问题：活泼亚甲基的肟化
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提问：沧海一声笑
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时间：2007-06-25 17:27:44 编辑加入/取消收藏订制/取消短消息举报该贴

我最近正在做如下的反应（如图）。
反应条件：将原料分散于甲苯中，滴加亚硝酸叔丁酯（3当量）的甲苯溶液，室温下反应10分钟，再加入叔丁醇钾（2当量），反应一段时间后加入甲醇，一个小时后再处理。
现在有几个问题需要请教：
1。这个反应是哪个人名反应？机理是什么？
2。这个反应中叔丁醇钾和甲醇的作用是什么？叔丁醇钾应该用多大量？
3。这个反应应该注意什么？（甲苯和甲醇已经经过无水处理）

回复人：edwin,★★ (宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来) 时间：2007-06-25 19:12:10 编辑	1楼
产物有个结构式的异变: -NO<-->=N-OH. 所以这是常见的碳负离子反应. 1当量的叔丁醇钾作为强碱使甲酯脱去a碳氢. 另一当量的叔丁醇钾使=N-OH脱去质子, 使反应平衡向产物方向移动. 甲醇用于反应的淬灭反应要求无水. 所用的甲酯和亚硝酸叔丁酯最好能在反应前蒸馏一遍

回复人：沧海一声笑,★★★ (为国家富强奋斗，为人民疾苦呐喊！) 时间：2007-06-25 20:21:52 编辑

2楼

谢谢楼上的回答。

我们按照文献上的做法做，加入亚硝酸叔丁酯搅拌以后点板就发生了反应（复合点分开了），如果点板没有反应，那后面就不会再反应了。有两天天阴下雨了，结果就没有做成。
我们现在的做法是亚硝酸叔丁酯加入后，等原料完全消失（如果反应进行了那就是10分钟以内），再加入叔丁醇钾（放热），最快的一次20分钟就反应结束了。
我们的酯是固体，我现在只能做到充分烘干。

不知道这个反应有没有可能是自由基机理？

回复人：chemindole,▲▲▲▲ (爱化学合成就像猫咪看到鱼) 时间：2007-06-25 21:41:46 编辑

3楼

不是自由基机理。标准的碳负离子亲核取代反应。主要用于合成取代氨基酸或转化为酮基。这是合成酮酸酯的一种经典方法。
因为你是羧酸酯，亚甲基的活性不是很强，需要强碱才能脱掉a-H。固体甲醇钠已经有足够的碱性能够使羧酸酯生成碳负离子。我在详细研究酮酸酯的合成时发现一个明显的反应现象：再加入羧酸酯或草酸酯或亚硝酸乙酯，碱性会明显下降，反应就中止。详细见附图：
在室温下，醇钠强碱会和羧酸酯或亚硝酸酯反应主要生成1c或2a,因为双键饱和而明显放热，并且酸性大幅下降，1c和2a是没有反应活性的，反应就停止或不反应。
但在升温保持在50~60度时，就会明显生成碳负离子。
因为是甲酯，反应会生成较多的羧酸酯缩合物，乙酯的缩合物就明显减少。
下雨天，空气潮湿，叔丁醇钾在潮湿空气中迅速分解了。碱性大幅下降。
从你的反应描述，是温度不够，反应主要生成2a。你的加料次序应该如下：
固体叔丁醇钾/羧酸酯和甲苯混合，最好选用异丙醚或THF，加热回流在60度左右15-30分钟，再滴加t-BuONO，保持反应温度在60度左右，应该收率会大幅提高。
你的反应，固体甲醇钠已经足够了。是反应温度和操作程序不对。这个反应忌水/酸/醇，但固体醇钠析出的醇影响不大。
我用无水甲醇和金属钠制备的液体甲醇钠或液体乙醇钠，即使过量3倍摩尔，都没有得到缩合物，但固体醇钠的产率很高。

回复人：zhujieming,▲▲▲▲▲ (sioc) 时间：2007-06-25 21:55:11 编辑	4楼
可能是这样的

回复人：chemindole,▲▲▲▲ (爱化学合成就像猫咪看到鱼) 时间：2007-06-26 05:06:36 编辑

5楼

4楼的兄弟说的是一个理想的碳负离子亲核反应理论模型。实际反应复杂得多。
我在合成酮酸酯时，采用固体乙醇钠催化羧酸甲酯，GC-MS分析会得到主产物羧酸乙酯，是因为羧酸甲酯和乙醇钠生成中间化合物1c的缘故。然后酯交换。
加入甲醇的效果：终止反应。相当于我采用的液体甲醇钠，使亚硝酸酯转化为2a。因为甲醇的酸性比污基弱得多，要使产品析出，还需要加入少量酸中和反应PH在7~8。可以采用无水甲酸/冰乙酸等。
投料如下：
1mol 羧酸甲酯和异丙醚混合，加入2-3mol固体甲醇钠，在50-60度加热回流保持在15-30分钟，然后缓慢滴加1.2mol亚硝酸酯，滴加完后再保温回流2-3h，一般收率在60-70%
反应结束，加入无水甲酸中和到PH7-8。
会有不少羧酸甲酯缩合物，最好采用羧酸乙酯和固体乙醇钠。

回复人：沧海一声笑,★★★ (为国家富强奋斗，为人民疾苦呐喊！) 时间：2007-06-26 22:51:31 编辑	6楼
太感谢了！！今天我们把大家的回答打印出来仔细研究呢…… 如果把酯变成酰胺（N上没有氢）这个反应会不会好做些？谢谢！！

回复人：chemindole,▲▲▲▲ (爱化学合成就像猫咪看到鱼) 时间：2007-06-28 18:18:46 编辑

7楼

酰胺的a-H的酸性更弱，需要更强的碱。如果你的R不是苯环类芳香基团，一般的pKa值如下：
H-CH2COOBu-t : 30.3
H-CH2CONMe2: 32
H-CH2COMe(丙酮) 26.5
采用酰胺的反应估计更困难。
你可以参考国内文献：丁二酮的合成。丁二酮一般采用丁酮和亚硝酸酯在酸催化下合成丁酮圬，再水解得到丁二酮。例如：
《丁二酮合成新工艺研究》浙江化工1998（2）P。22

回复人：沧海一声笑,★★★ (为国家富强奋斗，为人民疾苦呐喊！) 时间：2007-06-28 22:38:52 编辑	8楼
谢谢，我的酰胺就是芳香基的，那个N就是芳香杂环的一部分。

回复人：沧海一声笑,★★★ (为国家富强奋斗，为人民疾苦呐喊！) 时间：2007-07-02 22:17:48 编辑

9楼

我的原料（酯），用普通薄层板展开，石油醚：乙酸乙酯（1：2）时RF=0.5，作反应以后，得到的是爬不动的点，用甲醇：乙酸乙酯（1：1）才能爬到RF=0.5。

还有一次是得到了一个RF=0.15的点石油醚：乙酸乙酯（3：1）（板经过三乙胺处理，原料在RF=0.8）

不知道哪一个才是产品，明天做核磁。万一都不是，那就惨了……

回复人：chemindole,▲▲▲▲ (爱化学合成就像猫咪看到鱼) 时间：2007-07-03 14:14:15 编辑	10楼
产物应该能在甲醇/EAc能展开，但在石油醚中肯定爬不动

回复人：zhujieming,▲▲▲▲▲ (sioc) 时间：2007-07-03 19:00:57 编辑

11楼

楼主的展开剂选择不是很合适,建议一般RF值在0.3(即板的三分之一处)比较合适.
选择极性太大的展开剂爬板,极性相近的东西会爬不开.当然极性太小也不行,那样爬不起来,有时候点也会重叠.如果反应体系比较乱的话还有必要考虑用不同比例的展开剂将极性相差较远的分别展开到合适的位置,以为梯度淋洗的依据.不过如果知道体系反应比较干净(产物单一)的话,那爬高一点也是无所谓的
爬板展开剂的选择很重要,它是下一步过柱子的重要参考,所以要适当选择.

有点偏离主题,只是一点实验体会,供大家指正

回复人：沧海一声笑,★★★ (为国家富强奋斗，为人民疾苦呐喊！) 时间：2007-07-07 23:47:15 编辑	12楼
已经打分了。

回复人：沧海一声笑,★★★ (为国家富强奋斗，为人民疾苦呐喊！) 时间：2007-07-07 23:47:38 编辑	13楼
谢谢各位大哥的指点！！！

得分人：edwin：3,chemindole：3,zhujieming：3,

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