Malonic ester合成

Malonic ester合成

丙二酸酯合成法是合成羧酸的重要反應,一般用丙二酸二乙酯為原料。丙二酸酯活潑亞甲基上的氫原子與強鹼反應,生成丙二酸酯的負離 子,它與含有活潑鹵原子的化合物反應,生成α-取代或α,α -二取代的丙 二酸酯,後者經水解及脫竣生成一取代乙酸或二取代乙酸的反應,稱為丙 二酸酯合成。

基本介紹

  • 中文名:Malonic ester合成
  • 別名:丙二酸酯合成法
  • 意義:合成羧酸的重要反應
  • 原料:一般為丙二酸二乙酯
  • 學科:有機化學
反應機理,套用,

反應機理

首先,丙二酸二乙酯在乙醇鈉的作用下,脫去α氫,得到碳負離子:
CH2(COOEt)2 + C2H5ONa → C2H5OH + NaCH(COOEt)2
該反套用乙醇作溶劑。先將鈉溶於乙醇,然後加入丙二酸二乙酯,加熱沸騰幾分鐘即可。
NaCH(COOEt)2為強親核劑,能與鹵代烴反應,得到烴基取代的丙二酸二乙酯:
R-Br + NaCH(COOEt)2 → NaBr↓ + R-CH(COOEt)2生成的NaBr難溶於乙醇,所以能觀察到析出白色沉澱。這是一個SN2反應,伯鹵代烴和烯丙型鹵代烴能得到較高產率,仲鹵代烴產率低,最好不用;叔鹵代烴和鹵代乙烯型的鹵代烴不能順利反應。
R-CH(COOEt)2用氫氧化鈉溶液水解,然後酸化,並加熱脫羧,就得到羧酸:
R-CH(COOEt)2 + 2NaOH → R-CH(COONa)2 + 2EtOH
R-CH(COONa)2 + 2HCl → R-CH(COOH)2 + 2NaCl
R-CH(COOH)2 → R-CH2-COOH + CO2↑(反應條件為加熱)容易看出,用丙二酸酯合成法能得到比原來的鹵代烴多兩個碳的羧酸。
此外,烴基取代的丙二酸酯R-CH(COOEt)2仍然含有一個活潑α氫,尚可進一步烷基化:
R-CH(COOEt)2 + C2H5ONa → R-CNa(COOEt)2 + C2H5OH
R-CNa(COOEt)2 + R’-Br → RR’C(COOEt)2 + NaBr↓
RR’C(COOEt)2用氫氧化鈉溶液水解,然後酸化,並加熱脫羧,就得到兩個烷基取代的乙酸。
反應機理反應機理

套用

丙二酸酯在強鹼存在下,可與多種含有活潑鹵原子的化合物(如鹵代烴及其衍生物、α,
-二鹵化物、碘和醯鹵等)發生取代反應,生成取代的丙二酸酯、環狀化合物、多元羧酸及羰基酸等。在相轉移催化劑存在下, 可用弱鹼鹼代替強鹼製備取代丙二酸酯。
合成套用合成套用

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