β-二羰基化合物 β-二羰基化合物
本章重点
三乙、丙二的性质及其在合成上的应用。
β-二羰基化合物
凡是两个羰基中间为一个亚甲基（CH2）隔开的化合物称为 β-二羰基化合物
β-二酮
CH3
O O C CH2 C CH3
2，4-戊二酮
β-酮酸酯 CH3 丙二酸酯
O O C CH2 C O C2H5
乙酰乙酸乙酯
O O C2H5 O C CH2 C O C2H5 丙二酸二乙酯
β－二羰基化合物的α－H受两个羰基的影响，具有特 殊的活泼性！
1. β-二羰基化合物的酸性及互变异构
酮-烯醇互变异构
O CH 3-C-CH 2 COOC 2H 5
酮式(92.5%)
能与羟胺、苯肼反应，生成肟、苯腙等； 能与NaHSO3、HCN等发生加成反应； 能被还原为β-羟基酸酯； 经水解、酸化后，可以脱羧生成丙酮。
OH CH 3-C=CHCOOC 2H 5
烯醇式(7.5%)
能与钠作用放出氢气； 能与乙酰氯作用生成酯； 能使Br 2/CCl4褪色； 能与FeCl3作用呈现紫红色。
乙酰乙酸乙酯既有羰基的性质，又有羟基和双键的性质， 表明它是由酮式和烯醇式两种互变异构体组成的。
1. β-二羰基化合物的酸性及互变异构
为什么乙酰乙酸乙酯是由酮式和烯醇式两种互变异构体组成的？
O O OH CH3C O CHCOC2H5 CH3
O H CH O OC2H5
CH3CCH2COC2H5
酮式（92.5%） 41oC/2.66bar mp -39oC
烯醇式（7.5%） 32oC/2.66bar
结构对烯醇式含量的影响
1. β-二羰基化合物的酸性及互变异构
几种羰基化合物甲基、亚甲基上氢pKa值及理论解释
乙酸乙酯 pKa 25 丙酮 20 丙二酸二乙酯 13 乙酰乙酸乙酯 11 2,4-戊二酮 9
理论解释：给出质子后生成的负碳离子的负电荷离域，更稳定。
CH3
O O C CH C CH3
O O CH3 C CH C CH3
CH3
O O C CH C CH3
2. β-二羰基化合物碳负离子的反应
A 碳负离子与卤烷的反应—即α-烷基化（或烃基化） B 碳负离子与羰基化合物的反应—缩合反应或α-酰基化 C 碳负离子与α,β-不饱和羰基化合物的加成反应
α-烷基化
O [ CH3 C CH O C OC2H5 ] Na+ RX -NaX CH3 O C CH R O C OC2H5
α-酰基化
O [ CH3 C CH O C OC2H5 ] Na+ RCOX -NaX CH3 O C CH O C OC2H5
O CR
3. β-二羰基化合物
最常用的两种β-二羰基化合物为 Claisen酯缩合
COOC2H5 CH2 COOC2H5
丙二酸二乙酯
O CH3CCH2COOC2H5
乙酰乙酸乙酯
3.1 丙二酸酯在有机合成中的应用 制法
CH 3COOH P Cl2 CH 2COOH Cl NaCN NaOH
C 2H 5OH H2SO 4
CH 2COONa CN
COOC 2H 5 CH 2 COOC 2H 5
3.1 丙二酸酯在有机合成中的应用 应用
A 比较以下两合成
O H3C OEt 强碱 H2C O OEt
合成等价物 丙二酸二酯
O OH R
乙酸酯
实验条件较苛 刻，产率不好.
(1) R X (2) H+
乙酸酯
O EtO O OEt O R X NaOEt EtO R O HO R O OH -CO2 O
取代乙酸
OEt
丙二酸二乙酯
(1) OH (2) H , Δ
+
O OH R
实验条件较温 和，产率较好.
3.1 丙二酸酯在有机合成中的应用 B 应用
制备取代乙酸
O EtO O OEt R X NaOEt EtO R O O OEt (1) OH (2) H+, Δ O R OH
单取代乙酸
R
' X
NaOEt O (1) OH R OH R' OEt (2) H , Δ
+
O EtO R
O
R'
二取代乙酸
制备环烷基乙酸
O EtO O OEt X (CH2)n X NaOEt (1) OH (2) H+, Δ HO O (CH2)n
扩展
丙二酸二乙酯 : 二卤代烃＝1 : 1
示例
CH 2 (COOC 2 H 5 ) 2 (1) NaOC 2 H 5 (2) Br(CH 2 ) 4 Br COOC 2 H 5 COOC 2 H 5
NaOH H2O
(1) H COOH (2) CO 2
3.1 丙二酸酯在有机合成中的应用
制备二元羧酸
O O OEt X (CH2)n X 或 I2 NaOEt (1) OH (2) H , Δ
+
O HO (CH2)n HO O
2
EtO
丙二酸二乙酯 : 二卤代烃＝2 : 1
制备非对称二元羧酸
O EtO O OEt O RX NaOEt EtO R
O OEt (1) OH R EtO O (2) H+, R HO HO O
二元羧酸
O BrCH2CO2Et OEt NaOEt
O EtO
O
丙二酸酯在有机合成中的应用
一取代乙酸，二取代乙 酸，环烷基甲酸，二元 羧酸等的制备 —CH—COOH来源于丙 二酸二乙酯
CH3 CH3 CH2
CH
CH
COOH
CH2 CH2
CH COOH
CH3CH2
COOH
CH2COOH CH2COOH
CH2COOH
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用 制法
O C R' O C OR O
三乙一般来源于乙酸乙酯的Claisen酯缩合
O
a a b
C R'
O OR"
C
+ H
C C O OR
酯＋酯
b
β-羰基酯
C R' C
H
+
C RO OR
酮＋酯
有两处可反应
a
O C R'
O C R' OR" O C R' C H
O
a b
C
O C R
+
H
C C O R
b
酯＋酮
R
β-二酮
+
C "RO
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用 应用
A 比较以下两合成
O 强碱 H3 C CH3 低温 H3C CH2 O
合成等价物 乙酰乙酸乙酯
O H3C CH2 R
丙酮
实验条件较苛 刻，产率不好.
RBr
丙酮
O H3C O OC2H5 O H3C R RBr NaOEt O OH H3C R CO2 H3C O O O
OC2H5
取代丙酮 （甲基酮）
乙酰乙酸乙酯
(1) 稀OH (2) H , Δ
+
CH2 R
实验条件较温 和，产率较好.
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
B 应用
（利用：α-烷基化和α-酰基化）
O
C2H5ONa -C2H5OH
O
O
CH3CCHCOC2H5
O
-
Na+
O
CH3I
O CH3
CH3C-CH-COC2H5
CH3C=CHCOC2H5
O O
α-烷基化
CH3CCH2COC2H5
O
NaH -H2
O
CH3COCl
O O
CH3CCHCOC2H5
O
O COCH3
Na+
OO CH3C=CHCOC2H5
CH3COCCH3
CH3C-CH-COC2H5
CH3COOC2H5
α-酰基化
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
乙酰乙酸乙酯的酮式分解和酸式分解
O CH3C CH2 O COC2H5 O CH3C CH2
浓碱
O COC2H5
稀碱
O CH3C CH3 成酮分解
O CH3C OH
成酸分解
甲基酮（丙酮衍生物)； 二元酮；酮酸酯；环酮，环 状二元酮。
成酮分解副反应少，产率高，常用
羧酸（乙酸衍生物，一 般不用）；二元酸（一 般不用）。
成酸分解副反应多，产率低，不常用
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
乙酰乙酸乙酯的酮式分解
O
O
CH3C-CH2-COC2H5
OH-(5%) （稀）
O-
O-
CH3C-CH2-C-OC2H5 OH OH
O
-CO2
O
H+
O CH3C-CH3
CH3C-CH2-COH
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
乙酰乙酸乙酯的酸式分解
OOH OOH
O
O
CH3C-CH2-COC2H5
-OH(40%)
CH3C-CH2-C-OC2H5
（浓）
O CH3-COH
O + -CH2-COH + C2H5OH2O
O CH3-COH
H2O
C2H5OH
思考题：以下几种类型化合物在用稀碱和 浓碱水解时分别生成何种类型
产物？
O H3C R O H3C
O OC2H5 R O OC2H5 (CH2)n OC2H5 H3C H3C
O
O OC2H5
(CH2)n O O OC2H5 R O
H3C O O
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
制备取代丙酮（甲基酮）类化合物
O H3C
O OC2H5
R X NaOEt H3C
O
O OC2H5 R
(1) 稀 OH (2) H+, Δ H3C
O R
单取代丙酮
R' X NaOEt
O H3C
O (1) 稀 OH OC2H5 (2) H+, Δ H3C
O R R'
R
R'
二取代丙酮
制备环烷基甲基酮
O H3C O OC2H5 O X (CH2)n X H3C NaOEt O OC2H5 (2) H+, Δ (CH2)n (1) 稀 OH H3C n=2~5 (CH2)n OC2H5 (CH2)n X O O
O NaOEt H3C
乙酰乙酸乙酯 : 二卤代烃＝1 : 1
环烷基甲基酮
扩展
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
制备甲基二酮类化合物
O O OC2H5 + X (CH2)n X NaOEt H3C (CH2)n X
O H3C NaOEt O OC2H5 H3C H3C O O O OC2H5 (CH2)n OC2H5 O (1) 稀 OH (2) H , Δ
+
O
O OC2H5
2
H3C
O H3C (CH2)n H3C O
乙酰乙酸乙酯 : 二卤代烃＝2 : 1
甲基二酮类化合物
制备2,5-己二酮
O O O I2 H3C OC2H5 NaOEt H3C H3C O
X(CH2)nX n=0
X2
O CO2Et CO2Et (1) 稀 OH (2) H+, Δ H3C H3C O
2
NaOEt H3C O H3C I I O OEt H3C I O
O
O OEt
O OEt
扩展
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
通过酰基化制备 β -二酮类化合物
O O H3C O NaH OC2H5 R Cl H3C R O H3C O R O H3C R' O O R O O OC2H5
(1) 稀 OH (2) H+, Δ
R'
X
NaH
β -二酮类化合物
制备取代乙酸（略）
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
O
以乙酸乙酯为原料合成4-苯基-2-丁酮
CH3CCH2CH2C6H5
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
选用不超过4个碳的合适原料制备
O CCH3
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
CH 3
制备
CH 3CH 2CH 2CHCOOH
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
O
选用合适的原料制备
O
CH3CCH2CH2CH2COH
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
O O CH3CCH2CH2CH2CCH3
O
CH2Cl2 + 2 CH3CCH2COOC2H5
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
思考题：写出下列反应的产物
O O 2R X OC2H5 NaOEt
2
X (CH2)n X NaOEt
(1) 稀 OH (2) H , Δ
+
H3C
?
O
O 2R X OC2H5 NaOEt I2 NaOEt
2
(1) 稀 OH (2) H , Δ
+
H3C
?
O H3C
O OC2H5
BrCH2CO2Et NaOEt
(1) 稀 OH (2) H , Δ
+
?
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
思考题：合成下列化合物
1.
H3C(H2C)3 C2H5 CH COOH
O
2.
CH3
O H3C CH3
小结
H3C
O CH2
O OC2H5
合成等价物
O C2H5O CH2
O OC2H5 C2H5O
O CH3
关键： 引入酯基 作用： 活化反应：使反应易进行，产率高。 定位作用：使反应有较好的区位选择性。
羰基α位酯基的作用——活化、定位、引导断键
比较以下两条合成路线，你认为哪种较好，为什么？
O NaH X R O R
a
O CO2Et NaOEt X R O R (1) 稀 NaOH O R
b
CO2Et (2) H+, Δ
原料 方法 a 方法 b 易得 易得
反应条件 较为严格 温和
产率 可能不好 较好
其它 有二取代产物
－CO2Et 起活化和定位作用
例 1：分析并写出合成路线
O O + X R1 + X R2
分析 1 ：
R1
R
2
合成路线
O (1) LDA / 低
温 (2) X O R1 R2 + R1 R1
2
O R
1
(1) LDA / 低温 (2) X R O R2
存在问题： 反应条件不温 和，有副产物 生成
（少量）
分析 2 ： 引入酯基
O R1 R2 R1 O
酯基的引入衍生两条新的 合成路线（引导断键）
R1 a O b
R2 CO2Et
CO2Et +
X
R2
b O R
1
a
重排 O R1 CO2Et
O + EtO OEt
O X R1 +
X R
1
O CO2Et +
例1合成路线 a
O CO2Et X R1 O R1 NaOEt CO2Et O R1 CO2Et
t-BuOK
原料如何合成?
2
发生什么反应？
O R
1
X
R
R2 CO2Et
(1) 稀 NaOH (2) H+,
O R
1
R2
NaOEt
Δ
例1 合成路线 b
O (1) LDA / 低温 (2) X R1 R1 O O R1 CO2Et
1. 2.
NaH O EtO OEt
第一步烷基化条件严 格，产率可能不好
O NaOEt X R2 R
1
为什么酯基不加 在另一边？
O
R2 CO2Et
(1) 稀 NaOH (2) H+,
R
1
R2
Δ
例2：分析并写出合成路线 H3C N
a
O
H3C H3C NH2 + 2 HCHO + H3C O
H3C H3C
b
N N
O O
添加酯基
CO2C2H5
Mannich反应 or
H3C NH2 + O
H3C
N
O
胺的共轭加成
逆向Dieckmann缩合
CO2C2H5 CO2C2H5 H3C N COOC2H5 H3C NH2 + 2 H2C C H
胺的共轭加成
1, 3-二羰基化合物 γ 位的反应
问题：如何在1, 3-二羰基化合物的 γ 位烷基化？
O R O γ C H C O α C C H 碱 X C H C α C
O C R O O C C H
R 碱
X R
γ C
C
？
1, 3-二羰基化合物的双负离子化及其烷基化
O
O
O
O
γ C C
H
α C C H
2 强碱
γ C C
α C
C
亲核性较强
O R X
双负离子
O C C H
亲核性较弱
H 2O / H+
R
γ C C
示 例
O γ H3C C O α C CH2 2 NaNH2 CH3 H2C ONa C CH ONa C CH3
O R X NH4Cl R C H2 C CH2
O C CH3
γ-烷基化
R O C X NH4Cl R O C C H2 O C CH2 O C CH3
γ-酰基化
示 例
O CHO H3C
2 KNH2 H2C
OK CHOK
O (1) PhCH2Cl (2) H3O+ H2C CH2Ph CHO
O H3C CO2CH3 NaH H3C
O
ONa C OCH3 BuLi H2C
OLi
ONa C OCH3
(1)CH3CH2Br (2) H3O+ CH3CH2CH2
O CO2CH3
例: 选择性烷基化
O R' (1) NaH (2)HCO2C2H5 (1) R"X (2) H3O+ R' R" O CHO KOH 去-CHO R' R" O O R' CHO 2 NaNH2 R' O O CH
O R' (1) NaH (2)HCO2C2H5 (1) R"X (2) H3O+ O R' R'
O CHO NaH R'
O
O CH
CHO R"
KOH 去-CHO
O R' R"
思考题：写出最后一步去CHO 的机理？
其它含活泼亚甲基的化合物
下列化合物都属于含有活泼氢的化合物
O N C CH2 C OC2H5
氰基乙酸乙酯
O
O
CH3C-CH2-CCH3
乙酰丙酮 2,4-戊二酮
+ RCH2-N
d+
O O-
有酸性 硝基化合物
它们都可与碱作用可生成具有亲核性的碳负离子，与
O C RX 、 C O、 C C ... ...
发生亲核反应，形成新的碳－碳健，这在有机合成中非常重要。
例如：
活泼氢!
O
碱
N C CH2 C OC2H5
氰基乙酸乙酯
C2H5I，120 C，6h 68%
。
NCCHCOOC2H5 C2H5
C2H5 C O + CH2COOC2H5 乙酸铵-乙酸，苯 CH3 CN
85%
CH3 C=C C2H5
CH3
COOC2H5 CN
(解释)
CH3 CH2=C COOC2H5 + CH2COOC2H5 CN
C2H5ONa
CH2 CN
CH COOC2H5
CHCOOC2H5
(解释)
β-二羰基化合物 β-二羰基化合物
本章重点
三乙、丙二的性质及其在合成上的应用。
β-二羰基化合物
凡是两个羰基中间为一个亚甲基（CH2）隔开的化合物称为 β-二羰基化合物
β-二酮
CH3
O O C CH2 C CH3
2，4-戊二酮
β-酮酸酯 CH3 丙二酸酯
O O C CH2 C O C2H5
乙酰乙酸乙酯
O O C2H5 O C CH2 C O C2H5 丙二酸二乙酯
β－二羰基化合物的α－H受两个羰基的影响，具有特 殊的活泼性！
1. β-二羰基化合物的酸性及互变异构
酮-烯醇互变异构
O CH 3-C-CH 2 COOC 2H 5
酮式(92.5%)
能与羟胺、苯肼反应，生成肟、苯腙等； 能与NaHSO3、HCN等发生加成反应； 能被还原为β-羟基酸酯； 经水解、酸化后，可以脱羧生成丙酮。
OH CH 3-C=CHCOOC 2H 5
烯醇式(7.5%)
能与钠作用放出氢气； 能与乙酰氯作用生成酯； 能使Br 2/CCl4褪色； 能与FeCl3作用呈现紫红色。
乙酰乙酸乙酯既有羰基的性质，又有羟基和双键的性质， 表明它是由酮式和烯醇式两种互变异构体组成的。
1. β-二羰基化合物的酸性及互变异构
为什么乙酰乙酸乙酯是由酮式和烯醇式两种互变异构体组成的？
O O OH CH3C O CHCOC2H5 CH3
O H CH O OC2H5
CH3CCH2COC2H5
酮式（92.5%） 41oC/2.66bar mp -39oC
烯醇式（7.5%） 32oC/2.66bar
结构对烯醇式含量的影响
1. β-二羰基化合物的酸性及互变异构
几种羰基化合物甲基、亚甲基上氢pKa值及理论解释
乙酸乙酯 pKa 25 丙酮 20 丙二酸二乙酯 13 乙酰乙酸乙酯 11 2,4-戊二酮 9
理论解释：给出质子后生成的负碳离子的负电荷离域，更稳定。
CH3
O O C CH C CH3
O O CH3 C CH C CH3
CH3
O O C CH C CH3
2. β-二羰基化合物碳负离子的反应
A 碳负离子与卤烷的反应—即α-烷基化（或烃基化） B 碳负离子与羰基化合物的反应—缩合反应或α-酰基化 C 碳负离子与α,β-不饱和羰基化合物的加成反应
α-烷基化
O [ CH3 C CH O C OC2H5 ] Na+ RX -NaX CH3 O C CH R O C OC2H5
α-酰基化
O [ CH3 C CH O C OC2H5 ] Na+ RCOX -NaX CH3 O C CH O C OC2H5
O CR
3. β-二羰基化合物
最常用的两种β-二羰基化合物为 Claisen酯缩合
COOC2H5 CH2 COOC2H5
丙二酸二乙酯
O CH3CCH2COOC2H5
乙酰乙酸乙酯
3.1 丙二酸酯在有机合成中的应用 制法
CH 3COOH P Cl2 CH 2COOH Cl NaCN NaOH
C 2H 5OH H2SO 4
CH 2COONa CN
COOC 2H 5 CH 2 COOC 2H 5
3.1 丙二酸酯在有机合成中的应用 应用
A 比较以下两合成
O H3C OEt 强碱 H2C O OEt
合成等价物 丙二酸二酯
O OH R
乙酸酯
实验条件较苛 刻，产率不好.
(1) R X (2) H+
乙酸酯
O EtO O OEt O R X NaOEt EtO R O HO R O OH -CO2 O
取代乙酸
OEt
丙二酸二乙酯
(1) OH (2) H , Δ
+
O OH R
实验条件较温 和，产率较好.
3.1 丙二酸酯在有机合成中的应用 B 应用
制备取代乙酸
O EtO O OEt R X NaOEt EtO R O O OEt (1) OH (2) H+, Δ O R OH
单取代乙酸
R
' X
NaOEt O (1) OH R OH R' OEt (2) H , Δ
+
O EtO R
O
R'
二取代乙酸
制备环烷基乙酸
O EtO O OEt X (CH2)n X NaOEt (1) OH (2) H+, Δ HO O (CH2)n
扩展
丙二酸二乙酯 : 二卤代烃＝1 : 1
示例
CH 2 (COOC 2 H 5 ) 2 (1) NaOC 2 H 5 (2) Br(CH 2 ) 4 Br COOC 2 H 5 COOC 2 H 5
NaOH H2O
(1) H COOH (2) CO 2
3.1 丙二酸酯在有机合成中的应用
制备二元羧酸
O O OEt X (CH2)n X 或 I2 NaOEt (1) OH (2) H , Δ
+
O HO (CH2)n HO O
2
EtO
丙二酸二乙酯 : 二卤代烃＝2 : 1
制备非对称二元羧酸
O EtO O OEt O RX NaOEt EtO R
O OEt (1) OH R EtO O (2) H+, R HO HO O
二元羧酸
O BrCH2CO2Et OEt NaOEt
O EtO
O
丙二酸酯在有机合成中的应用
一取代乙酸，二取代乙 酸，环烷基甲酸，二元 羧酸等的制备 —CH—COOH来源于丙 二酸二乙酯
CH3 CH3 CH2
CH
CH
COOH
CH2 CH2
CH COOH
CH3CH2
COOH
CH2COOH CH2COOH
CH2COOH
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用 制法
O C R' O C OR O
三乙一般来源于乙酸乙酯的Claisen酯缩合
O
a a b
C R'
O OR"
C
+ H
C C O OR
酯＋酯
b
β-羰基酯
C R' C
H
+
C RO OR
酮＋酯
有两处可反应
a
O C R'
O C R' OR" O C R' C H
O
a b
C
O C R
+
H
C C O R
b
酯＋酮
R
β-二酮
+
C "RO
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用 应用
A 比较以下两合成
O 强碱 H3 C CH3 低温 H3C CH2 O
合成等价物 乙酰乙酸乙酯
O H3C CH2 R
丙酮
实验条件较苛 刻，产率不好.
RBr
丙酮
O H3C O OC2H5 O H3C R RBr NaOEt O OH H3C R CO2 H3C O O O
OC2H5
取代丙酮 （甲基酮）
乙酰乙酸乙酯
(1) 稀OH (2) H , Δ
+
CH2 R
实验条件较温 和，产率较好.
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
B 应用
（利用：α-烷基化和α-酰基化）
O
C2H5ONa -C2H5OH
O
O
CH3CCHCOC2H5
O
-
Na+
O
CH3I
O CH3
CH3C-CH-COC2H5
CH3C=CHCOC2H5
O O
α-烷基化
CH3CCH2COC2H5
O
NaH -H2
O
CH3COCl
O O
CH3CCHCOC2H5
O
O COCH3
Na+
OO CH3C=CHCOC2H5
CH3COCCH3
CH3C-CH-COC2H5
CH3COOC2H5
α-酰基化
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
乙酰乙酸乙酯的酮式分解和酸式分解
O CH3C CH2 O COC2H5 O CH3C CH2
浓碱
O COC2H5
稀碱
O CH3C CH3 成酮分解
O CH3C OH
成酸分解
甲基酮（丙酮衍生物)； 二元酮；酮酸酯；环酮，环 状二元酮。
成酮分解副反应少，产率高，常用
羧酸（乙酸衍生物，一 般不用）；二元酸（一 般不用）。
成酸分解副反应多，产率低，不常用
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
乙酰乙酸乙酯的酮式分解
O
O
CH3C-CH2-COC2H5
OH-(5%) （稀）
O-
O-
CH3C-CH2-C-OC2H5 OH OH
O
-CO2
O
H+
O CH3C-CH3
CH3C-CH2-COH
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
乙酰乙酸乙酯的酸式分解
OOH OOH
O
O
CH3C-CH2-COC2H5
-OH(40%)
CH3C-CH2-C-OC2H5
（浓）
O CH3-COH
O + -CH2-COH + C2H5OH2O
O CH3-COH
H2O
C2H5OH
思考题：以下几种类型化合物在用稀碱和 浓碱水解时分别生成何种类型
产物？
O H3C R O H3C
O OC2H5 R O OC2H5 (CH2)n OC2H5 H3C H3C
O
O OC2H5
(CH2)n O O OC2H5 R O
H3C O O
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
制备取代丙酮（甲基酮）类化合物
O H3C
O OC2H5
R X NaOEt H3C
O
O OC2H5 R
(1) 稀 OH (2) H+, Δ H3C
O R
单取代丙酮
R' X NaOEt
O H3C
O (1) 稀 OH OC2H5 (2) H+, Δ H3C
O R R'
R
R'
二取代丙酮
制备环烷基甲基酮
O H3C O OC2H5 O X (CH2)n X H3C NaOEt O OC2H5 (2) H+, Δ (CH2)n (1) 稀 OH H3C n=2~5 (CH2)n OC2H5 (CH2)n X O O
O NaOEt H3C
乙酰乙酸乙酯 : 二卤代烃＝1 : 1
环烷基甲基酮
扩展
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
制备甲基二酮类化合物
O O OC2H5 + X (CH2)n X NaOEt H3C (CH2)n X
O H3C NaOEt O OC2H5 H3C H3C O O O OC2H5 (CH2)n OC2H5 O (1) 稀 OH (2) H , Δ
+
O
O OC2H5
2
H3C
O H3C (CH2)n H3C O
乙酰乙酸乙酯 : 二卤代烃＝2 : 1
甲基二酮类化合物
制备2,5-己二酮
O O O I2 H3C OC2H5 NaOEt H3C H3C O
X(CH2)nX n=0
X2
O CO2Et CO2Et (1) 稀 OH (2) H+, Δ H3C H3C O
2
NaOEt H3C O H3C I I O OEt H3C I O
O
O OEt
O OEt
扩展
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
通过酰基化制备 β -二酮类化合物
O O H3C O NaH OC2H5 R Cl H3C R O H3C O R O H3C R' O O R O O OC2H5
(1) 稀 OH (2) H+, Δ
R'
X
NaH
β -二酮类化合物
制备取代乙酸（略）
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
O
以乙酸乙酯为原料合成4-苯基-2-丁酮
CH3CCH2CH2C6H5
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
选用不超过4个碳的合适原料制备
O CCH3
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
CH 3
制备
CH 3CH 2CH 2CHCOOH
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
O
选用合适的原料制备
O
CH3CCH2CH2CH2COH
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
O O CH3CCH2CH2CH2CCH3
O
CH2Cl2 + 2 CH3CCH2COOC2H5
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
思考题：写出下列反应的产物
O O 2R X OC2H5 NaOEt
2
X (CH2)n X NaOEt
(1) 稀 OH (2) H , Δ
+
H3C
?
O
O 2R X OC2H5 NaOEt I2 NaOEt
2
(1) 稀 OH (2) H , Δ
+
H3C
?
O H3C
O OC2H5
BrCH2CO2Et NaOEt
(1) 稀 OH (2) H , Δ
+
?
3.2 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
思考题：合成下列化合物
1.
H3C(H2C)3 C2H5 CH COOH
O
2.
CH3
O H3C CH3
小结
H3C
O CH2
O OC2H5
合成等价物
O C2H5O CH2
O OC2H5 C2H5O
O CH3
关键： 引入酯基 作用： 活化反应：使反应易进行，产率高。 定位作用：使反应有较好的区位选择性。
羰基α位酯基的作用——活化、定位、引导断键
比较以下两条合成路线，你认为哪种较好，为什么？
O NaH X R O R
a
O CO2Et NaOEt X R O R (1) 稀 NaOH O R
b
CO2Et (2) H+, Δ
原料 方法 a 方法 b 易得 易得
反应条件 较为严格 温和
产率 可能不好 较好
其它 有二取代产物
－CO2Et 起活化和定位作用
例 1：分析并写出合成路线
O O + X R1 + X R2
分析 1 ：
R1
R
2
合成路线
O (1) LDA / 低
温 (2) X O R1 R2 + R1 R1
2
O R
1
(1) LDA / 低温 (2) X R O R2
存在问题： 反应条件不温 和，有副产物 生成
（少量）
分析 2 ： 引入酯基
O R1 R2 R1 O
酯基的引入衍生两条新的 合成路线（引导断键）
R1 a O b
R2 CO2Et
CO2Et +
X
R2
b O R
1
a
重排 O R1 CO2Et
O + EtO OEt
O X R1 +
X R
1
O CO2Et +
例1合成路线 a
O CO2Et X R1 O R1 NaOEt CO2Et O R1 CO2Et
t-BuOK
原料如何合成?
2
发生什么反应？
O R
1
X
R
R2 CO2Et
(1) 稀 NaOH (2) H+,
O R
1
R2
NaOEt
Δ
例1 合成路线 b
O (1) LDA / 低温 (2) X R1 R1 O O R1 CO2Et
1. 2.
NaH O EtO OEt
第一步烷基化条件严 格，产率可能不好
O NaOEt X R2 R
1
为什么酯基不加 在另一边？
O
R2 CO2Et
(1) 稀 NaOH (2) H+,
R
1
R2
Δ
例2：分析并写出合成路线 H3C N
a
O
H3C H3C NH2 + 2 HCHO + H3C O
H3C H3C
b
N N
O O
添加酯基
CO2C2H5
Mannich反应 or
H3C NH2 + O
H3C
N
O
胺的共轭加成
逆向Dieckmann缩合
CO2C2H5 CO2C2H5 H3C N COOC2H5 H3C NH2 + 2 H2C C H
胺的共轭加成
1, 3-二羰基化合物 γ 位的反应
问题：如何在1, 3-二羰基化合物的 γ 位烷基化？
O R O γ C H C O α C C H 碱 X C H C α C
O C R O O C C H
R 碱
X R
γ C
C
？
1, 3-二羰基化合物的双负离子化及其烷基化
O
O
O
O
γ C C
H
α C C H
2 强碱
γ C C
α C
C
亲核性较强
O R X
双负离子
O C C H
亲核性较弱
H 2O / H+
R
γ C C
示 例
O γ H3C C O α C CH2 2 NaNH2 CH3 H2C ONa C CH ONa C CH3
O R X NH4Cl R C H2 C CH2
O C CH3
γ-烷基化
R O C X NH4Cl R O C C H2 O C CH2 O C CH3
γ-酰基化
示 例
O CHO H3C
2 KNH2 H2C
OK CHOK
O (1) PhCH2Cl (2) H3O+ H2C CH2Ph CHO
O H3C CO2CH3 NaH H3C
O
ONa C OCH3 BuLi H2C
OLi
ONa C OCH3
(1)CH3CH2Br (2) H3O+ CH3CH2CH2
O CO2CH3
例: 选择性烷基化
O R' (1) NaH (2)HCO2C2H5 (1) R"X (2) H3O+ R' R" O CHO KOH 去-CHO R' R" O O R' CHO 2 NaNH2 R' O O CH
O R' (1) NaH (2)HCO2C2H5 (1) R"X (2) H3O+ O R' R'
O CHO NaH R'
O
O CH
CHO R"
KOH 去-CHO
O R' R"
思考题：写出最后一步去CHO 的机理？
其它含活泼亚甲基的化合物
下列化合物都属于含有活泼氢的化合物
O N C CH2 C OC2H5
氰基乙酸乙酯
O
O
CH3C-CH2-CCH3
乙酰丙酮 2,4-戊二酮
+ RCH2-N
d+
O O-
有酸性 硝基化合物
它们都可与碱作用可生成具有亲核性的碳负离子，与
O C RX 、 C O、 C C ... ...
发生亲核反应，形成新的碳－碳健，这在有机合成中非常重要。
例如：
活泼氢!
O
碱
N C CH2 C OC2H5
氰基乙酸乙酯
C2H5I，120 C，6h 68%
。
NCCHCOOC2H5 C2H5
C2H5 C O + CH2COOC2H5 乙酸铵-乙酸，苯 CH3 CN
85%
CH3 C=C C2H5
CH3
COOC2H5 CN
(解释)
CH3 CH2=C COOC2H5 + CH2COOC2H5 CN
C2H5ONa
CH2 CN
CH COOC2H5
CHCOOC2H5
(解释)