药物合成反应第四章缩合反应.ppt

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1、第四章第四章 缩合反应缩合反应 两个或多个有机物通过形成一个新的两个或多个有机物通过形成一个新的 较大分子的反应或同一分子内部发生较大分子的反应或同一分子内部发生 反应形成新分子均称缩合反应。反应形成新分子均称缩合反应。第一节第一节 -羟烷基、卤烷基、氨羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应烷基化反应 -羟烷基化反应羟烷基化反应1 1 醇醛缩合反应醇醛缩合反应(Aldol(Aldol缩合缩合)1)1)含有含有 -活泼氢的醛或酮的自身缩合活泼氢的醛或酮的自身缩合 碱催化机理碱催化机理:2)2)甲醛与含有甲醛与含有 -活泼氢的醛、活泼氢的醛、酮之间的缩合酮之间的缩合三羟甲基丙烷三羟甲基丙烷 (3)(3)芳醛

2、与含有芳醛与含有 活泼氢的醛、活泼氢的醛、酮之间的缩合酮之间的缩合反式产物反式产物 (2)(2)、(3)(3)机理机理2 2 芳醛的芳醛的 -羟烷基化反应羟烷基化反应(安息安息香缩合香缩合)机理机理:若苯环上有供电子基若苯环上有供电子基,则不发生此反则不发生此反应应,但可与苯甲醛反应。但可与苯甲醛反应。若用若用 代替代替，可在室温下即可完成可在室温下即可完成此反应此反应 3 3 有机金属化合物的有机金属化合物的 羟烷基化羟烷基化 (1)Reformatsky(1)Reformatsky反应反应:醛或酮与醛或酮与 -卤代酸卤代酸酯在金属锌粉存在下缩合而得酯在金属锌粉存在下缩合而得 -羟基酸酯羟基

3、酸酯或脱水得或脱水得 、-不饱和羧酸酯的反应：不饱和羧酸酯的反应：A A 活性：活性：ICH ICH2 2COOCCOOC2 2H H5 5BrCHBrCH2 2COOCCOOC2 2H H5 5ClCHClCH2 2COOCCOOC2 2H H5 5B B 无水操作无水操作:Et:Et2 2O O、THFTHF等。等。ZnZn需活化需活化(用用20%HCl20%HCl处理处理)C C 也有副产物生成也有副产物生成 R R为供电子基为供电子基 例如例如:加入加入(CH(CH3 3O)O)3 3B/THFB/THF可提高收率可提高收率(如上如上)机理机理:(2)Grignard(2)Grigna

4、rd和和NormantNormant反应反应 Grignard(Grignard(格氏反应格氏反应)注注:A A 无水操作，对无水操作，对R-CH=CH-XR-CH=CH-X或或 的格氏试剂不能制备的格氏试剂不能制备B B 改进改进(Normant(Normant改进改进)(60-85%)(60-85%)对对 也适用也适用 二二 -卤烷基化反应卤烷基化反应(Blanc(Blanc反应反应)也可用也可用ZnClZnCl2 2(干干)等等LewisLewis酸。苯环上供电酸。苯环上供电子基子基,有利于反应进行。吸电子基不利于反有利于反应进行。吸电子基不利于反应进行。应进行。(87%)(87%)引入

5、引入-CH-CH2 2ClCl后，可进一步转化成其他官能团后，可进一步转化成其他官能团 并增长碳链。并增长碳链。三三 -氨烷基化反应氨烷基化反应 MannichMannich反应：有活泼氢的化合物反应：有活泼氢的化合物(醛、酮等醛、酮等)与甲醛、胺进行缩合，与甲醛、胺进行缩合，H H原子被原子被 -氨甲基氨甲基 取代称为取代称为 -氨甲基化反应氨甲基化反应(Mannich(Mannich反应反应)机理机理:注注:(1)(1)胺的亲核性胺的亲核性(碱性碱性)RH)RH，即保证胺先与，即保证胺先与甲醛反应甲醛反应;对亲核性强的对亲核性强的RHRH，Mannich Mannich 反反应应作改进。应

6、应作改进。(70-(70-74%)74%)(2)(2)需要质子酸存在，应制成盐酸盐。需要质子酸存在，应制成盐酸盐。如：如：(90%)(90%)抗胆碱药阿托品的中间体抗胆碱药阿托品的中间体 第二节第二节 -羟烷基、羟烷基、-羰烷基羰烷基化反应化反应 一一 -羟烷基化反应羟烷基化反应 1 1 芳烃的芳烃的 -羟烷基化反应羟烷基化反应苯环连在取代基多的苯环连在取代基多的C C上上 2 2 活性亚甲基化合物的活性亚甲基化合物的 -羟羟烷基化烷基化 3 3 有机金属化合物的有机金属化合物的 -羟烷羟烷基化基化(CH(CH3 3进攻取代基少的进攻取代基少的C)C)不影响分子中的不影响分子中的-羰烷基化反应

7、羰烷基化反应 MichaelMichael加成反应加成反应(98%)(98%)(导眼能中间体导眼能中间体)反应机理反应机理:第三节第三节 亚甲基化反应亚甲基化反应 一一 羰基烯化反应羰基烯化反应 ylide yleneylide ylene 叶立德叶立德 叶立烯叶立烯 注注:(1)(1)有顺、反异构体生成；有顺、反异构体生成；(2)(2)-C-C上的取代基对上的取代基对ylideylide活性活性(稳定性稳定性)有显著有显著影响。当影响。当R R为供电子基时，活性高；为供电子基时，活性高；R R为吸电子为吸电子基时，活性低；基时，活性低；P P上取代其影响与上取代其影响与C C上影响相同；上影

8、响相同；(3)(3)供：供：H H、脂肪烃基、脂环烃基；脂肪烃基、脂环烃基；吸：吸：-COOR-COOR、-CN-CN、-SO-SO2 2C C6 6H H5 5、-COR-COR、-CHO-CHO、-C C6 6H H5 5等。等。(3)(3)碱性也有影响碱性也有影响 (4)(4)(活性活性)，若其中有若其中有C=CC=C、-COOR-COOR等且等且R R为吸电子为吸电子基有利于反应进行基有利于反应进行 R R为供电子基不利于反应进行为供电子基不利于反应进行(使使上的上的C C更正更正)(5)(5)无水操作无水操作,避免空气接触；避免空气接触；(6)(6)也可用磷酸酯进行改进也可用磷酸酯进

9、行改进；ArbuaowArbuaow重排：重排：其优点：磷酸酯其优点：磷酸酯ylideylide较三苯基膦较三苯基膦ylideylide活泼活泼 如：如：两个两个C C2 2H H5 5O-O-供电子，使供电子，使P P 正电荷分散，正电荷分散，P P 对对C C 的中和分散能较差，使其活性增大。的中和分散能较差，使其活性增大。故故 较活泼。较活泼。和和 (7)(7)加入卤化磷相转移催化剂和冠醚，加入卤化磷相转移催化剂和冠醚，可在水溶液中生成烯烃，从而避免了可在水溶液中生成烯烃，从而避免了用无水操作，并可以提高收率。用无水操作，并可以提高收率。二二 羰基羰基 -亚甲基化亚甲基化 1 1 活性亚

10、甲基化合物的亚甲基化活性亚甲基化合物的亚甲基化(knoevenagel(knoevenagel反应反应)X=-NOX=-NO2 2、-CN-CN、-COR-COR、-COOR -COOR 机理：机理：R=R=离子交换树脂离子交换树脂(93%)(93%)可闭环可闭环:2 Stobbe2 Stobbe反应反应(90-94%)(90-94%)3 Perkin3 Perkin反应反应 碘香酸中间体碘香酸中间体第四节第四节 、-环氧烷基化反应环氧烷基化反应(Darzens(Darzens反应反应)-位较大的取代基与酯基成反式产物位较大的取代基与酯基成反式产物 DarzensDarzens缩合产物经水解后可得到醛和酮缩合产物经水解后可得到醛和酮(布洛芬中间体布洛芬中间体)