 C
R' COOC2H5
• 1°形成共轭体系，降低了体系的内能。
O
O
CH3-C-CH2-C-OC2H5
OH O CH3-C=CH-C-OC2H5
2°烯醇结构可形成分子内氢键（形成较稳定的六元环体系）
OH O CH3-C=CH-C-OC2H5
2021/4/15
H
O
O
CH3 C
C OC2H5
CH
24
乙酰乙酸乙酯在不同条件下进行分解和取代反应可得到酮、羧酸等不同的产物.
黄（） 2,4-二硝基苯肼
FeCl3 蓝紫色（具烯醇结构）
O
O
CH3-C-CH2-C-OC2H5
酮式 (93%)
室温
OH O CH3-C=CH-C-OC2H5
烯醇式(7%)
◆三乙可与金属钠作用放出H2，形成钠盐；使溴水褪色；
与2F02e1/4C/15l3作用显色．这是烯醇式结构的典型性质.
23
生成的烯醇式稳定的原因
12
用丙二酸酯法合成1，4-环己二酸
2 2
2021酯/4/1的5 水解、酸化、脱羧
13
(3)合成环状一元羧酸
◆利用二卤化物[Br(CH2)nBr，n=3~7]与丙二酸酯的 成环反应（较稳定的五、六元环）：

1,2-环戊烷二羧酸
作业
/yjhx/13/right4_43.htm
The End
谢谢
感谢下 载
丙二酸酯合成法p353活泼亚甲基oh活泼亚甲基脱氢变成碳负离子亲和试剂烃基或其他基团脱羧羧酸1丙二酸酯的反应机理
4.丙二酸酯合成法
P353
丙二酸二乙酯
活泼亚甲基
活泼亚甲基 OH-
脱氢，变成碳负 离子，亲和试剂
脱羧
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ羧酸
烃基或其他基团
（（11））丙丙二二酸酸酯酯的的反反应应机机理理。。
NaOH H3O+
一取代乙酸
二取代乙酸
（2）与碘分子反应
碘作为温和的氧化剂，与丙二酸酯负离子反应， 生成四元羧酸酯，再经水解脱羧，生成二元羧酸。 用于合成丁二酸及其衍生物。
（3）与二卤代烷的反应
①一分子丙二酸酯与二卤代烷的反应。
环烷烃的甲酸
（3）与二卤代烷的反应
②二分子丙二酸酯与二卤代烷的反应。
直链二元羧酸
（4）环状羧酸的合成