酸催化下的反应原理：

环戊酮与正戊醛在酸性条件下反应，经过缩合反应，脱水反应得到2-亚戊基环戊酮。首先是环戊酮在酸催化下由酮式转化为烯醇式，然后烯醇与质子化的正戊醛发生亲核加成反应，生成质子化的p-羟基羰基化合物，然后再经质子转移，在酸的催化作用下，脱水生成2-亚戊基环戊酮。其反应过程如下：

3．1．2不同催化剂对反应的影响

无机碱催化剂催化效果较好，无机碱催化时，是由环戊酮或正戊醛脱去伍氢形成的碳负离子作为亲核试剂进攻另一分子的羰基化合物。碳负离子的稳定性对反应的难易有着很大的影响。环戊酮与正戊醛在碱性条件下都易形成碳负离子，其上的负电荷因氧原子的分散而稳定存在，故较易发生交叉缩合，生成2-亚戊基环戊酮。所以无机碱催化体系中2-亚戊基环戊酮的得率较高。

有机碱催化效果不太好，可能是在有机体系中，在极性小的条件下，不利于a氢的离去，不利于碳负离子(或者烯醇负离子)的形成，从而不利于烷氧负离子夺取氢，生成p．羟基羰基化合物，影响产物的得率，以甲醇钠做碱催化剂，2-亚戊基环戊酮得率不太理想，而以二甲胺做催化剂时，主产物的得率为76．3％。这是由于二甲胺的碱性较弱，使得环戊酮与正戊醛的羰基活性与其Ⅱ氢的活性区别较大，效率得以进一步提高，但同时由于碱性的减弱，反应速率减慢，反应时间延长。

3．1．3反应时间的确定

随着反应时间的延长，正戊醛的转化率变大，但是反应选择 性变差，这是因为反应刚开始主要进行生成2-亚戊基环戊烯酮的主反应，随着反应的进行，正戊醛与环戊酮的自缩合的反应程度增大，故其选择性变差，当反应时间为5 h时，正戊醛的转化率达到最大，再延长反应时间其转化率不再变化，且随着反应时间的延长，副反应增加，产物得率下降，故确定较优的反应时间为5 h。

3．1．4反应温度的确定

温度是有机反应极其重要的一个参数，直接影响到反应的速度、收率能耗、副反应等一系列问题。温度还可以影响到反应中催化剂的活性及催化能力，因此为选择一个合适的反应温度。

反应温度对环戊酮和正戊醛的缩合反应具有一定的影响．温度太低，反应速度慢，且催化剂的活性较差，催化效果不明显；温度过高，副反应加快，可能会影响p-羟基羰基化合物在脱水催化剂作用下脱水生成2-亚戊基环戊酮的过程。使得目的产物2-亚戊基环戊酮的产率降低，且温度过高，对反应设备也会有一定影响。通过实验，发现在以y-A1203为催化剂的条件下，环戊酮和正戊醛缩合反应温度在130～140℃比较适宜。在此温度下，催化剂的活性达到最大，反应的得率最高。 3．1．5小结

以正戊醛与环戊酮为原料，探讨了不同类型催化剂对反应特性的影响，最终以y-A1203为催化剂，固体催化剂y-A1203具有易分离、腐蚀性小、活性及选择性高等特点。确定较优的工艺为：催化剂y-A1203的用量为正戊醛与环戊酮量之和的10％，反应温度恒为140℃，搅拌回流。 3．2 2-戊基环戊烯酮的合成

3．2．1反应原理讨论

2-亚戊基环戊酮在酸性条件下，双键断裂，加上一个氢，形成一个碳正离子，质子溶剂失去一个氢形成负离子，碳正离子在该负离子的进攻下，发生电子转移，生成一个环上的双键，得到2-戊基环戊烯酮。其具体过程以下图所示：

其中第一步决定反应的速度，为E1反应机理，第二步决定产物组成，第二步中所生成的消除产物的过渡态能量与烯烃的稳定性有关，形成环上双键较为稳定，这是因为环上的双键与C=O可形成共扼体系，且环上双键的氢电子可以发生离域，使能量降低，所以其稳定性比形成直链上的双键稳定，相应达到过渡态所需的活化能小，故产物主要以形成环上双键为主。

3．2．3反应时间对反应的影响

在烧瓶中加入15.2克醇-亚戊基环戊酮，40ml氢溴酸浓度为5％的正丁醇溶液，于110度下加热及搅拌，选择不同的回流时间，观察反应时间对反应的影响。

由实验我们可以看出，当反应时间为4h时产物得率最高，这是因为反应时间过短，不利于反应的充分进行，反应时间过长，增大了Br游离基的生成概率，促进副反应的发生，影响反应得率。综上所述，我们选择反应时间为4h。

随着反应时间的再延长，产物的得率增大，当反应时间为12h时，产物2-戊基环戊烯酮得率最大，再延长反应时间，副反应增加，产物得率减小。故选择反应时间为12 h。

3．2．4反应温度的确定

温度对产物得率的影响较大，温度在90℃以下时，反应的产物得率很小，说明在此温度下催化剂的活性很小，不利于2-亚戊基环戊酮与氢结合形成碳正离子，当逐渐升高温度时，产物得率增大，但温度不能太高，温度过高会促进副反应中间体仲碳离子的形成，因为仲碳离子的稳定性不好，故形成该产物时，达到过渡态所需的活化能较高，因此高温有利于该副反应的进行。综上所述，应选择一个温度的平衡点，由上表我们可以看出，当温度为110℃时，得率最高，为79．8％，故110度为反应的较适温度。 3．2．5小结

以2-亚戊基环戊酮为原料，通过异构化反应制备2-戊基环戊烯酮。考察了溶剂用量及反应时间等因素对反应的影响，确定较合适的工艺条件为：在110℃下，正丁醇作为溶剂，氢溴酸作为异构化的催化剂，回流反应4h。 3．3 3(3．氧．2一戊基)环戊基丙二酸二甲酯的合成

无溶剂条件下进行的有机反应，不论对于合成化学的理论性研究，还是绿色化工等均具有重要意义，因此，无溶剂MichaeUJIl成反应已成为当前的一个热点研究领域．而且无溶剂条件下使用各种催化效率高廉价易得的碱性、酸性催化剂，可以有效地避免缩合、重排、聚合等副反应的发生，无溶剂的反应与常规的溶液反应相比，无溶剂有机反应具有许多优点，如反应迅速、实验操作相对简单、环境友好、经济可行，因此在工业化生产中具有非常重要的意义。三(二甲氨基)磷是一种非常有效的MiehaelJJIl成催化剂，由于相对于其他有机磷试剂来说，毒性较低，易水解，廉价易得，且具有较高的蒸汽压，无溶剂反应完成以后只需抽取真空即可除去。我们选用三甲氨磷作为催化剂，在无溶剂的条件下，2-戊基环戊烯酮与丙二酸二甲酯进行Michael力I成反应生成3(3-氧-2-戊基)环戊基丙二酸二甲酯，其反应方程式如下：

3．3．1反应原理讨论

a，p．不饱和羰基化合物．醛，酮，酯，以及腈类分子中的双键和活波亚甲基化合物在碱性催化剂的作用下，发生共轭加成即为Michael加成。是亲核机理的反应。

本反应的机理是：在醇钠的作用下，活波亚甲基化合物丙二酸二甲酯失去一个质子生成碳负离子，该碳负离子作为亲核试剂进攻a，p．不饱和羰基化合物2-戊基环戊烯酮分子中双键上的p-碳原子，电子转移到羰基的氧原子上，得到一个新的碳负离子，这样氢原子就加成到新碳负离子中带有负电的氧原子上，这样得到的烯醇结构不稳定，很快又变为更加稳定的酮结构，使得加上去的氢原子又转移到a碳原子上，所以最后的结果就是发生了碳碳双键上的加成反应。整个过程如下式所示：