LEBEDEFF合成法.pdf

51. Kucherov 反应 乙炔在 Hg2盐和稀硫酸存在下直接水合生成乙醛，单取代乙炔可生成甲基酮。 CHCH H2O CH3CHORCCH Hg / H 2SO4 Hg / H 2SO4 H2ORCOCH3 52. Lebedeff 合成法 在高温下（400～500℃）乙醇与特种催化剂硅酸盐、Al2O3、ZnO 混合物作用，脱氢脱 水得 1,3－丁二烯。 2CH3CH2OH CH2 CH2 H2H2O 丁二烯的产 率大约为 20，其他副产物如戊烷、己烷、己烯、己二烯、丁醇、醛、酮都有，所以此 反应制备意义不大。 53. Leuckart 反应 在甲酸（甲酰胺、甲酸铵）作还原剂的情况下，加热胺和羰基化合物，就发生胺的烷基 化反应。 RNH R O R“ R“ N R RR“ R“ HCOOH CO2H2O 通过 这种反应可使伯胺、仲胺及氨发生烷基化反应，但以叔胺为最妥。因为伯胺、仲胺总是 有多烷基化副产物形成。特别是很活泼的甲醛，同时总是生成完全甲基化的胺。高沸点 芳香醛和酮产物为 4090，低分子量脂肪醛和酮不能得到满意大结果。反应中由少量 MgSO4或 MgCl2催化，起还原作用的甲酸经常是过量，每摩尔羰基化合物需 24mol 甲 酸。 54. Lieben 碘仿试验 P289 55. Lossen 降解 氧肟酸或其酰基衍生物，在惰性溶剂或最好在亚硫酰氯、乙酸酐、P2O5存在下加热分解 而得到异氰酸酯。 O OR R O N R H OH NH2OH R-NCO Ac 56. Mannich 反应 这是具有α－活泼氢化合物的胺甲基化反应。一般是甲醛与胺及具有α－活泼氢化合物 同时反应，胺甲基取代一个α－活泼氢反应一般在水、醇或醋酸溶液中进行。 NH CH3 CH3 H3CCOCH2CH2N CH3 CH3 NH2CH2COCH3C CH3 CH3 CH3COCH3 HCHO.HCl NaOH .HCl 甲醛可以是甲醛溶液、三聚或多聚甲醛，胺一般是仲胺盐酸盐，如二甲胺、六氢吡啶等 等盐酸盐，反应中生成单一产物。伯胺或氨副产物多不常使用。此反应合成范围广，不 但醛和酮的活泼氢可以进行反应，其他化合物如羧酸、酯、酚或其他杂环化合物（如噻 吩、吡咯、吲哚等）的活泼氢也都可以，特别值得注意的是在合成体系及氨基酸方面的 应用。 57. Meerwein－Ponndorf－Veriey 还原 醛、酮与醇镁或醇铝反应，醛酮被还原成醇，而醇盐则被氧化成相应的羰基化合物。 O R R O R R H Al O R R Al O HR R O R R H Al O R R _ 3 /3 _ 3 反应中，醇盐与加入的醇处于平衡状态，当催化量的醇盐存在时，用醇作还原剂也可发 生反应，醇铝溶于有机溶剂，在蒸馏时不被分解。它的螯合倾向较大，所以醇铝特别适 合 Meerwein－Ponndorf－Veriey 还原。仲醇盐比伯醇盐更好，产生的副反应当可能性更 小。上式为平衡反应，要得到好的收率必须不断从平衡中出去由醇铝所生成的羰基化合 物。丙酮易挥发，可以蒸出，使平衡破坏，促使反应向右移动，所以用异丙醇作还原剂。 如果用乙醇作还原剂，最好用氮气流把生成的乙醛从反应混合物中带走。此反应特点 （1）双键（即使是与羰基共轭的双键）能够保留而不被还原； （2）硝基与卤素不被还 原； （3）β－二羰基化合物通常不能进行此反应，因为会生成酸性较强的铝化物沉淀。 58. Meyer 合成法 卤代烷与金属亚硝酸盐反应，合成硝基烷。亚硝酸酯为副产物。用碘代甲烷、乙烷、正 丙烷、异丙烷反应很顺利。但用高分子量卤代物容易发生副反应。伯、仲、叔烷基不同， 得到不同的主要产物 RCH2X NaNO2RCH2NO2NaX （主要产物硝基烷） ， R2CHXNaNO2NaX R2CHONO （亚硝酸酯较多） ， NaNO2NaXR3CONOR3CX （全为亚硝酸酯） 。 59. Meyer－Schuster 重排 在酸性催化剂存在下，乙炔甲醇类重排成α、β－不饱和酮类。芳基取代的乙炔甲醇最 易重排H5C6 CCC6H5 H5C6 OH CCH H5C6 H5C6 C O C6H5 H 60. Michael 加成 在碱性催化剂 （哌啶、 二乙胺、 NaOR 等） 存在下， 活泼酸性 CH2基与活泼碳碳双键 （α、 β－不饱和羰基化合物、酯、腈）发生亲核加成。 H5C6CHCHCOOR H5C6 HC CH2COOR COOR COOR H2C COOR COOR H5C6 CH2COOH CH2COOH 水解 脱羧 活泼 CH2基化合物可用通式 R A B来表示。其中 A，B 可以是－COOR、－COR、－ CN、－CONH2、NO2、SO2R、CHO 等。亚甲基越容易放出质子，就越容易发生 加成反应。活泼碳碳双键化合物可用通式－RC＝CH－来表示。R 为－COOR、－COR、 －CN、－CONH2、NO2、SO2R。乙炔类和醌类也可以发生这种反应。反应活性随 双键极性增加而增大，在反应中常发生醇醛缩合和 Claisen 缩合，使反应复杂。若使用 相应的烯胺作为酸性亚甲基部分，反应中由碱性引起的副反应便可预先避免。 61. Nef 合成法 乙炔钠与羰基双键加成，水解即得乙炔醇类 O CH3CH3 NaCCHCH ONa CH3 CH3 H2O CH OH CH3 CH3 苯乙酮和苯基乙炔钠在醚溶液中作用能发生相似的反应。 62. Oppenauer 氧化 P274 在叔丁醇铝存在下，伯、仲醇用过量的酮或醌类使之氧化成相应的醛或酮。 R R OH H3C2CO [CH33C-O]3Al CH32CHOHR R O 常用的酮为丙 酮、2－丁酮、环己酮。在特殊情况下可同时加入适量的苯、甲苯或 1,4-二氧六环作为稀 释剂，以减少生成物发生缩合反应的机会。本法也适用于氧化不饱和甾族醇类及由不饱 和醇制备不饱和酮。 63. Pechmann 反应 在浓硫酸、AlCl3、P2O5等脱水剂存在下，酚类与β－酮酸酯类进行缩合反应，产生香 豆素类。 OH OH OH OHOHOOHO CH3 OOH OH CH3 O O CH RO COH CH3 CH3COCH2COOC2H5 -H2O, -C2H5OH 改变酚为酮酯的结构可以合成具有各种取代基地香豆素类。取代基可以在苯环上、杂环 上，也可同时在二者之上。酚间位有给电子基团能加速缩合，相反，吸电子基团则减缓 反应进行。 64. Perkin 脂环化合物合成法 在乙醇钠存在下， 含有活泼亚甲基化合物与二卤代物反应， 生成环状羧酸酯， 再经水解、 加热、脱羧即得环烷烃及其衍生物。 H2C H2C Br Br H2C COOR COOR COOR COOR COOH C2H5ONa 水解 脱羧 -CO2 除三元环外，也可制得四、五、六、七元环，产率高低取决于环的大小。 65. Perkin 反应 芳香醛和酸酐，在此酸的碱性盐存在下，发生醇醛缩合反应，生成α、β－不饱和羧酸。 C6H5-CHOCH3CO2O CH3COONa C6H5-CHCH-COOH 170-180℃ 除简单芳香醛外，某些取代 芳香杂环醛也可用作羰基组分。甚至二芳基、芳基烷基酮与强活性亚甲基化合物也能够 反应。脂肪醛反应产率很低。酸酐的α－碳原子上有两个氢原子方可作为亚甲基组分。 高分子量比低分子量酸酐好。 66. Prileschajew 反应 烯烃与有机过氧酸作用，发生双键的过氧化作用。最常用的氧化剂为过氧苯甲酸，过氧 苯乙酸。通常反应在丙酮、乙醚。氯仿中进行。反应条件温和，对于制备很有用。 R HH R O R H R H OOH O COOH O CHCH2 CH2CH-CHCH2 反应活性R2CCR2RHCCR2R2CCH2≈RCHCHRRCHCH2H2CCH2.羧基和羰 基起相反作用。反应如在水溶液中进行，环氧化物将进一步水解成 1,2-二醇类。 67. Prins 反应 在酸催化下，甲醛与烯烃加成，生成 m－二噁烷类和 1,3-二醇类。反应中也可生成不饱 和醇。 CH3 CH3 CH2 CH2 CH3 CH3OH CH2 OH CH2 O CH2 CH2 O CH3 CH3 CH2O, H 2CH2O, H H2O 稀硫酸是最好的催化剂。 磷酸、BF3也可用。叔基取代烯烃和不对称烯烃，如丙烯或 1-丁烯最容易反应，m－二 噁烷通过酸解可以转变成 1,3-二醇类，再经脱水即可形成共轭二烯类。 68. Reatsky 合成法 P322 69. Reimer－Tiemann 合成法 在碱性水溶液中，苯酚与氯仿作用，产生邻、对位取代醛类。两种产物的比例取决于取 代基和溶剂，如果在吡啶中进行，仅产生邻位醛，产率 2030，很少超过 50％。酚本 身可得到 60水杨醛。 OH OH CHO CHCl3 HO 苯环上有吸电 子取代基，如－SO3H、－CN、－COOH、－NO2能使苯环钝化，产率大约降为 25。 只有含有游离酚式羟基的化合物，才能转变成醛。溴仿、碘仿及三氯乙酸同氯仿一样， 容易进行反应。此法产率虽低，但操作简单，仍为合成酚醛的重要方法。 70. Riley 氧化法 活泼甲基或亚甲基化合物用二氧化硒氧化，甲基或亚甲基被氧化成羰基。羧酸为进一步 氧化副产物。溶剂为乙醇、冰醋酸、乙酸酐、苯、二甲苯等，活泼甲基、亚甲基化合物 除一般醛、酮RHCOCH3外，酯环酮、杂环重键结构及稠环体系也可以。 RCH2CHO CH2 CH2 CH2 RCOCHO CH3COCH3CH3COCHO SeO2SeO2 SeO2 本氧化剂具有选择性，广泛用于有机合成和有机物结构研究方面。 71. Rosenmund 还原 纯的芳香或脂肪类酰氯在 Pa－BaSO4催化剂存在下，常压氢化得到相应醛类。 RCOCl RCHO H2Pd-BaSO4 气相或液相 本法主要缺点是生成的醛类易进一步被还原成醇或烃类。 为了防止这个副反应的发生，在反应体系中可加入适量“抑制剂” ，硫脲、异氰酸苯酯、 喹啉－硫等最为适用。它既能防止副反应发生，又使酰氯的氢化不受到阻抑。本法广泛 用于制备醛类，收率可达 5080，有时达 90以上，但还原二酰氯制二元醛结果不好。 在还原的化合物中，如有双键结构、硝基、卤素及酯基存在时不发生影响。但若有羟基 存在，应预先酰化加以保护。 72. Rosenmund－Braun 芳腈合成法 芳香族溴化物和 CuCN 在高温下反应，溴原子被氰基取代，生成芳腈类化合物。用稍过 量的氰化物可获得极高产率的芳腈。加入少量的苄腈或 CuSO4能增进反应速度， 对苯二 酚能抑制反应。 BrCN CuCN CuBr △ 73. Sandmeyer 反应 芳香族重氮盐在亚铜盐 催化剂存在下，重氮基 （－N2X）被－Br、－ Cl、－CN 等置换，生成 芳香族取代物。反应副 产物为二苯基衍生物。 由于铜阳离子只起给予 或接受电子的作用，所 以当用容易氧化或还原 的取代基时便不需要使 用亚铜盐作催化剂。如 用碘化物阴离子时，碘 离子本身即成为催化剂。此反应产率高，范围广。其重要性在于可以通过硝基使不能直 接引入或不能引入预期位置的取代基到苯环上。 74. Saytzeff 消除反应 就仲烷基和叔烷基而言，消除反应可能按两种方向进行，导致双键位置不同的烯烃。双 键上具有最多数目烷基的烯烃称为 Saytzeff 烯烃。在 Saytzeff 消除时，也有 Hofmann 消 除产物。一般来说，单分子消除反应主要产生 Saytzeff 产物，如仲卤代烷和叔卤代烷以 NN R R R R R Cl Br I CN Cl-Cu Br-Cu I- CN-Cu CCCC HXH CCCC H CCCC H -HX αββ CH3CH2CH3 CH3 OH H3CC H CH3 CH3 CH3CH2 CH2 CH3 87.5 12.5 15H2SO4 -H2O 甲苯磺酸酯作溶剂脱卤化氢，以及仲醇和叔醇的脱水反应。在双分子消除反应中，反应 取向主要取决于α位和β－位上取代基地性质以及脱去基团 X 的性质。一般规则是容 易消去的基团有利于 Saytzeff 倾向。 75. Schiemann 反应 Schiemann 反应是芳环上导入氟原子的反应。反应分两步进行，首先，芳香伯胺制成氟 硼酸重氮盐，然后将其干燥后在适当条件下加热分解，生成芳香族氟化物。 C6H5－NH 2 2HCl NaNO2 C6H5－N 2Cl NaCl2H2O HBF4C6H5N2BF4 HCl C6H5-FN2 BF3 重氮化 C6H5－N 2Cl C6H5N2BF4 分解 △ 氟硼酸重氮盐极 为安定，在大量制备时无危险。它大都具有一定的分解温度，分解速度很容易控制。氟 化物收率一般为 65，有时达 8090。 76. Schmidt 反应 在苯中，含羰基的化合物能被叠氮酸降解。一元羧基降解为胺，在两个羧基之间具有一 个以上亚甲基的二元酸得到二元胺，醛类产生腈和胺的甲酰基衍生物，酮产生酰胺。 RCOOH HN3 H2SO4 R-NH2CO2N2 HOOCCH2CH2COOH2HN3H2NCH2CH2NH22CO2 2N2 RCHO RCNRNHCHO RCOR RCONHR H2SO4 H2SO4 H2SO4 HN3 HN3 N2 77. Schotten－Baumann 反应 在碱性化合物存在下，酰氯类使醇、酚等活泼氢化合物的酰化作用称为 Schotten－ Baumann 反应。芳香酰氯一般不如脂肪酰氯活泼，不易发生反应，对于易水解的酰氯类 不适用于此法。上述反应中，生成的苯甲酸酯（分子量较高者）一般稍溶于水，结晶良 好，具有固定熔点，所以 Schotten－Baumann 反应常用来分离、鉴定醇和酚。 C6H5COCl NaCl H2O NaClH2O NaCl H2O NaClH2O NaOH NaOH NaOHNaOH C6H5COCl C6H5COCl C6H5COCl ROH ArOH RNH2RSH C6H5COOR C6H5COOAr C6H5CONHR C6H5COSR 78. Skraup 反应 在浓硫酸和氧化剂（硝基苯、As2O5、Fe2O3、苦味酸等）的存在下，苯胺和甘油反应合 成喹啉。 NH2 CH2 CH CH O NN H -H2 式中丙烯 醛是甘油由硫酸脱水而形成的，所用苯胺只要邻位无取代基者均可进行此反应。苯胺和 甲基乙烯基酮缩合，生成 4-甲基喹啉。 NH2 CH2 CH C O N CH3 CH3 此反应对于制备取代喹啉类应用范 围极其广泛。 79. Sommelet 反应 卤代烷和六次甲基四胺作用， 生成的季胺盐不需分离， 再用 60稀醇液水解， 生成醛类。 RCH2X CH26N4 H2O △ RCHO HCHO NH3 CH3NH2 C6H5CH2X CH26N4 C6H5CHO NH3 H2O △ [RCH2CH26N4]X [C6H5CH2CH26N4]X 80. Stephen 合成法 将干燥的 HCl 气体通入腈类及无水 SnCl2的干醚饱和溶液中，氰基还原得到醛。 RCH HCl SnCl2 RHCO 反应结果好坏取决于腈的结构， 邻甲苯腈和邻硝基苯甲腈 得到相应醛的收率都很低。 81. Stobbe 缩合反应 在醇钠作用下，丁二酸酯与醛酮缩合，得到烷叉丁二酸酯。丙酮和丁二酸酯缩合，产生 异丙叉丁二酸单酯 H3C H3C O COOR H2C H2 CCOOR CC H3C H3C COOR CH2COOH NaOR 亚甲基组分为丁二酸二甲（乙，t－丁）酯及其芳基、烷基、烷叉基衍生物。羰基组分除 醛、酮氰酮外，在某些情况下，α、β－不饱和醛和酮、酮酯及二苯基乙二酮也可应用。 82. Stvecker 氨基酸合成法 在氨存在下，无水 HCN 与醛的羰基加成，生成的α－氨基腈再经水解，产生α－氨基 酸，产率 75。为方便起见也可用 NaCN 代替 HCN，此法的缺点是氰化物剧毒，而且 许多醛类难以得到。 RCHO CHNHR R C CH3 N R NH2 COOH NH3 HCN H2O H 83. Thorpe 反应 在乙醇钠催化下，腈与活泼亚甲基化合物加成，生成亚胺化合物。如果一个分子内具有 二个所需的官能团则发生环化反应。 ROOCCH2 CN C N H2 CCOOR ROOC H C CN C NH CH2COOR H2C H2C CH2 CN CH C COOR N CN COOR NH O C2H5ONa 水解 脱羧 ＋ 84. Tollens 缩合 在 Na2CO3或 CaOH2催化剂存在下，甲醛与含有α－H 的醛和酮反应，生成多元醇类。 HCHO CH3CHO H2OCCH2OH4 HCOOH 此反应实际上是醇醛缩 合与交叉 Cannizzaro 反应的合并，利用此反应可制备多元醇类。 85. Ulmann 反应 芳基卤代物在高温下（100360℃）用铜粉处理，发生二芳基缩合反应。反应活性 ArIArBrArCl。碘化物特别适合。应用此法可制备对称和不对称二芳基类。 I I △ Cu CuI2 为 调节反应，可用硝基苯、甲苯、苯或 DMF 作溶剂。 86. Ultee 羟腈合成法 在微量 KCN 存在下，低温（0℃）时，醛、酮与无水 HCN 作用，产生羟腈化合物。 O R R OH CNR R HCN 87. Urech 羟腈合成法 金属氰化物在乙酸存在下，生成的氰化氢与醛、酮的羰基起加成反应生成羟腈。 O R R OH CNR R KCN CH3COOH CH3COOK 丙酮的羟腈 产物可得 78。利用此反应可制得氨基酸、羟基酸。 88. Vilsmeier 反应 芳香化合物、杂环化合物及活性烯烃化合物用取代甲酰胺和磷酰氯处理，发生甲酰化作 用得到醛类。常用的甲酰化试剂为 N－甲基甲酰替苯胺。但 DMF 和甲酰哌啶也可应用。 N CHO CH3 NCH32 CH3CH32N POCl3 在某些情况下，可用光气来代替磷酰氯，如烷基苯胺用 N－甲基甲酰替苯胺和磷酰氯等 克分子混合物处理，形成烷基氨基苯甲醛。该合成法应用范围较广，使用插烯的酰胺也 可进行甲酰化， 生成不饱和醛。 常用溶剂为苯、 氯苯和邻二氯苯， 也可使用过量的 DMF。 89. Volhard－Erdmann 噻吩类合成法 丁二酸二钠盐衍生物在硫化磷的作用下，环化成噻吩类此法可用来合成芳烷基噻吩， 并可控制取代位置，产率 2530。 ONa ONa O O R R S R R P2S3 90. Wagner－Meerwein 重排 此重排好像是片那酮重排的逆转。醇、卤代烷等进行消除反应时，位于季碳原子α－位 的取代基（如羟基、卤素等）发生消除，同时烷基进行重排，生成 Saytzeff 烯烃。如仲 醇的脱水反应 H CCH3 OH H3C H3C H3C H CCH3 H3C H3C H3C H CCH3 CH3 H3C H3C H3C H3CCH3 CH3 H, -H2O CH3-重排 －H 91. Willaruson 合成法 P236～237 92. Willgerodt－Kindler 反应 在高压下，烷基芳基酮被多硫化铵溶液氧化成碳原子数相同的ω－芳基烷基羧酸。 ArCOCH2nCH3NH42SxH2OArCH2n1COOH 式中甲基被氧化成 羧基，羰基被还原成次甲基。Rindler 进行改良，不用加压，用硫磺和仲胺 （一般是吗啉） ArCCH3 O Ar H2 CCNR2 S Ar H2 CCOH O H2S R2NHS, R2NH 2H2O 代替多硫化物溶液，此法甚为重要，特别是用于从芳基甲基酮制备芳基乙酸，因为所用 原料很容易由傅氏酰基化制得。 93. Wittig 反应 P478～481 94. Wold－Ziegler 反应 在 CCl4中，不饱和化合物与 N－溴代丁二酰亚胺一起加热，发生烯丙基溴代，而不发生 双键加成 C H C H H2 CN C H C H H C Br Br N－溴代丁二酰亚胺是烯丙基型溴代的特种试剂。一般来说，亚甲基比甲基反应更快。 本法适用于含有孤立的或共轭双键的单烯烃类、脂肪和脂环烯烃类、异戊二烯衍生物， 甾族化合物等。另外羰基化合物、芳环侧链及杂环化合物都可以烯丙基溴代。 95. Wolff－Kishner－黄鸣龙还原法 P291 96. Wurtz 合成法 P185 97. Wurtz－Fittig 反应 P185 98. Ziegler 环酮合成法 二腈类在高度稀释下，用 N-甲基苯胺钠作缩合剂，发生环化形成大环环酮 CN CH2n-1 CH2CN NaN CH3 C6H5 C CH2n-1 HC NNa CN 水解-CO2 C CH2n-1 HC O COOH CH2n CO 常用溶剂为乙醚、 正丙醚、 异丙醚。 产率高低取决于环的大小 五、 六、 七元环可得 100， 八元环产率较高，九、十元环产率很低，最后到十八元环时产率又较高。 99. Zincke 反应 卤代酚用亚硝酸或亚硝酸盐与乙酸处理，酚羟基地邻位或对位溴原子（或碘原子）被硝 基取代，发生硝化反应 Br OH Br F Br OH NO2 F NaNO2CH3COOH CH3COOHNaBr 氟和氯不能被取代 Cl OH Br Cl Cl OH NO2 Cl 假如邻位和对位都有溴原 子，则得到的是邻位和对位－硝基溴酚异构体。 100. Zincke－Suhl 重排 在 AlCl3存在下，四氯化碳与对甲酚加成，生成 4-甲基-4-三氯甲基环己二烯-2,5-酮若 OHCH3 O CH3 CCl3 CCl4 AlCl3 用 CS2作溶剂，使用过量的 AlCl3，产率为 60％。