二羰基化合物

二羰基化合物第一頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日2,4-戊二酮乙酰乙酸乙酯丙二酸二乙酯

兩個(gè)羰基被一個(gè)亞甲基相間隔的二羰基化合物叫做β-二羰基化合物。例如：β–二羰基化合物：β-酮-丁酸乙酯3-氧代丁酸乙酯第二頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日

β－二羰基化合物的α－H受兩個(gè)羰基的影響，具有特殊的活潑性！第三頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日一、b-

二羰基化合物的互變異構(gòu)現(xiàn)象互變異構(gòu)烯醇式的特征：IR:

有OH吸收峰，1HNMR:

有OH和烯質(zhì)子信號(hào)，化學(xué)試驗(yàn)：與FeCl3顯色分子內(nèi)氫鍵第四頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日但下面的烯醇式存在

:為什么乙酰乙酸乙酯是由酮式和烯醇式兩種互變異構(gòu)體組成的？因?yàn)?，其烯醇式結(jié)構(gòu)有一定的穩(wěn)定性：第五頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日與金屬Na反應(yīng)放出H2，含醇的活潑H使Br2/CCl4溶液褪色，含不飽和鍵與FeCl3溶液有顏色反應(yīng)含C=C-OH烯醇式結(jié)構(gòu)

所以,在常態(tài)下，β—二羰基化合物可以表現(xiàn)出烯醇和酮兩方面的特征反應(yīng)：與羰基試劑反應(yīng)含C=O

第六頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日？第七頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日二、乙酰乙酸乙酯的合成及其應(yīng)用Claisen（酯）縮合（兩個(gè)相同酯之間的縮合）b-羰基酯（1,3-二羰基類(lèi)化合物）其它常用堿

NaH,NaNH2,LDA,Ph3CNa,t-BuOK

（弱親核性強(qiáng)堿）堿用量對(duì)反應(yīng)的影響催化量：反應(yīng)可逆大于化學(xué)計(jì)量：反應(yīng)完全

為什么？請(qǐng)注意所用堿的結(jié)構(gòu)第八頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日

Claisen縮合舉例：乙酰乙酸乙酯第九頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日①親核試劑生成②親核加成③消除結(jié)果？第十頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日

復(fù)習(xí)第13章的內(nèi)容——酰基上的親核取代水解，醇解，胺解?；系挠H核取代＝加成＋消除堿性或中性條件：第十一頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日酯縮合反應(yīng)機(jī)理與羧酸衍生物的親核取代一樣反應(yīng)特點(diǎn)：底物：含有兩個(gè)α–氫的酯作為Nu(在強(qiáng)堿存在下脫去一個(gè)α–氫成為負(fù)離子)強(qiáng)堿:醇鈉。產(chǎn)物:生成β–酮酸酯。增長(zhǎng)碳鏈。第十二頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日自身縮合含一個(gè)α–氫原子的酯縮合反應(yīng)第十三頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日例:甲酸酯和有α–氫原子的酯縮合反應(yīng)交錯(cuò)Claisen酯縮合反應(yīng)甲酰乙酸乙酯第十四頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日苯甲酰乙酸乙酯例:苯甲酸酯和有α–氫原子的酯縮合反應(yīng)第十五頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日甲酸酯碳酸酯草酸酯苯甲酸酯其它無(wú)α–氫原子的酯第十六頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日己二酸乙酯2–氧代環(huán)戊甲酸乙酯分子內(nèi)酯縮合——Dieckmann（狄克曼）反應(yīng)

二元酸酯若分子中的酯基被四個(gè)以上的碳原子隔開(kāi)時(shí)，就發(fā)生分子中的酯縮合反應(yīng)，形成五員環(huán)或更大環(huán)的酯，這種環(huán)化酯縮合反應(yīng)稱(chēng)為狄克曼酯縮合。第十七頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日第十八頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日β-酮酸的共性—失羧

2、乙酰乙酸乙酯的性質(zhì)第十九頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日酮式分解

乙酰乙酸乙酯受稀堿作用，發(fā)生皂化，加熱則脫羧生成酮。烷基化反應(yīng)

由于亞甲基的氫活潑,有酸性,在強(qiáng)堿下離去,其碳負(fù)離子和烴基正離子反應(yīng).第二十頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日酮式水解和酸式水解合成上可用于制備取代乙酸酮式水解酸式水解取代乙酸取代丙酮第二十一頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日3、乙酰乙酸乙酯在合成上的應(yīng)用比較以下兩合成實(shí)驗(yàn)條件較苛刻，產(chǎn)率不好.取代丙酮（甲基酮）乙酰乙酸乙酯丙酮乙酰乙酸乙酯丙酮合成等價(jià)物實(shí)驗(yàn)條件較溫和，產(chǎn)率較好.第二十二頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日應(yīng)用1：制備取代丙酮（甲基酮）類(lèi)化合物單取代丙酮二取代丙酮第二十三頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日擴(kuò)展：制備環(huán)烷基甲基酮乙酰乙酸乙酯:二鹵代烴＝1:1環(huán)烷基甲基酮第二十四頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日應(yīng)用2：制備甲基二酮類(lèi)化合物乙酰乙酸乙酯:二鹵代烴＝2:1甲基二酮類(lèi)化合物第二十五頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日擴(kuò)展：制備2,5-己二酮第二十六頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日應(yīng)用3：通過(guò)?；苽鋌-二酮類(lèi)化合物b-二酮類(lèi)化合物第二十七頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日取代乙酸比較以下兩合成丙二酸二酯乙酸乙酯合成等價(jià)物丙二酸二乙酯乙酸乙酯實(shí)驗(yàn)條件較苛刻，產(chǎn)率不好.實(shí)驗(yàn)條件較溫和，產(chǎn)率較好.三、丙二酸酯的合成及其應(yīng)用第二十八頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日應(yīng)用1：制備取代乙酸單取代乙酸二取代乙酸第二十九頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日丙二酸二乙酯:二鹵代烴＝1:1擴(kuò)展：制備環(huán)烷基乙酸應(yīng)用2：制備二元羧酸丙二酸二乙酯:二鹵代烴＝2:1二元羧酸第三十頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日非對(duì)稱(chēng)二酸第三十一頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日小結(jié)合成等價(jià)物作用：活化反應(yīng)：使反應(yīng)易進(jìn)行，產(chǎn)率高。

定位作用：使反應(yīng)有較好的區(qū)位選擇性。關(guān)鍵：引入酯基第三十二頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日特點(diǎn)：類(lèi)似羥醛縮合b—二羰基化合物為碳負(fù)離子供體弱堿催化例：四、Knoevenagel（克腦文格爾反應(yīng)）反應(yīng)醛、酮在弱堿（胺、吡啶，哌啶）催化下，與具有活潑a—?dú)湓拥幕衔锏姆磻?yīng)稱(chēng)為Knoevenagel反應(yīng)第三十三頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日

Knoevenagel反應(yīng)舉例：若使用含有羧基的活潑亞甲基化合物，其縮合產(chǎn)物可以脫羧形成a,b—不飽和產(chǎn)物。例1：例2：蜂王漿酸第三十四頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日35復(fù)習(xí)a,b-不飽和醛酮與親核試劑的親核加成反應(yīng)1,4–加成（共軛加成）為主（Nu－:一些較弱的親核試劑）例：產(chǎn)物為b-位取代的飽和酮形式上為3,4-加成（親核部分總是加在4位）規(guī)律：第三十五頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日五、Michael（邁克爾）加成

活潑氫化合物也可以與a,b—不飽和化合物進(jìn)行加成，這種反應(yīng)稱(chēng)為Michael加成。MichaelacceptorMichaeldonorMichael加成1,5-二羰基化合物特點(diǎn)：

碳負(fù)離子加到4位的碳原子上

該反應(yīng)用的堿為醇鈉、季胺堿及苛性堿第三十六頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日Michael加成舉例MichaelacceptorsMichaeldonors第三十七頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日Robinson（魯賓遜）關(guān)環(huán)反應(yīng)醛、酮+

a,b-不飽和酮1.

Michael加成2.

分子內(nèi)醇醛縮合六員環(huán)狀烯酮

Robinson關(guān)環(huán)舉例Step1.

Michael加成Step2.

分子內(nèi)醇醛縮合第三十八頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日六、其他含活潑亞甲基的化合物

與丙二酸二乙酯和乙酰乙酸乙酯相似，兩個(gè)吸電子基團(tuán)如—CHO，—COR，—COOH，—CONR2，—CN，—NO2等連接在同一個(gè)碳原子時(shí)，其亞甲基的氫原子也有活潑性。

進(jìn)行烷基化反應(yīng)：第三十九頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日

進(jìn)行Knoevenagel（克腦文格爾）反應(yīng)：

進(jìn)行Michael（邁克爾）加成：第四十頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日酮酸羰基酸是分子中具有羧基和羰基兩種官能團(tuán)的化合物?？煞譃槿┧岷屯?。根據(jù)酮基和羧基的相對(duì)位置不同，酮酸可分為α、β、γ…酮酸。乙醛酸α-丙酮酸β-丁酮酸第四十一頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日(一)酮酸的命名以羧酸為母體,酮基作取代基,酮基的位次用阿拉伯?dāng)?shù)字或希臘字母標(biāo)明。酮基也可稱(chēng)為氧代。CH3COCH2CH2COOHγ-戊酮酸(4-戊酮酸)丁酮二酸(草酰乙酸)

α-酮戊二酸2-氧代戊二酸第四十二頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日酮酸除了具有酮的通性和羧酸的通性外，α-酮酸和

β-酮酸還具有一些特殊的性質(zhì)。(二)酮酸的化學(xué)性質(zhì)1．酸性酮酸的酸性強(qiáng)于相應(yīng)的醇酸，更強(qiáng)于相應(yīng)的羧酸。>>>>pKa 2.49 3.51 3.86pKa 4.51 4.88第四十三頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日2．α-酮酸、β-酮酸的分解反應(yīng)（脫羧反應(yīng)）

α-酮酸在稀硫酸作用下，受熱發(fā)生脫羧反應(yīng)，生成少一個(gè)碳原子的醛。

β-酮酸比α-酮酸更易脫羧,通常β-酮酸只能在低溫下保存。第四十四頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日

β-酮酸由于羧基受β-羰基的影響,同時(shí)也由于形成6員環(huán)的分子內(nèi)氫鍵而使脫羧更加容易:由于β-酮酸脫羧產(chǎn)物是酮，故稱(chēng)為酮式分解。第四十五頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日

β-酮酸與濃堿共熱，分解為兩分子羧酸鹽，稱(chēng)為酸式分解。問(wèn)題:完成下列反應(yīng)α

β

α’β’γ’第四十六頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日3.α－酮酸的氧化反應(yīng)α-酮酸能被弱氧化劑Tollens試劑氧化第四十七頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日4.α-酮酸的氨基化反應(yīng)

在體內(nèi)α-酮酸在NADH(輔酶)催化下可轉(zhuǎn)變成α-氨基酸，其中GPT(轉(zhuǎn)氨酶)對(duì)肝炎病人的臨床診斷是十分有用的。如：第四十八頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日氨是體內(nèi)代謝的產(chǎn)物，大部分氨在肝臟內(nèi)轉(zhuǎn)變成尿素由腎排除，少部分氨在谷氨酸脫氫酶的作用下，在組織細(xì)胞內(nèi)與a－酮戊二酸反應(yīng)生成谷氨酸。a－酮戊二酸

谷氨酸脫氫酶

谷氨酸

式中NAD為煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（輔酶I），在反應(yīng)中起遞氫作用。

第四十九頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日在生物體內(nèi)a-酮酸和a-氨基酸在轉(zhuǎn)氨酶的作用下可發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，即a-氨基酸的a-氨基借助轉(zhuǎn)氨酶的催化作用轉(zhuǎn)移到酮酸的酮基上，結(jié)果原來(lái)的氨基酸生成相應(yīng)的酮酸，而原來(lái)的酮酸則形成相應(yīng)的氨基酸，這種反應(yīng)稱(chēng)為轉(zhuǎn)氨基作用(transamination)。

a－酮戊二酸

丙氨酸GPT

谷氨酸

丙酮酸第五十頁(yè)，共五十三頁(yè)，2022年，8月28日在正常情況下，GPT存在于人體細(xì)胞內(nèi)。在急性肝炎患者肝細(xì)胞破裂后大量GPT逸入血清,使血清中GPT的活性會(huì)明顯上升。臨床上測(cè)定血清中GPT的活性，就是利用上述反應(yīng)生成的丙酮酸，在堿性條件下與2，4-二硝基苯肼作用顯紅棕色，在用比色法測(cè)定后，即可推算出血清中GPT的