第四章缩合反应

●不饱和烃的-羟烷基化反应(Prins反应) p 133
◆在无机酸催化剂存在的条件下，甲醛和烯烃加成得到1,3-二
醇，进一步和甲醛反应生成环状缩醛的反应称为Prins甲醛-烯 加成反应。
RCH2
H CH2 + HCHO H2O R O HO CH HCHO CH2 O HO CH2
R
O HCH + H+
O TMSCl LDA
OTMS
O /TiCl4
O
OH
◆ 苯乙酮先与三甲基氯硅烷反应形成烯醇硅醚，再与丙酮
缩合得醛醇产物； ◆ 常用催化剂：四氯化钛，三氟化硼，四烃基铵氟化物；
◆亚胺法
R
CHO
R'NH2 R R
Li NR' LDA R NR'
R" R'"
O R" R'" N R' O Li
R" R'"
●有机金属化合物的-羟烷基化(Reformatsky反应)
◆醛或酮与 -卤代酸酯在金属锌粉存在下缩合而得到-羟基酸
酯或脱水得,-不饱和酸酯的反应称为Reformatsky反应。
C O + X C COOR5 2) H3O R2 R4 R3 OHR3 R1 H2O R1 C C COOR5 C C COOR5 R2 R2 R
授课人：孙斌 sunbb@
第四章 缩合反应
Condensation Reaction
Contents
α-羟烷基，卤烷基，氨烷基化反应 β-羟烷基， β-羰烷基化反应 亚甲基化反应
α， β-环氧烷基化反应
环加成反应
α-羟烷基化反应

B O
Organic Reactions for Drug Synthesis
2 不饱和烃 羟烷基化（Prine普林斯） 不饱和烃α羟烷基化 羟烷基化（ 普林斯） 普林斯 (1,3-丙二醇 缩醛） 丙二醇 缩醛）
H2C CHR + HCHO H+ H2C HO H2C
or
H2O
H2C O
H2 C O
H+
HO R
O
R C CH2 C CH2CH2CH3
Organic Reactions for Drug Synthesis
Organic Reactions for Drug Synthesis
b 烯醇硅醚法 ：
O C CH3 TMSCl OTMS C CH2 (CH3)2C=O TiCl 4 O OH C CH2C(CH3)2
△
H C H + CH3CCH3
O H2C CH C CH3
O
HCHO
O CH2NHCOCH3
NaHCO3
O 2NCOCH3 CH2OH
Organic Reactions for Drug Synthesis
卡尼查罗反应：α位上无活泼氢的醛类和浓NaOH 康尼查罗反应：α-位上无活泼氢的醛类和浓 位上无活泼氢的醛类和浓 或KOH（或醇）作用生成醇和酸 NaOH或KOH作用生成醇和酸 或 作用生成醇和酸 2RCHO + OHRCH2OH + RCOO-
R
R CHOH
C H2
两个醇羟基 进攻羰基
O HCH + H+ OH HCH H2C OH R O O R C H
δ
CH2
H R C
H2 H2 H2 H2 H2O R CH C C OH HCHO C C OH OH

COR'' H CH R'
碱 - EtOH
RCOOC2H5 +
O COR'' R C CH R'
R、R′可以是H、烃基、芳基或杂环基；R″可以是任意有 机基团。该缩合反应在RONa、NaNH2、NaH等强碱催化剂作 用下进行 。
4.1 羰基化合物的缩合反应
以乙酸乙酯在乙醇钠作用下生成乙酰乙酸乙酯为例，反应机理
CH2CO2Et (CH3)2C=C CO2Et
H+
(CH3)2C=O +
CH2CO2Et CH2CO2Et
CH2CO2H (CH3)2C=C CO2Et
NaOC2H5
Ph2CO +
CH2CO2Et CH2CO2Et
① t-C4H9OK, t-C4H9OH
② H+
Ph2C=C CH2CO2H CO2Et 90%~94%
离子交换树脂 或CH3COONH4
NH3OCOCH3
+
4.1 羰基化合物的缩合反应
反应机理：类似于Stobbe缩合，利用含有活泼亚甲基的化合 物在有机碱催化下形成碳负离子，然后与醛或酮的羰基发生 亲核加成反应。 对于以叔胺为催化剂：
CH2(COOEt)2 + B OH B + RCHCH(COOEt)2 BH+ + CH(COOEt)2
乙二酸二乙酯、苯甲酸乙酯，得到单一的β-酮酸酯
4.1 羰基化合物的缩合反应
CH3COOC2H5 + CH3COCH3 PhCOOC2H5 + CH3COPh
NaOC2H5 NaOC2H5
CH3COCH2COCH3 PhCOCH2COPh 62%~71% O CHO

(Xn )2
2c
2 0
kt
1
7—16
式7—16表白，自催化缩聚反应旳聚合度随聚合时间变化较缓慢。
试验表白，当P＜0.8时，式7—16不符合。这可能与聚合早期酸性逐渐降低 有关。当P＞0.8后来，式7—16符合得很好。这时才是真正大分子形成旳过程。
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第四章 逐步聚合反应
2）外加酸催化缩聚 自催化缩聚反应旳酯化速率太低。实用中往往采用外加
间时旳浓度为c，则形成旳酯旳浓度为1－c，体系中残留旳 小分子旳浓度为nw。
t=0 t=t
k1 COOH + OH
k1
1
1
c
c
OCO 0
1c
+ H2O 0 nw
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第四章 逐步聚合反应
聚合总速率方程为：
dc dt
= k1c2
k-1(1 c)nw
7—21
由平衡常数K = k1/k-1和式7—1，可将式7—21变为：
d[COOH] k[COOH][OH][H ] dt
7—11
反应体系中旳氢离子能够来自于单体羧酸本身，也可外
加。这两种情况旳动力学过程不同。
1）自催化缩聚
当二元酸和二元醇中两种基团数量相同，又无外加酸，
则氢离子来自于二元酸本身。所以氢离子浓度等于羧基数
量，也等于羟基数量。式7—5可写成：
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第四章 逐步聚合反应
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第四章 逐步聚合反应
单官能度旳丁醇和二官能度旳邻苯二甲酸酐进行酯与三官能度旳甘油进行酯化反应，产物 为低分子旳三醋酸甘油酯，副产物为水。
只要反应体系中有一种原料是单官能度 物质，不论其他原料旳官能度为多少，都只 能得到低分子产物。