高等有機(jī)化學(xué)市公開課金獎市賽課一等獎?wù)n件

第十三章多步驟有機(jī)合成

MultistepSyntheses目標(biāo)物合成中要處理以下幾個主要問題：（1）怎樣構(gòu)建目標(biāo)化合物碳架結(jié)構(gòu)；（2）怎樣引入目標(biāo)化合物中官能團(tuán)；（3）怎樣到達(dá)高選擇性合成（包含立體選擇性合成）；——對于多官能團(tuán)等復(fù)雜化合物合成，為防止無須要副反應(yīng)發(fā)生，需要先保護(hù)一些官能團(tuán)，之后再去保護(hù)。10/10/第1頁重新劃分有機(jī)反應(yīng)：（1）官能團(tuán)引入與轉(zhuǎn)化；（2）碳—碳鍵形成；（3）官能團(tuán)保護(hù)和去保護(hù)。第十六章多步驟有機(jī)合成

MultistepSyntheses10/10/第2頁官能團(tuán)引入：官能團(tuán)轉(zhuǎn)化：官能團(tuán)引入與轉(zhuǎn)化10/10/第3頁官能團(tuán)轉(zhuǎn)化：官能團(tuán)引入與轉(zhuǎn)化10/10/第4頁官能團(tuán)轉(zhuǎn)化：官能團(tuán)引入與轉(zhuǎn)化屬于碳-碳鍵形成反應(yīng)10/10/第5頁1、有機(jī)金屬試劑：RLi，RMgX，R2CuLi與R′X反應(yīng)：合成烴類化合物（增加碳鏈）RMgX+R′X

常使用活潑R′X，如芐基型、烯丙型R2CuLi+R′X能夠使用乙烯型R′X，反應(yīng)中構(gòu)型保持類似，炔基負(fù)離子與R′X反應(yīng)也是得到增加碳鏈炔烴好方法碳-碳鍵形成反應(yīng)10/10/第6頁1、有機(jī)金屬試劑：RLi，RMgX，R2CuLi與羰基化合物反應(yīng)：合成增加碳鏈醇——能夠得到1o，2o，3o醇——能夠使用醛酮、酯、酰鹵等（含環(huán)氧）——RLi，RMgX，R2CuLi與a，b-不飽和酮反應(yīng)特點(diǎn)不一樣，產(chǎn)物不一樣碳-碳鍵形成反應(yīng)10/10/第7頁2、芳香烴F-C反應(yīng)F-C烷基化反應(yīng)存在重排副反應(yīng)F-C?；磻?yīng)接羰基還原成亞甲基反應(yīng)是有效替換方法碳-碳鍵形成反應(yīng)10/10/第8頁3、縮合反應(yīng)羰基化合物a-H反應(yīng)能夠得到：——1,3-二氧化化合物：b-羥基酮，a,b-不飽和酮——1,5-二氧化化合物：1,5-二酮（Michael加成結(jié)果）——1,2-二氧化化合物：a-羥基酮（苯偶姻反應(yīng)）——1,4-，1,6-二氧化化合物：？碳-碳鍵形成反應(yīng)10/10/第9頁4、建環(huán)反應(yīng)——D-A反應(yīng)——環(huán)加成——電環(huán)化——Robinson環(huán)合反應(yīng)——分子內(nèi)各類反應(yīng)碳-碳鍵形成反應(yīng)10/10/第10頁官能團(tuán)保護(hù)和去保護(hù)10/10/第11頁

請判斷以下轉(zhuǎn)化是否能實(shí)現(xiàn)，請簡述理由。

基團(tuán)保護(hù)和去保護(hù)

10/10/第12頁

請判斷以下轉(zhuǎn)化是否能實(shí)現(xiàn)，請簡述理由。

基團(tuán)保護(hù)和去保護(hù)

10/10/第13頁

請判斷以下轉(zhuǎn)化是否能實(shí)現(xiàn)，請簡述理由。

基團(tuán)保護(hù)和去保護(hù)

10/10/第14頁羥基保護(hù)

基團(tuán)保護(hù)和去保護(hù)10/10/第15頁羥基保護(hù)

基團(tuán)保護(hù)和去保護(hù)10/10/第16頁氨基保護(hù)基團(tuán)保護(hù)和去保護(hù)10/10/第17頁氨基保護(hù)基團(tuán)保護(hù)和去保護(hù)10/10/第18頁羧基保護(hù)基團(tuán)保護(hù)和去保護(hù)10/10/第19頁（1）官能團(tuán)引入與轉(zhuǎn)化；（2）碳—碳鍵形成；（3）官能團(tuán)保護(hù)和去保護(hù)。第十六章多步驟有機(jī)合成

MultistepSyntheses羥基保護(hù)氨基保護(hù)羧基保護(hù)10/10/第20頁（1）官能團(tuán)引入與轉(zhuǎn)化；（2）碳—碳鍵形成；（3）官能團(tuán)保護(hù)和去保護(hù)。第十六章多步驟有機(jī)合成

MultistepSyntheses羥基保護(hù)氨基保護(hù)羧基保護(hù)選擇性地保護(hù)10羥基10/10/第21頁（1）官能團(tuán)引入與轉(zhuǎn)化；（2）碳—碳鍵形成；（3）官能團(tuán)保護(hù)和去保護(hù)。第十六章多步驟有機(jī)合成

MultistepSyntheses羥基保護(hù)氨基保護(hù)羧基保護(hù)10/10/第22頁（1）官能團(tuán)引入與轉(zhuǎn)化；（2）碳—碳鍵形成；（3）官能團(tuán)保護(hù)和去保護(hù)。第十六章多步驟有機(jī)合成

MultistepSyntheses羥基保護(hù)氨基保護(hù)羧基保護(hù)10/10/第23頁SN2反應(yīng)Walden構(gòu)型轉(zhuǎn)換、消去反應(yīng)中反式共平面消去烯烴順式加氫、與硼烷順式加成烯烴與溴反式加成羰基親核加成Cram規(guī)則環(huán)加成和電環(huán)化立體化學(xué)專一性碳正離子重排中反式遷移Beckmann重排反應(yīng)中反式基團(tuán)遷移有機(jī)合成中立體問題10/10/第24頁線形合成合成策略

合成步驟每步產(chǎn)率90%75%50%190755028156253734212466326553183648131.510/10/第25頁線型合成策略：收斂型合成策略：合成策略

10/10/第26頁逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）10/10/第27頁逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）20醇20醇10/10/第28頁逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）10/10/第29頁判別一個合成路線優(yōu)劣及可行性1、反應(yīng)步驟盡可能少；2、每一步產(chǎn)率盡可能高；3、反應(yīng)條件盡可能溫和，易于到達(dá)；4、中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物分離純化輕易進(jìn)行；5、起始原料、試劑盡可能廉價(jià)易得，反應(yīng)時(shí)間盡可能少。6、新理念：綠色、原子經(jīng)濟(jì)效率等逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）10/10/第30頁實(shí)例分析1：逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）橙花酮TM1顯然路徑B更優(yōu)10/10/第31頁實(shí)例分析2：逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）10/10/第32頁實(shí)例分析2：逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）10/10/第33頁實(shí)例分析2：——醇逆合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）10/10/第34頁實(shí)例分析2：逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）最正確合成路線是B10/10/第35頁實(shí)例分析3：——醇逆合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）以下兩條合成路線都含有合理機(jī)理，但以選擇路線②為宜。TM3切斷10/10/第36頁實(shí)例分析4：——醇逆合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）該方法適合用于普通炔醇合成TM4因?yàn)?0/10/第37頁實(shí)例分析5：——醇合成中控制問題舉例逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）10/10/第38頁實(shí)例分析6：——醇衍生物逆合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）知道使用適當(dāng)起始原料也是十分關(guān)鍵。10/10/第39頁實(shí)例分析7：——醇衍生物逆合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）可見，醇在合成中處于一個中心地位。10/10/第40頁實(shí)例分析8：——醇衍生物逆合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）

TM810/10/第41頁逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）實(shí)例分析8：——含雙鍵形成詳細(xì)合成[E.J.Corey,MarkG.Bock.Stereocontrolledroutetoakeyintermediateforthesynthesisofmaytansine.TetrahedronLetters,1975,16(31):2643-2646.]10/10/第42頁實(shí)例分析9：——烯烴逆合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）利用炔烴到達(dá)雙鍵構(gòu)型控制活化基團(tuán)10/10/第43頁實(shí)例分析10：——烯烴逆合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）問題在于羰基存在下炔基負(fù)離子形成有困難——需要使用保護(hù)方法10/10/第44頁實(shí)例分析10：——烯烴逆合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）TM10合成路線以下：10/10/第45頁實(shí)例分析11：——烯烴逆合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）最正確合成路線10/10/第46頁實(shí)例分析12：——烯烴逆合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）詳細(xì)合成路線以下：10/10/第47頁實(shí)例分析13：——羧酸逆合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）D-A反應(yīng)是形成六元環(huán)主要方法10/10/第48頁實(shí)例分析14：——羧酸衍生物逆合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）10/10/第49頁實(shí)例分析15：——烷烴擬合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）對于烷烴合成，嘗試增加雙鍵是個不錯選擇，需要把握分支點(diǎn)10/10/第50頁實(shí)例分析：——1，3-位氧化了碳架b-羥基羰基化合物a，b-不飽和羰基化合物b-二羰基化合物逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）10/10/第51頁實(shí)例分析18：——1，3-位氧化了碳架b-羥基羰基化合物逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）1，2-氧化了碳架切斷得到不合邏輯片段10/10/第52頁實(shí)例分析19：——1，3-位氧化了碳架a，b-不飽和羰基化合物逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）無a-氫醛含有a-氫羰基酸以上主要利用Aldol反應(yīng)和Aldol縮合10/10/第53頁實(shí)例分析：——1，3-位氧化了碳架b-二羰基化合物——利用酯縮合、酮酯縮合、b-二羰基化合物烷基化反應(yīng)等逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）該路線更優(yōu)10/10/第54頁實(shí)例分析：——1，3-位氧化了碳架b-二羰基化合物——利用酯縮合、酮酯縮合、b-二羰基化合物烷基化反應(yīng)等逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）芳基鹵代物進(jìn)行親核取代反應(yīng)需要特殊條件10/10/第55頁實(shí)例分析：——1，3-位氧化了碳架b-二羰基化合物——利用酯縮合、酮酯縮合、b-二羰基化合物烷基化反應(yīng)等逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）10/10/第56頁實(shí)例分析：——1，3-位氧化了碳架逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）a-氫活性更高合成中需要控制，使用Reformatsky反應(yīng)是適當(dāng)10/10/第57頁實(shí)例分析：——1，3-位氧化了碳架TM24商品生產(chǎn)按以下合成路線進(jìn)行：逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）擴(kuò)瞳劑10/10/第58頁實(shí)例分析：——1，5-位氧化了碳架Michael加成選擇a或b視詳細(xì)目標(biāo)物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而定，有時(shí)這種選擇是輕易。逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）10/10/第59頁實(shí)例分析：——1，5-位氧化了碳架逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）TM25和TM26共同特征是結(jié)構(gòu)中含有適當(dāng)活化基團(tuán)，有利于切斷點(diǎn)選擇10/10/第60頁實(shí)例分析：——1，5-位氧化了碳架在適當(dāng)時(shí)候能夠考慮引入活化基團(tuán)逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）10/10/第61頁實(shí)例分析：——1，5-位氧化了碳架有時(shí)能夠使用Mannich反應(yīng)逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）10/10/第62頁實(shí)例分析：——1，2-位氧化了碳架逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）安息香縮合是首選反應(yīng)從烯烴出發(fā)是適當(dāng)路徑還有酮雙分子還原偶聯(lián)氰根離子對羰基化合物加成10/10/第63頁實(shí)例分析：——1，4-位氧化了碳架逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）B片段是一個極性反轉(zhuǎn)酮，常使用a-鹵代酮而且常使用烯胺作為A片段替換物10/10/第64頁實(shí)例分析29：——1，4-位氧化了碳架逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）不過在堿性條件下，酮和a-鹵代酮會發(fā)