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麦克尔加成在立体化学上属于区域选择性反应。亲核试剂2优先进攻β位的碳原子,生成一个烯醇盐中间体4,后者在后处理步骤中被质子化,生成一个新的饱和的羰基化合物。
以丙二酸酯和 α,β-不饱和羰基化合物的加成为例:
这一碱催化的Michael反应的结果是不饱和共轭体系的C—Cπ键被打破,在产物中形成了新的C—Cσ键。
与Michael加成相竞争的加成是1,2-加成,通过选择适当的实验条件和反应物可以使 1,2-加成的竞争趋于最小 。下列因素有利于 Michael 加成:
① 增大碳负离子和羰基周围的立体阻碍;
② 使用极性溶剂如 HMPA ;
③ 更稳定的碳负离子 ;
④ 较高的温度 ;
⑤ 较长的反应时间。
在反应中,1,2-加成产物为动力学控制产物,上述因素均能促使形成的1,2-加成产物和初始原料达成平衡,最终转化为更稳定的共轭加成产物 。
麦克尔(Michael)反应是指碳负离子对 α、β-不饱和醛 、酮 、羧酸 、酯、腈、硝基化合物等的共轭加成反应,该反应是一类十分重要的有机反应。在有机合成上用以增长碳链,合成带有各种官能团的有机化合物。为最有价值的有机合成反应之一,是构筑碳-碳键的最常用方法之一。有时也称为1,4-加成、共轭加成。是亲核试剂对α,β-不饱和羰基化合物发生的β位碳原子发生的加成反应,在逆合成分析中属于亲核试剂对a3合成子发生的反应。
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在 Michael 反应中,碳负离子通常是指那些具有杂原子π共轭稳定的碳负离子。它的产生通常用碱催化来实现。用的催化剂有烷氧化物(如醇钠)、碱性胺(如叔胺)、金属氢化物(如 NaH)和胺基锂(如二异丙胺锂 LDA)等。只含有一个羰基 、酯基或氰基的化合物,其活泼亚甲基的酸性不够强,需要较强的碱才能使其产生碳负离子或烯醇负离子。如图1:
被一个硝基或两个羰基 、酯基 、氰基等活化的亚甲基其酸性较强(通常比一般的脂肪醇的酸性 强),用金属烷氧化物 、金属氢氧化物或胺处理就可生成烯醇负离子。
Michael反应最直接的应用就是增长碳链,合成含有多个官能团的化合物,这些化合物均具有进一步反应的能力,生成各种类型的有机化合物。
α、β-不饱和醛、酮是最有效和最有用的 Michael 受体,由羰基稳定的碳负离子(烯醇负离子)与之共轭加成生成 1,5-二羰基化合物,后者在碱性条件下发生分子内羟醛缩合反应,失水生成 α、β-不饱和环酮。这一过程称为 Robinson 成环反应:
这是制取带有一个角甲基的氢化萘酮(天然甾族分子的部分结构)的首选方法,通过选择适当的溶剂可以获得高立体选择性的产物 。
Robinson成环反应的操作通常是将 α、β-不饱和酮慢慢加到活泼亚甲基化合物和催化量的 冷的乙醇钠溶液中,形成的加成产物紧接着发生羟醛缩合 。酯或酰胺作为碳负离子源与 α、β- 不饱和醛 、酮的 Michael反应产生 γ-酮酸酯或 γ-酮酰胺。
在有机合成中利用不同的亲核试剂,可以方便的生成碳碳键,碳氧键,碳氮键,碳硫键,碳硒键,等等。当麦克尔加成与羟醛反应串联起来的时候就产生了有机合成上著名的“罗宾逊成环反应”。后者最大的用处是用来合成维兰德-米歇尔酮。这个酮则是类固醇类药物人工合成的基础,也是近现代许许多多萜类天然产物人工合成的重要原料。比如可以用来合成抗癌药物紫杉醇。
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超越建筑的幻象—谈迈克尔.格雷夫斯的作品
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迈克尔逊干涉仪测薄玻璃片厚度
1 设 计 性 实 验: 微小长度的测量 实验人(学 号):蒋达飞 关云飞 任厅厅 刘钊 班 级:2015级物理学本科班 2 迈克尔逊干涉仪测薄玻璃片厚度 【实验目的】 1.了解迈克尔逊干涉仪的特点,学会调整和使用。 2.学习用迈克尔逊干涉仪测量单色光波长及薄玻璃片厚度的方法。 【实验仪器】 迈克尔逊干涉仪, HNL -55700型 H e-Ne激光器、扩束镜,白赤灯,毛玻璃片,光具座,薄玻璃片。 【实验原理】 迈克尔逊干涉仪工作原理:如图 10-1所示。在图中 S为光源, G1是分束板, G1的一面镀有半反射膜, 使照在上面的光线一半反射另一半透射。 G2是补偿板, M 1、M 2为平面反射镜。 光源 He-Ne激光器 S发出的光经会聚透镜 L 扩束后,射入 G1板,在半反射 面上分成两束光: 光束 (1)经 G1板内部折向 M 1镜,经 M 1反射后返回,再次穿过 G1板,到达屏
对烯烃或炔烃的加成,是合成氟代烃最直接的方法。由于F2和HF的使用不便以及反应放热严重,难以控制,限制了其在有机合成中的应用,但在工业上应用较多。
多种氟代试剂都能对烯烃加成,生成邻二氟代烷烃。
而单氟代烷烃则是通过HF对烯烃的加成制备,反应遵循Markovnikov规则。由于操作和控制不方便,一个替代方法是使用Olah试剂(HF/Pyridine)。
【Olah, G, A; Welch, J,T. J. Org. Chem. 1979, 44, 3872】
Olah试剂对炔烃的加成则生成二氟代烷烃。
【Olah, G, A; Welch, J,T. J. Org. Chem. 1979, 44, 3872】
AcOF,CF3OF,FOClO3,和CsSO 4F 等试剂对烯烃的加成会引入另一个官能团,得到邻位取代的氟化物。
NO2BF4对烯烃加成得到邻硝基氟化物,引入一个含氮官能团。
【Mursakulov, I, G; Talybov, A, H. Chem.Abstr, 1979,90, 38561】
邻卤氟化物可以通过不同试剂对烯烃的加成制得,如环己烯,在不同的条件下生成邻氯,邻溴和邻碘的氟代环己烷。
aOlah, G, A; Welch, J, T. J. Org. Chem. 1979,44, 3872.
bRozen, S; Brand, M. J. Org. Chem, 1985,50, 3342.
bHeasley, V. L;Gipe, R. K; Martin, J. L. J.Org. Chem. 1983, 48, 3195.
dAlvernhe, G; Laurent, A; Haufe, G. Synthesis.1987, 562.
eSchmidt, H; Mernert, H. Angew. Chem. 1960,72, 493.
1-Bromo-2-fluoro-2-phenylpropane. A magneticallystirred mixture of α-methylstyrene( 7.1 g ,60 mmol), triethylamine trihydrofluorideand (14.7 mL, 90 mmol)and dichloro-methane(60mL)contained in a 250 mL, single-necked, round-bottomedflaskis treated with N-bromosuccinimide( 11.8 g ,66 mmol)at 0°C .After 15 min, the bath is removed, and stirring is continued at roomtemperature for 5 hr. The reaction mixture is poured into ice water (1000 mL),made slightly basic with aqueous 28% ammonia, and extracted with dichloromethane(4 × 150 mL). The combined extracts are washed with 0.1N hydrochloric acid(2 × 150mL)and 5% sodiumhydrogen carbonatesolution (2 × 150 mL)andthen dried over magnesium sulfate. After removal of the solvent by rotary evaporation,the crude product is distilled to give the product: 11.6 g(89%); bp 50 -52°C ( 0.15 mm ), n20D 1.5370
【Haufe, G; Alvernhe, G; Laurent,A. Organic Syntheses. Coll. Vol. 10, 128.】
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批准号 |
29773026 |
项目名称 |
沸石分子筛催化亲核加成反应的研究 |
项目类别 |
面上项目 |
申请代码 |
B0202 |
项目负责人 |
王琪珑 |
负责人职称 |
教授 |
依托单位 |
山东大学 |
研究期限 |
1998-01-01 至 2000-12-31 |
支持经费 |
13(万元) |
较系统地研究了酸性沸石分子筛催化的克恼温格缩合反应、缩醛化和香豆素化合物的合成反应。具有高硅铝比、强酸性和强疏水性的HY、HM等较大孔径的沸石是克恼温格反应的优良催化剂。它们对香豆素类化合物合成以及芳香醛等醛类与二醇缩醛化反应具有良好的催化作用。产物收率一般在80%以上。研发出了上述三类沸石催化反应的合适工艺,即选用合适的有机溶剂回流,同时分去反应生成的水或小分子醇类。由于沸石催化剂独有的空间选择性和可调变的酸性及疏水性,三类反应对主产物的选择性均很高。鉴于ⅢⅤ族纳米晶具有特殊的性能,我们还开展了此类材料的溶剂热合成研究并探讨其催化有机合成反应的性能,取得了重要进展。 2100433B