有机合成|醇醛缩合反应及相关应用

狭义的醇醛缩合反应是指醛、酮的α位碳负离子进攻羰基形成β-羟基醛、酮化合物的反应。比如：

反应的产物在原醛基的α位形成了一个新的C—C键。生成的醇醛可以进一步反应，生成多种产物。比如：

习惯上将类似的碳负离子进攻羰基形成新的C—C键的反应部称为醇醛缩合反应。这些反应多为人名反应，在有机合成上有着重要的用途。

1.胺甲基化反应（Mannich反应）

含有α-活泼氢原子的酮与甲醛及胺（伯胺、仲胺或氨）在乙醇溶液中回流，使酮的一个α-活泼氢原子被胺甲基取代，称为胺甲基化反应，所得产物称为曼尼希（Mannich）碱。反应一般在酸性条件下进行，反应产物通常是曼尼希碱盐酸盐。例如：

曼尼奇碱与碘甲烷反应生成季铵盐后，可利用消除反应最终生成α,β-不饱和酮。α,β-不饱和酮，是迈克尔反应的受体。

为什么不用甲醛与羰基化合物的缩合反应直接制备α,β-不饱和醛、酮呢?原因是甲醛过于活泼，易生成多缩合产物。比如乙醛与甲醛在碱性条件下作用先生成三缩合产物，后者进一步与甲醛发生歧化反应，生成季戊四醇。

2.迈克尔（Michael）反应和缩合反应

具有α-活泼氢的化合物，在碱作用下形成负碳离子，这个负碳离子可以和α,β-不饱和羰基化合物进行1,4-亲核加成，这种反应称为迈克尔（Michael）加成。例如：

提供碳负离子的试剂有β-二羰基及带硝基等强吸电子基的化合物，参加反应的α,β-不饱和羰基化合物有一不饱和酮、醛、酯和腈等，结果是在α,β-不饱和化合物的β位上形成一个新的C—C键。

迈克尔加成产物再经分子内羟醛缩合反应，可广泛用于环状化合物的合成。例如：(www.xing528.com)

3.肉桂酸的合成（Perkin反应）

柏琴（Perkin）反应是指芳醛和酸酐在相应的羧酸盐存在下，缩合生成α,β-不饱和酸的反应。克脑文格（Knoevengel）反应与此反应类似，不同之处在于起催化作用的为有机碱，并用其他的亚甲基化合物代替酸酐。例如：

除芳香醛外，酮及脂肪醛也能进行此反应，扩大了使用范围。

4.α,β-环氧酸酯的合成（Darzen反应）

α-卤代羧酸酯在碱的存在下，与羰基化合物缩合生成α,β-环氧酸酯的反应称为达参反应。比如：

反应生成的环氧酸酯经水解、脱羧和重排，得到比原羰基化合物增加一个碳原子的醛、酮。

5.维梯希（Witting）反应

三苯基膦和卤代烃反应生成鏻盐，再用碱处理得到磷叶立德。反应通式如下：

反应中常用的碱有氨、三乙胺、碳酸钠、氢氧化钠、醇钠、氨基钠、丁基锂等，选用何种强度的碱依赖于鏻盐α-碳原子上氢的酸性。若R,R'为氢、烷基或其他给电子基团，则选用强碱（如丁基锂和氨基钠等），生成的磷叶立德为不稳定的磷叶立德，反应在无水和惰性气体保护下进行。若R,R'为吸电子基团，则应选用较弱的碱（如氨，碳酸钠等），生成的磷叶立德为稳定的磷叶立德。若R,R'为苯基，则生成半稳定的磷叶立德。稳定的磷叶立德可以从溶液中分离出来。磷叶立德称为Wittig试剂。该试剂与醛酮反应生成烯烃，这是形成双键的重要方法。反应通式如下：

三苯基膦与卤代烃作用生成盐，它在强碱作用下脱去卤化氢生成两性分子——磷叶立德。磷叶立德对羰基进行加成，脱去三苯基氧化膦得到烯烃。烯烃的一半源于羰基化合物，而另一半来自卤代烃，这一反应称为Witig反应。