《有機(jī)合成第》課件

第三章：成環(huán)反應(yīng)

1ppt課件第三章：成環(huán)反應(yīng)

1ppt課件一、成環(huán)策略

非環(huán)體系的環(huán)化

環(huán)系的建立

對已有環(huán)的修飾一個非環(huán)前體單邊環(huán)化分子

內(nèi)反應(yīng)二個或多個非環(huán)片斷的分子間反應(yīng)(周環(huán)反應(yīng))(雙邊環(huán)化往往通過雙反應(yīng)中心化合物與雙官能團(tuán)化合物的結(jié)合而實(shí)現(xiàn))擴(kuò)環(huán)和縮環(huán)重排反應(yīng)環(huán)交換反應(yīng)

2ppt課件一、成環(huán)策略

非環(huán)體系的環(huán)化3ppt課件3ppt課件單邊環(huán)化：1.陰離子環(huán)化最常用的成環(huán)的方法：分子內(nèi)的親核反應(yīng)：取代；縮合2．陽離子環(huán)化：分子內(nèi)的親電反應(yīng)。3．自由基的環(huán)化：酯偶聯(lián)反應(yīng)4．有機(jī)金屬化合物催化的環(huán)化反應(yīng)

4ppt課件單邊環(huán)化：4ppt課件(1)鈀催化的環(huán)化反應(yīng)

過渡金屬催化的環(huán)化反應(yīng)是一類應(yīng)用前景廣闊的環(huán)化反應(yīng)，鈀、鋯、鈷、銠、釘、銀、汞等過渡金屬配合物均可催化這類環(huán)化。因?yàn)樵S多分子間反應(yīng)可發(fā)展成為分子內(nèi)反應(yīng)，從而用于環(huán)的合成。最常見的反應(yīng)是鈀催化的分子內(nèi)Heck反應(yīng)

5ppt課件(1)鈀催化的環(huán)化反應(yīng)5ppt課件HeckReactionR.F.Heck,J.P.Nolley,Jr.,J.Org.Chem.

37,2320(1972).Stereospecificpalladium-catalyzedcouplingofalkeneswithorganichalidesortriflateslackingsp3-hybridizedβ-hydrogens:

6ppt課件HeckReaction6ppt課件7ppt課件7ppt課件8ppt課件8ppt課件Variationofreactionparametersinthecontextoftheasymmetricsynthesisof(+)-vernolepin:K.Ohraietal.,

J.Am.Chem.Soc.

116,11737(1994).Methyl(4aS,8aS)-3,8a-Dihydro-4a(4H)-naphthalenecarboxylateToamixtureofPd(OAc)2(2.2mg,0.01mmol),(R)-BINAP(12.4mg,0.02mmol),K2CO3(55.3mg,0.4mmol),andpotassiumacetate(19.6mg,0.2mmol)wasaddedasolutionofsubstrate(68.1mg,0.2mol)in1,2-dichloroethane(2.8mL).Themixturewasdegassedandstirredat60oCunderanargonatmosphereuntilthereactionwascomplete(41h).ItwasthendilutedwithEt2O,washedwithbrine,dried,andconcentrated.Theresiduewaspurifiedbycolumnchroma-tographyonsilicagel(10%etherinhexane)togiveproduct(26.6mg,70%.86%ee)asacolorlessoil.9ppt課件Variationofreactionparamete分子內(nèi)Stille反應(yīng)

10ppt課件分子內(nèi)Stille反應(yīng)10ppt課件分子內(nèi)Suzuki反應(yīng)

11ppt課件分子內(nèi)Suzuki反應(yīng)11ppt課件有機(jī)鈀化合物也可催化烯炔、二炔和聯(lián)烯的環(huán)化反應(yīng)

12ppt課件有機(jī)鈀化合物也可催化烯炔、二炔和聯(lián)烯的環(huán)化反應(yīng)12ppt課（2）烯烴的復(fù)分解反應(yīng)烯烴的復(fù)分解反應(yīng)（olefinmetatheses）是近年發(fā)展起來的一種獨(dú)特的碳骨架中C＝C雙鍵在金屬卡賓配合物催化下重新排布的反應(yīng)，現(xiàn)已成為形成C雙鍵的有力工具，是近年來最成功的一個新反應(yīng)。該反應(yīng)在制備航天飛機(jī)上獲得廣泛應(yīng)用，其優(yōu)點(diǎn)是副產(chǎn)物是揮發(fā)性的烯烴，如乙烯

13ppt課件（2）烯烴的復(fù)分解反應(yīng)13ppt課件反應(yīng)類型:烯烴復(fù)分解反應(yīng)包括：開環(huán)復(fù)分解聚合(ROMP，用于合成聚合物)；14ppt課件反應(yīng)類型:烯烴復(fù)分解反應(yīng)包括：14ppt課件閉環(huán)復(fù)分解反應(yīng)(RCM，用于成環(huán))；

15ppt課件閉環(huán)復(fù)分解反應(yīng)(RCM，用于成環(huán))；15ppt課件開環(huán)復(fù)分解反應(yīng)(ROM，用于合成鏈狀烯烴)

16ppt課件開環(huán)復(fù)分解反應(yīng)(ROM，用于合成鏈狀烯烴)16ppt課件交叉復(fù)分解反應(yīng)(用于合成鏈狀烯烴

17ppt課件交叉復(fù)分解反應(yīng)(用于合成鏈狀烯烴17ppt課件前三種反應(yīng)容易進(jìn)行，后一種變化的關(guān)鍵是避免兩種原料烯烴的自身解反應(yīng)。最近的發(fā)展已使之可以選擇性地進(jìn)行，成為有合成價值的反應(yīng)。

18ppt課件前三種反應(yīng)容易進(jìn)行，后一種變化的關(guān)鍵是避免兩種原料烯烴的自身所用的催化劑有Ru，Mo等

19ppt課件所用的催化劑有Ru，Mo等19ppt課件20ppt課件20ppt課件21ppt課件21ppt課件22ppt課件22ppt課件HeckReactionR.F.Heck,J.P.Nolley,Jr.,J.Org.Chem.

37,2320(1972).Stereospecificpalladium-catalyzedcouplingofalkeneswithorganichalidesortriflateslackingsp3-hybridizedβ-hydrogens:

23ppt課件HeckReaction23ppt課件二、單邊、雙邊環(huán)化與環(huán)加成反應(yīng)

1．三元環(huán)衍生物（1）1，3－消去反應(yīng)g-鹵代酮，g-鹵代酸酯，g-鹵代腈，g-鹵代硫醚，g-鹵代砜這些含活潑氫化合物進(jìn)行g(shù)-消去

24ppt課件二、單邊、雙邊環(huán)化與環(huán)加成反應(yīng)1．三元環(huán)衍生物24ppt課g-鹵代酮25ppt課件g-鹵代酮25ppt課件除蟲菊酯的制備：

26ppt課件除蟲菊酯的制備：26ppt課件（2）[1+2]環(huán)加成卡賓與烯鍵的加成卡賓：鹵仿/堿(HCX3或H2CX2/B:),重氮化合物/銠或銅催化劑（R1R2C＝N2/cat.）二碘甲烷/鋅銅齊（CH2I2/Zn—Cu）。

27ppt課件（2）[1+2]環(huán)加成27ppt課件28ppt課件28ppt課件鹵仿/堿HCX3

29ppt課件鹵仿/堿HCX329ppt課件重氮化合物/銠或銅催化劑

30ppt課件重氮化合物/銠或銅催化劑30ppt課件二碘甲烷/鋅銅齊

31ppt課件二碘甲烷/鋅銅齊31ppt課件2.四元環(huán)衍生物前面學(xué)過用丙二酸與1，3－二溴丙烷制備環(huán)丁烷衍生物。

32ppt課件2.四元環(huán)衍生物32ppt課件I．[2＋2]環(huán)加成（1）烯烴與烯烴（2）烯烴與累積二烯（烯酮CH2＝CH2＋R2C＝C＝O；異腈酸酯（RN＝C=O）反應(yīng)條件：光照

33ppt課件I．[2＋2]環(huán)加成33ppt課件產(chǎn)物混和，丙烯腈容易聚合

34ppt課件產(chǎn)物混和，丙烯腈容易聚合34ppt課件與烯酮環(huán)加成得到環(huán)丁酮，反應(yīng)可在加熱的條件下進(jìn)行，碳碳雙鍵受到酮基的活化。

35ppt課件與烯酮環(huán)加成得到環(huán)丁酮，反應(yīng)可在加熱的條件下進(jìn)行，碳碳雙鍵受II.電環(huán)化加熱：順旋允許光照：對旋允許

36ppt課件II.電環(huán)化36ppt課件III.二酯用Na核非質(zhì)子溶劑的成環(huán)，可用于四元環(huán)

37ppt課件III.二酯用Na核非質(zhì)子溶劑的成環(huán)，可用于四元環(huán)37p5．五元環(huán)衍生物（1）雙官能團(tuán)化合物縮合

38ppt課件5．五元環(huán)衍生物38ppt課件茚二酮的制備

39ppt課件茚二酮的制備39ppt課件（2）四元環(huán)擴(kuò)環(huán)通過重氮鹽的重排40ppt課件（2）四元環(huán)擴(kuò)環(huán)40ppt課件（3）Heck反應(yīng)制備五元環(huán)

41ppt課件（3）Heck反應(yīng)制備五元環(huán)41ppt課件（4）Sakurai反應(yīng)的副反應(yīng)烯丙基三甲基硅烷可以作為1，3－偶極化合物與烯烴進(jìn)行[2+3]偶極成環(huán)反應(yīng)42ppt課件（4）Sakurai反應(yīng)的副反應(yīng)42ppt課件這一反應(yīng)是從Sakurai反應(yīng)(烯丙基共軛加成)分離到“2+3”環(huán)加成副產(chǎn)物的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。烯丙基三甲基硅烷對a,b—不飽和酮的加成首先形成硅穩(wěn)定化的陽正離子中間體，此時，若氯離子進(jìn)攻硅原子，將導(dǎo)向正常的Sakurai反應(yīng)產(chǎn)物；而當(dāng)使用位阻大的硅烷取代基時，可以減緩氯離子的進(jìn)攻速度，而有利于烯醇負(fù)離子以5—exo—tet環(huán)化方式進(jìn)攻硅鎓，形成環(huán)化產(chǎn)物。

43ppt課件這一反應(yīng)是從Sakurai反應(yīng)(烯丙基共軛加成)分離到“2+44ppt課件44ppt課件45ppt課件45ppt課件4．六元環(huán)衍生物環(huán)己烯(烯鍵的共軛位沒有羰基)：常用Diels-Alder反應(yīng)a,b-不飽和的環(huán)己烯酮：常用Robinson環(huán)化反應(yīng)46ppt課件4．六元環(huán)衍生物46ppt課件(1)D-A反應(yīng)（[4+2]環(huán)加成反應(yīng)雙烯體：含有供電子基有利親雙烯體：含有吸電子基有利反之也可

47ppt課件(1)D-A反應(yīng)（[4+2]環(huán)加成反應(yīng)47ppt課件48ppt課件48ppt課件反電子需求的D－A反應(yīng)

49ppt課件反電子需求的D－A反應(yīng)49ppt課件維生素D3A環(huán)的不對稱合成

50ppt課件維生素D3A環(huán)的不對稱合成50ppt課件內(nèi)型為主

51ppt課件內(nèi)型為主51ppt課件條件與結(jié)果：a.反應(yīng)需要加熱b.順式加成c.橋環(huán)化合物以內(nèi)型為主d.優(yōu)先形成“鄰、對為產(chǎn)物”

52ppt課件條件與結(jié)果：52ppt課件區(qū)域選擇性

具有取代基的反應(yīng)物，在二烯加成中有兩種可能的定向。1-取代的二烯與1-取代的親二烯體可以生成鄰和間位加合物，同樣的1-取代親二烯體與2-取代的二烯能夠產(chǎn)生間和對位加合物。實(shí)際上，1-取代二烯優(yōu)先生成鄰位加合物，而2-取代衍生物則有利于對位加合物的生成。53ppt課件區(qū)域選擇性

53ppt課件.優(yōu)先形成“鄰、對為產(chǎn)物”54ppt課件.優(yōu)先形成“鄰、對為產(chǎn)物”54ppt課件二烯合成的過渡態(tài)是一個π電子體系，類似于苯。在鄰位和對位的取代基比其在間位時共軛效應(yīng)更好，故在加合物中，1-取代二烯所生成的加合物，雖然可以生成鄰位和間位兩種異構(gòu)體，但在鄰位加合物的過渡態(tài)中，由于共軛效應(yīng)的影響而優(yōu)生生成（2-取代二烯與此相似）

55ppt課件二烯合成的過渡態(tài)是一個π電子體系，類似于苯。在鄰位和對位的取橋環(huán)化合物以內(nèi)型為主

56ppt課件橋環(huán)化合物以內(nèi)型為主56ppt課件S-順式

S-反式

57ppt課件S-順式

S-反式57雖然S-反式構(gòu)象比S-順式穩(wěn)定，但在進(jìn)行反應(yīng)時，S-反式需轉(zhuǎn)變成S-順式才能進(jìn)行反應(yīng)。如果S-順式不能形成，則反應(yīng)不能進(jìn)行。這就說明了為什么下列二烯（I）和（II）在D-A反應(yīng)中不能作為二烯進(jìn)行反應(yīng)，而（III）則可進(jìn)行反應(yīng)。

（I）

（II）

（III）58ppt課件雖然S-反式構(gòu)象比S-順式穩(wěn)定，但在進(jìn)行反應(yīng)時，S-反式需對于D-A反應(yīng)，順式環(huán)狀二烯比鏈狀快。因?yàn)殒湢疃┰谶M(jìn)行反應(yīng)時，需要把一般比較穩(wěn)定的反式構(gòu)象通過兩個雙鍵之間的單鍵旋轉(zhuǎn)才能得到所需要的順式構(gòu)象，這種旋轉(zhuǎn)需要一定的能量（盡管所需要的能量較少）。環(huán)戊二烯很活潑，通過D-A反應(yīng)能自身二聚成三環(huán)化合物：---此反應(yīng)有時被用來由二聚體加熱獲得環(huán)戊二烯。對于鏈狀二烯，這種情況較難發(fā)生。

59ppt課件對于D-A反應(yīng)，順式環(huán)狀二烯比鏈狀快。因?yàn)殒湢疃┰谶M(jìn)行反應(yīng)常見的具有代表性二烯化合物有：鏈狀二烯及其衍生物，如丁二烯及其衍生物；環(huán)內(nèi)二烯和某些環(huán)外二烯及其衍生物，如環(huán)戊二烯和1-乙烯基環(huán)已烯等；稠環(huán)芳烴，如蒽等。

親二烯體的活性

親二烯體的活性依賴于反應(yīng)的電子要求。在親二烯體中，有吸電基時，使反應(yīng)加速進(jìn)行。例如，四氰基乙烯作為親二烯體比環(huán)戊二烯要快4.6×108倍。親二烯體中最活潑的是：苯醌、順丁烯二酸酐、硝基取代的烯烴、α、β-不飽和酯（酮和腈）。但是，當(dāng)二烯體本身缺乏電子時，則親二烯體中有供電基反而對加成有利。例如，六氯環(huán)戊二烯與苯乙烯的加成，當(dāng)苯乙烯分子中有供電基時，加速反應(yīng)的進(jìn)行。最常見的親二烯體有烯烴衍生物和炔烴衍生物等。

60ppt課件常見的具有代表性二烯化合物有：鏈狀二烯及其衍生物，如丁二烯及61ppt課件61ppt課件4.40g(21.3mmol)E,E-1,4-二苯基丁二烯3.70(21.7mmol)乙炔二羧酸二乙酯150oC,5h冷卻，得褐色固體，用異丙醇重結(jié)晶得無色棱柱狀結(jié)晶（67%），mp87-88.62ppt課件4.40g(21.3mmol)E,E-1,4-二苯基丁二烯6立體化學(xué)

D-A反應(yīng)具有高度的立體選擇性。二烯體和親二烯體的立體化學(xué)特征被保留在加合物的結(jié)構(gòu)中。

順式加成規(guī)則：在D-A反應(yīng)中，兩個反應(yīng)物取代基的定向被保留在生成的加合物中。即親二烯體是反式二取代乙烯的衍生物時，在加合物中，兩個取代基仍處于反式；如果在親二烯體中兩個取代基處于順式，則在加合物中它們?nèi)砸皂樖酱嬖凇?3ppt課件立體化學(xué)

D-A反應(yīng)具有高度的立體選擇性。順式加成規(guī)則：在環(huán)戊二烯與互為異構(gòu)體的順丁烯二酸酯和反丁烯二酸酯進(jìn)行反應(yīng)，則分別生成順和反式加合物：64ppt課件環(huán)戊二烯與互為異構(gòu)體的順丁烯二酸酯和反丁烯二酸酯進(jìn)行反應(yīng)，則順式加成

65ppt課件順式加成65ppt課件內(nèi)向加成（endoaddition）規(guī)則：在D-A反應(yīng)中，當(dāng)二烯是環(huán)狀共軛二烯如環(huán)戊二烯時，將生成剛性的二環(huán)化合物。如果親二烯體是取代的乙烯，可能生成兩種構(gòu)型異構(gòu)體。當(dāng)加合物中的取代基與最短的二環(huán)橋（在這里是亞甲基）處于分子的相反兩側(cè)時，這類化合物稱為具有內(nèi)向構(gòu)型(endoconfiguration)。如果最短的橋和取代基在分子的同側(cè)，稱為外向構(gòu)型（exocofiguration）。雖然外向構(gòu)型通常是更穩(wěn)定的異構(gòu)體，但D-A反應(yīng)的加合物一般是內(nèi)向構(gòu)型。例如：

66ppt課件內(nèi)向加成（endoaddition）規(guī)則：在D-A反應(yīng)中，當(dāng)

內(nèi)向76%

外向24%內(nèi)向（主要產(chǎn)物）

外向24%67ppt課件

內(nèi)向76%

外向24%內(nèi)向（主要產(chǎn)物）

內(nèi)向產(chǎn)物優(yōu)先的原因，認(rèn)為是二烯體和親二烯體的π軌道之間相互作用的結(jié)果。在過渡態(tài)中一個π軌道完全處于另一個π軌道之上，故導(dǎo)致內(nèi)向產(chǎn)物。這種定向內(nèi)向比外向立體異構(gòu)體需要略低的活化能。因而生成的速度較大。

68ppt課件內(nèi)向產(chǎn)物優(yōu)先的原因，認(rèn)為是二烯體和親二烯體的π軌道之間相互作69ppt課件69ppt課件由于外向產(chǎn)生是熱力學(xué)上更穩(wěn)定的異構(gòu)體，在某些時候它能夠生成，甚至是唯一產(chǎn)物，這將依賴于反應(yīng)條件，在此條件下加成物在動力學(xué)上將是可逆的。例如呋喃與順丁烯二酰亞胺的反應(yīng)：70ppt課件由于外向產(chǎn)生是熱力學(xué)上更穩(wěn)定的異構(gòu)體，在某些時候它能夠生成，在25℃，穩(wěn)定性差的內(nèi)向異構(gòu)體很快生成，并且占優(yōu)勢，此時反應(yīng)是不可逆的；在90℃，產(chǎn)物和反應(yīng)物之間很快建立平衡，更穩(wěn)定的外向產(chǎn)物雖然生成較慢，但可逐漸積累。由引可以看出，反應(yīng)溫度低時，反應(yīng)產(chǎn)物取決于反應(yīng)速度，容易生成內(nèi)向構(gòu)型的加合物。

71ppt課件在25℃，穩(wěn)定性差的內(nèi)向異構(gòu)體很快生成，并且占優(yōu)勢，此時反應(yīng)(2)Robinson增環(huán)反應(yīng)(3)Heck反應(yīng)72ppt課件(2)Robinson增環(huán)反應(yīng)72ppt課件三、雜環(huán)化合物的合成1．五元雜環(huán)化合物（1）含一個雜原子的化合物的制備73ppt課件三、雜環(huán)化合物的合成73ppt課件74ppt課件74ppt課件75ppt課件75ppt課件76ppt課件76ppt課件（一）雜環(huán)化合物的分類和命名分類命名：單雜環(huán)化合物：五元雜環(huán)含一個雜原子含兩個雜原子

六元雜環(huán)含一個雜原子含兩個雜原子稠雜環(huán)化合物雜環(huán)與苯環(huán)稠合兩個雜環(huán)稠合

兩個苯環(huán)與一個雜環(huán)稠合

77ppt課件（一）雜環(huán)化合物的分類和命名77ppt課件糧食發(fā)酵

78ppt課件糧食發(fā)酵78ppt課件79ppt課件79ppt課件Paal-Knorr反應(yīng)

80ppt課件Paal-Knorr反應(yīng)80ppt課件81ppt課件81ppt課件b.吡咯Knorr反應(yīng)

R1＝H、烷基、芳基

82ppt課件b.吡咯R1＝H、烷基、芳基82ppt課件Hantzsch反應(yīng)

83ppt課件Hantzsch反應(yīng)83ppt課件84ppt課件84ppt課件85ppt課件85ppt課件Hantzschsynthesis1,2,3,5-tetrasubstitutedpyrrole(主)86ppt課件Hantzschsynthesis1,2,3,5-tetr1，3－偶極環(huán)加成[2＋3]87ppt課件1，3－偶極環(huán)加成[2＋3]87ppt課件c.[1+4]型88ppt課件c.[1+4]型88ppt課件d.呋喃、吡咯、噻吩相互轉(zhuǎn)化

89ppt課件d.呋喃、吡咯、噻吩相互轉(zhuǎn)化89ppt課件（2）化學(xué)反應(yīng)活性

90ppt課件（2）化學(xué)反應(yīng)活性90ppt課件親電反應(yīng)活性：芳香性：91ppt課件芳香性：91ppt課件親電反應(yīng)二取代位置：

92ppt課件親電反應(yīng)二取代位置：92ppt課件僅有呋喃容易發(fā)生D－A反應(yīng)。

93ppt課件僅有呋喃容易發(fā)生D－A反應(yīng)。93ppt課件糠醛可以進(jìn)行CANNIZZAROreactionPERKINreactionKNOEVENAGELcondensationacyloincondensation保護(hù)醇，THP－

94ppt課件糠醛可以進(jìn)行保護(hù)醇，THP－94ppt課件吡咯具有弱酸性堿性:

95ppt課件吡咯具有弱酸性堿性:95ppt課件吡咯鉀鹽可以制備很多N取代的化合物:親核取代96ppt課件吡咯鉀鹽可以制備很多N取代的化合物:親核取代96ppt課（3）相關(guān)的天然產(chǎn)物

a..呋喃的衍生物

糠醛糠酸甘薯根黑斑菌感染分泌物，自身產(chǎn)生的抗毒素97ppt課件（3）相關(guān)的天然產(chǎn)物97ppt課件主要是四氫呋喃的衍生物呋喃糖，果糖a-（－）呋喃果糖

98ppt課件主要是四氫呋喃的衍生物98ppt課件多醚抗生素：monensin莫能菌素，17個不對稱中心。99ppt課件多醚抗生素：monensin莫能菌素，17個不對稱中心。9b.噻吩類化合物煤焦油中含噻吩：與苯混和，可用濃H2SO4在室溫下除去。三噻嗯，殺線蟲活性100ppt課件b.噻吩類化合物100ppt課件香料，噻吩二硫醚101ppt課件香料，噻吩二硫醚101ppt課件聚噻吩，強(qiáng)度超過鋁的導(dǎo)電聚合物石高全，薛奇：1995年2月science102ppt課件聚噻吩，強(qiáng)度超過鋁的導(dǎo)電聚合物102ppt課件c.吡咯類化合物吡咯本身是于1858年第一次從骨焦油中分餾出來的．吡咯的各種形式的衍生物廣泛地存在于整個自然界．在生物體的發(fā)育、生長、能量貯存和轉(zhuǎn)換、生物之間的各種信息傳遞和自身防御，乃至死亡腐爛等各個過程的化學(xué)作用物質(zhì)中，幾乎無不有吡咯衍生物參與．吡咯衍生物，是生命過程的一個重要要素．

103ppt課件c.吡咯類化合物103ppt課件單吡咯環(huán)化合物在自然界和生物體中發(fā)現(xiàn)的活性單吡咯環(huán)化合物，幾乎涉及到各種類型的取代吡咯，如烷基取代吡咯、鹵代吡咯、吡咯醛、酮、吡咯羧酸及其酯，以及羥甲基、羥乙基吡咯等．這些化合物般都是比較小的分子，但卻具有很強(qiáng)的生物活性或自特殊用途，如有特殊的藥效或可作為香料等等。104ppt課件單吡咯環(huán)化合物104ppt課件(1)卟吩膽色素原(porphobilinogen)是迄今為止人們所知道的最重要的天然存在的單吡咯化合物在生物體中，通過各種專門酶的作用，卟吩膽色素原能轉(zhuǎn)變成為卟啉、葉綠素、維生素B12等。金屬配合物Fe,Co,Mg等。

105ppt課件(1)卟吩膽色素原(porphobilinogen)是迄今卟啉類porphyrin106ppt課件卟啉類porphyrin106ppt課件Pyrrolnitrin：硝吡咯菌素，抗生素107ppt課件Pyrrolnitrin：硝吡咯菌素，抗生素107ppt課食品香料：108ppt課件食品香料：108ppt課件昆蟲激素：追蹤激素109ppt課件昆蟲激素：追蹤激素109ppt課件氫化吡咯，吡咯烷類化合物氨基酸：脯氨酸南瓜籽氨酸，抗血吸蟲110ppt課件氫化吡咯，吡咯烷類化合物南瓜籽氨酸，抗血吸蟲110ppt課件2．苯并五元雜環(huán)indole（1）吲哚的合成：111ppt課件2．苯并五元雜環(huán)indole111ppt課件Fischersynthesis醛與酮的腙在酸性催化劑（PPA、三氟化硼，氯化鋅等）的影響下，縮合，重排得到吲哚。

112ppt課件Fischersynthesis112ppt課件（2）吲哚的化學(xué)性質(zhì)：與吡咯類似，親電取代主要發(fā)生在b-位113ppt課件（2）吲哚的化學(xué)性質(zhì)：113ppt課件（3）天然產(chǎn)物：b-吲哚乙酸色氨酸：5－羥基色胺114ppt課件（3）天然產(chǎn)物：b-吲哚乙酸色氨酸：5－羥基色胺114ppt利血平長春堿115ppt課件利血平長春堿115ppt課件3．含兩個雜原子的五元雜環(huán)化合物（1）咪唑imidazole制備：

116ppt課件3．含兩個雜原子的五元雜環(huán)化合物制備：116ppt課件117ppt課件117ppt課件性質(zhì)：弱堿性和弱酸性

天然產(chǎn)物：Histidine組氨酸Histamine組胺

118ppt課件性質(zhì)：弱堿性和弱酸性Histidine組氨酸多菌靈：抗植物真菌119ppt課件多菌靈：抗植物真菌119ppt課件酰化試劑,acylatingagents120ppt課件酰化試劑,acylatingagents120ppt課件（2）吡唑Pyrazole

制備：121ppt課件（2）吡唑Pyrazole121ppt課件衍生物：銳勁特：殺蟲劑酸性，堿性122ppt課件衍生物：酸性，堿性122ppt課件噻唑thiazole：合成：HANTZSCHsynthesis

123ppt課件噻唑thiazole：123ppt課件天然產(chǎn)物：維生素B1124ppt課件天然產(chǎn)物：124ppt課件氫化噻唑：

Penam

125ppt課件氫化噻唑：Penam125ppt課件4．含三個雜原子的五元雜環(huán)化合物Cu緩蝕劑Bt－在合成中應(yīng)用，與活潑的亞甲基連接，使其活性增加。

126ppt課件4．含三個雜原子的五元雜環(huán)化合物126ppt課件（二）六元雜環(huán)化合物1．吡啶Pyridine（1）反應(yīng)活性：親電取代主要發(fā)生在b－位

127ppt課件（二）六元雜環(huán)化合物127ppt課件反應(yīng)條件比較強(qiáng)烈，親電取代反應(yīng)較難，不發(fā)生F－C烷基、酰基反應(yīng)。

128ppt課件反應(yīng)條件比較強(qiáng)烈，親電取代反應(yīng)較難，不發(fā)生F－C烷基、?；磳ρ趸瘎┓€(wěn)定，支鏈可氧化。129ppt課件對氧化劑穩(wěn)定，支鏈可氧化。129ppt課件親核取代在a-位130ppt課件親核取代在a-位130ppt課件（2）制備縮合：

131ppt課件（2）制備131ppt課件Hantzsch反應(yīng)132ppt課件Hantzsch反應(yīng)132ppt課件（3）天然產(chǎn)物：nicotine煙堿R＝CH3，煙堿R＝Hnornicotine降煙堿植物殺蟲劑

煙酰胺煙酸

維生素B6

133ppt課件（3）天然產(chǎn)物：133ppt課件2．苯并吡啶喹啉Quinoline反應(yīng)活性親電反應(yīng)

主要發(fā)生在苯環(huán)上，5，8位134ppt課件2．苯并吡啶134ppt課件43％47％

135ppt課件

136ppt課件136ppt課件親核反應(yīng)主要發(fā)生在吡啶環(huán)上137ppt課件親核反應(yīng)主要發(fā)生在吡啶環(huán)上137ppt課件喹啉的制備：Skraup合成法

R1＝R2＝H，等

138ppt課件喹啉的制備：R1＝R2＝H，等138ppt課件取代甲基喹啉139ppt課件取代甲基喹啉139ppt課件天然產(chǎn)物cinchonabark金雞納樹皮quinine奎寧

金雞納堿弱金雞納堿140ppt課件天然產(chǎn)物金雞納堿喜樹堿Camptothecin

141ppt課件喜樹堿Camptothecin141ppt課件

R.F.Heck,J.P.Nolley,Jr.,J.Org.Chem.

37,2320(1972).烯烴與鹵代烯的偶聯(lián)：142ppt課件R.F.Heck,J.P.Nolley,Jr合成雜環(huán)方法：Feist-BénarySynthesisF.Feist,Ber.

35,1537,1545(1902);E.Bénary,Ber.

44,489,493(1911).α-鹵代酮或酯和1,3-羰基化合物，在吡啶存在下得到呋喃；當(dāng)使用氨作為縮合劑時，可制備得到吡咯。143ppt課件合成雜環(huán)方法：143ppt課件

Paal-KnorrPyrroleSynthesisC.Paal,Ber.

18,367(1885);L.Knorr,ibid.299.1,4-二羰基化合物與氨或伯胺環(huán)化得到吡咯144ppt課件

Paal-KnorrPyrroleSynthe

HantzschPyrroleSynthesisA.Hantzsch,Ber.

23,1474(1890).α-氯代甲基酮，β-酮酸酯和氨或胺制備吡咯的衍生物145ppt課件145ppt課件兩種方式：1.2.Hantzsch反應(yīng)吡咯的制備146ppt課件兩種方式：1.2.Hantzsch反應(yīng)146ppt課件Hantzschsynthesis1,2,3,5-tetrasubstitutedpyrrole(主)147ppt課件Hantzschsynthesis1,2,3,5-tetr根據(jù)底物取代基的不同，產(chǎn)物可能有所不同148ppt課件根據(jù)底物取代基的不同，產(chǎn)物可能有所不同148ppt課件呋喃的制備Hantzsch反應(yīng)149ppt課件呋喃的制備149ppt課件區(qū)域選擇性導(dǎo)致混合產(chǎn)物150ppt課件區(qū)域選擇性導(dǎo)致混合產(chǎn)物150ppt課件噻唑thiazole：合成：HANTZSCHsynthesis

151ppt課件噻唑thiazole：151ppt課件吡啶的制備Hantzsch反應(yīng)152ppt課件吡啶的制備152ppt課件2．苯并吡啶喹啉Quinoline反應(yīng)活性親電反應(yīng)

主要發(fā)生在苯環(huán)上，5，8位153ppt課件2．苯并吡啶153ppt課件43％47％

154ppt課件

155ppt課件155ppt課件親核反應(yīng)主要發(fā)生在吡啶環(huán)上156ppt課件親核反應(yīng)主要發(fā)生在吡啶環(huán)上156ppt課件喹啉的制備：Skraup合成法

R1＝R2＝H，等

157ppt課件喹啉的制備：R1＝R2＝H，等157ppt課件取代甲基喹啉158ppt課件取代甲基喹啉158ppt課件天然產(chǎn)物cinchonabark金雞納樹皮quinine奎寧

金雞納堿弱金雞納堿159ppt課件天然產(chǎn)物金雞納堿喜樹堿Camptothecin

160ppt課件喜樹堿Camptothecin160ppt課件Problem:161ppt課件Problem:161ppt課件2.1.Problem:162ppt課件2.1.Problem:162ppt課件163ppt課件163ppt課件164ppt課件164ppt課件165ppt課件165ppt課件合成1.166ppt課件合成1.166ppt課件167ppt課件167ppt課件168ppt課件168ppt課件169ppt課件169ppt課件170ppt課件170ppt課件171ppt課件171ppt課件172ppt課件172ppt課件173ppt課件173ppt課件2.174ppt課件2.174ppt課件第三章：成環(huán)反應(yīng)

175ppt課件第三章：成環(huán)反應(yīng)

1ppt課件一、成環(huán)策略

非環(huán)體系的環(huán)化

環(huán)系的建立

對已有環(huán)的修飾一個非環(huán)前體單邊環(huán)化分子

內(nèi)反應(yīng)二個或多個非環(huán)片斷的分子間反應(yīng)(周環(huán)反應(yīng))(雙邊環(huán)化往往通過雙反應(yīng)中心化合物與雙官能團(tuán)化合物的結(jié)合而實(shí)現(xiàn))擴(kuò)環(huán)和縮環(huán)重排反應(yīng)環(huán)交換反應(yīng)

176ppt課件一、成環(huán)策略

非環(huán)體系的環(huán)化177ppt課件3ppt課件單邊環(huán)化：1.陰離子環(huán)化最常用的成環(huán)的方法：分子內(nèi)的親核反應(yīng)：取代；縮合2．陽離子環(huán)化：分子內(nèi)的親電反應(yīng)。3．自由基的環(huán)化：酯偶聯(lián)反應(yīng)4．有機(jī)金屬化合物催化的環(huán)化反應(yīng)

178ppt課件單邊環(huán)化：4ppt課件(1)鈀催化的環(huán)化反應(yīng)

過渡金屬催化的環(huán)化反應(yīng)是一類應(yīng)用前景廣闊的環(huán)化反應(yīng)，鈀、鋯、鈷、銠、釘、銀、汞等過渡金屬配合物均可催化這類環(huán)化。因?yàn)樵S多分子間反應(yīng)可發(fā)展成為分子內(nèi)反應(yīng)，從而用于環(huán)的合成。最常見的反應(yīng)是鈀催化的分子內(nèi)Heck反應(yīng)

179ppt課件(1)鈀催化的環(huán)化反應(yīng)5ppt課件HeckReactionR.F.Heck,J.P.Nolley,Jr.,J.Org.Chem.

37,2320(1972).Stereospecificpalladium-catalyzedcouplingofalkeneswithorganichalidesortriflateslackingsp3-hybridizedβ-hydrogens:

180ppt課件HeckReaction6ppt課件181ppt課件7ppt課件182ppt課件8ppt課件Variationofreactionparametersinthecontextoftheasymmetricsynthesisof(+)-vernolepin:K.Ohraietal.,

J.Am.Chem.Soc.

116,11737(1994).Methyl(4aS,8aS)-3,8a-Dihydro-4a(4H)-naphthalenecarboxylateToamixtureofPd(OAc)2(2.2mg,0.01mmol),(R)-BINAP(12.4mg,0.02mmol),K2CO3(55.3mg,0.4mmol),andpotassiumacetate(19.6mg,0.2mmol)wasaddedasolutionofsubstrate(68.1mg,0.2mol)in1,2-dichloroethane(2.8mL).Themixturewasdegassedandstirredat60oCunderanargonatmosphereuntilthereactionwascomplete(41h).ItwasthendilutedwithEt2O,washedwithbrine,dried,andconcentrated.Theresiduewaspurifiedbycolumnchroma-tographyonsilicagel(10%etherinhexane)togiveproduct(26.6mg,70%.86%ee)asacolorlessoil.183ppt課件Variationofreactionparamete分子內(nèi)Stille反應(yīng)

184ppt課件分子內(nèi)Stille反應(yīng)10ppt課件分子內(nèi)Suzuki反應(yīng)

185ppt課件分子內(nèi)Suzuki反應(yīng)11ppt課件有機(jī)鈀化合物也可催化烯炔、二炔和聯(lián)烯的環(huán)化反應(yīng)

186ppt課件有機(jī)鈀化合物也可催化烯炔、二炔和聯(lián)烯的環(huán)化反應(yīng)12ppt課（2）烯烴的復(fù)分解反應(yīng)烯烴的復(fù)分解反應(yīng)（olefinmetatheses）是近年發(fā)展起來的一種獨(dú)特的碳骨架中C＝C雙鍵在金屬卡賓配合物催化下重新排布的反應(yīng)，現(xiàn)已成為形成C雙鍵的有力工具，是近年來最成功的一個新反應(yīng)。該反應(yīng)在制備航天飛機(jī)上獲得廣泛應(yīng)用，其優(yōu)點(diǎn)是副產(chǎn)物是揮發(fā)性的烯烴，如乙烯

187ppt課件（2）烯烴的復(fù)分解反應(yīng)13ppt課件反應(yīng)類型:烯烴復(fù)分解反應(yīng)包括：開環(huán)復(fù)分解聚合(ROMP，用于合成聚合物)；188ppt課件反應(yīng)類型:烯烴復(fù)分解反應(yīng)包括：14ppt課件閉環(huán)復(fù)分解反應(yīng)(RCM，用于成環(huán))；

189ppt課件閉環(huán)復(fù)分解反應(yīng)(RCM，用于成環(huán))；15ppt課件開環(huán)復(fù)分解反應(yīng)(ROM，用于合成鏈狀烯烴)

190ppt課件開環(huán)復(fù)分解反應(yīng)(ROM，用于合成鏈狀烯烴)16ppt課件交叉復(fù)分解反應(yīng)(用于合成鏈狀烯烴

191ppt課件交叉復(fù)分解反應(yīng)(用于合成鏈狀烯烴17ppt課件前三種反應(yīng)容易進(jìn)行，后一種變化的關(guān)鍵是避免兩種原料烯烴的自身解反應(yīng)。最近的發(fā)展已使之可以選擇性地進(jìn)行，成為有合成價值的反應(yīng)。

192ppt課件前三種反應(yīng)容易進(jìn)行，后一種變化的關(guān)鍵是避免兩種原料烯烴的自身所用的催化劑有Ru，Mo等

193ppt課件所用的催化劑有Ru，Mo等19ppt課件194ppt課件20ppt課件195ppt課件21ppt課件196ppt課件22ppt課件HeckReactionR.F.Heck,J.P.Nolley,Jr.,J.Org.Chem.

37,2320(1972).Stereospecificpalladium-catalyzedcouplingofalkeneswithorganichalidesortriflateslackingsp3-hybridizedβ-hydrogens:

197ppt課件HeckReaction23ppt課件二、單邊、雙邊環(huán)化與環(huán)加成反應(yīng)

1．三元環(huán)衍生物（1）1，3－消去反應(yīng)g-鹵代酮，g-鹵代酸酯，g-鹵代腈，g-鹵代硫醚，g-鹵代砜這些含活潑氫化合物進(jìn)行g(shù)-消去

198ppt課件二、單邊、雙邊環(huán)化與環(huán)加成反應(yīng)1．三元環(huán)衍生物24ppt課g-鹵代酮199ppt課件g-鹵代酮25ppt課件除蟲菊酯的制備：

200ppt課件除蟲菊酯的制備：26ppt課件（2）[1+2]環(huán)加成卡賓與烯鍵的加成卡賓：鹵仿/堿(HCX3或H2CX2/B:),重氮化合物/銠或銅催化劑（R1R2C＝N2/cat.）二碘甲烷/鋅銅齊（CH2I2/Zn—Cu）。

201ppt課件（2）[1+2]環(huán)加成27ppt課件202ppt課件28ppt課件鹵仿/堿HCX3

203ppt課件鹵仿/堿HCX329ppt課件重氮化合物/銠或銅催化劑

204ppt課件重氮化合物/銠或銅催化劑30ppt課件二碘甲烷/鋅銅齊

205ppt課件二碘甲烷/鋅銅齊31ppt課件2.四元環(huán)衍生物前面學(xué)過用丙二酸與1，3－二溴丙烷制備環(huán)丁烷衍生物。

206ppt課件2.四元環(huán)衍生物32ppt課件I．[2＋2]環(huán)加成（1）烯烴與烯烴（2）烯烴與累積二烯（烯酮CH2＝CH2＋R2C＝C＝O；異腈酸酯（RN＝C=O）反應(yīng)條件：光照

207ppt課件I．[2＋2]環(huán)加成33ppt課件產(chǎn)物混和，丙烯腈容易聚合

208ppt課件產(chǎn)物混和，丙烯腈容易聚合34ppt課件與烯酮環(huán)加成得到環(huán)丁酮，反應(yīng)可在加熱的條件下進(jìn)行，碳碳雙鍵受到酮基的活化。

209ppt課件與烯酮環(huán)加成得到環(huán)丁酮，反應(yīng)可在加熱的條件下進(jìn)行，碳碳雙鍵受II.電環(huán)化加熱：順旋允許光照：對旋允許

210ppt課件II.電環(huán)化36ppt課件III.二酯用Na核非質(zhì)子溶劑的成環(huán)，可用于四元環(huán)

211ppt課件III.二酯用Na核非質(zhì)子溶劑的成環(huán)，可用于四元環(huán)37p5．五元環(huán)衍生物（1）雙官能團(tuán)化合物縮合

212ppt課件5．五元環(huán)衍生物38ppt課件茚二酮的制備

213ppt課件茚二酮的制備39ppt課件（2）四元環(huán)擴(kuò)環(huán)通過重氮鹽的重排214ppt課件（2）四元環(huán)擴(kuò)環(huán)40ppt課件（3）Heck反應(yīng)制備五元環(huán)

215ppt課件（3）Heck反應(yīng)制備五元環(huán)41ppt課件（4）Sakurai反應(yīng)的副反應(yīng)烯丙基三甲基硅烷可以作為1，3－偶極化合物與烯烴進(jìn)行[2+3]偶極成環(huán)反應(yīng)216ppt課件（4）Sakurai反應(yīng)的副反應(yīng)42ppt課件這一反應(yīng)是從Sakurai反應(yīng)(烯丙基共軛加成)分離到“2+3”環(huán)加成副產(chǎn)物的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。烯丙基三甲基硅烷對a,b—不飽和酮的加成首先形成硅穩(wěn)定化的陽正離子中間體，此時，若氯離子進(jìn)攻硅原子，將導(dǎo)向正常的Sakurai反應(yīng)產(chǎn)物；而當(dāng)使用位阻大的硅烷取代基時，可以減緩氯離子的進(jìn)攻速度，而有利于烯醇負(fù)離子以5—exo—tet環(huán)化方式進(jìn)攻硅鎓，形成環(huán)化產(chǎn)物。

217ppt課件這一反應(yīng)是從Sakurai反應(yīng)(烯丙基共軛加成)分離到“2+218ppt課件44ppt課件219ppt課件45ppt課件4．六元環(huán)衍生物環(huán)己烯(烯鍵的共軛位沒有羰基)：常用Diels-Alder反應(yīng)a,b-不飽和的環(huán)己烯酮：常用Robinson環(huán)化反應(yīng)220ppt課件4．六元環(huán)衍生物46ppt課件(1)D-A反應(yīng)（[4+2]環(huán)加成反應(yīng)雙烯體：含有供電子基有利親雙烯體：含有吸電子基有利反之也可

221ppt課件(1)D-A反應(yīng)（[4+2]環(huán)加成反應(yīng)47ppt課件222ppt課件48ppt課件反電子需求的D－A反應(yīng)

223ppt課件反電子需求的D－A反應(yīng)49ppt課件維生素D3A環(huán)的不對稱合成

224ppt課件維生素D3A環(huán)的不對稱合成50ppt課件內(nèi)型為主

225ppt課件內(nèi)型為主51ppt課件條件與結(jié)果：a.反應(yīng)需要加熱b.順式加成c.橋環(huán)化合物以內(nèi)型為主d.優(yōu)先形成“鄰、對為產(chǎn)物”

226ppt課件條件與結(jié)果：52ppt課件區(qū)域選擇性

具有取代基的反應(yīng)物，在二烯加成中有兩種可能的定向。1-取代的二烯與1-取代的親二烯體可以生成鄰和間位加合物，同樣的1-取代親二烯體與2-取代的二烯能夠產(chǎn)生間和對位加合物。實(shí)際上，1-取代二烯優(yōu)先生成鄰位加合物，而2-取代衍生物則有利于對位加合物的生成。227ppt課件區(qū)域選擇性

53ppt課件.優(yōu)先形成“鄰、對為產(chǎn)物”228ppt課件.優(yōu)先形成“鄰、對為產(chǎn)物”54ppt課件二烯合成的過渡態(tài)是一個π電子體系，類似于苯。在鄰位和對位的取代基比其在間位時共軛效應(yīng)更好，故在加合物中，1-取代二烯所生成的加合物，雖然可以生成鄰位和間位兩種異構(gòu)體，但在鄰位加合物的過渡態(tài)中，由于共軛效應(yīng)的影響而優(yōu)生生成（2-取代二烯與此相似）

229ppt課件二烯合成的過渡態(tài)是一個π電子體系，類似于苯。在鄰位和對位的取橋環(huán)化合物以內(nèi)型為主

230ppt課件橋環(huán)化合物以內(nèi)型為主56ppt課件S-順式

S-反式

231ppt課件S-順式

S-反式57雖然S-反式構(gòu)象比S-順式穩(wěn)定，但在進(jìn)行反應(yīng)時，S-反式需轉(zhuǎn)變成S-順式才能進(jìn)行反應(yīng)。如果S-順式不能形成，則反應(yīng)不能進(jìn)行。這就說明了為什么下列二烯（I）和（II）在D-A反應(yīng)中不能作為二烯進(jìn)行反應(yīng)，而（III）則可進(jìn)行反應(yīng)。

（I）

（II）

（III）232ppt課件雖然S-反式構(gòu)象比S-順式穩(wěn)定，但在進(jìn)行反應(yīng)時，S-反式需對于D-A反應(yīng)，順式環(huán)狀二烯比鏈狀快。因?yàn)殒湢疃┰谶M(jìn)行反應(yīng)時，需要把一般比較穩(wěn)定的反式構(gòu)象通過兩個雙鍵之間的單鍵旋轉(zhuǎn)才能得到所需要的順式構(gòu)象，這種旋轉(zhuǎn)需要一定的能量（盡管所需要的能量較少）。環(huán)戊二烯很活潑，通過D-A反應(yīng)能自身二聚成三環(huán)化合物：---此反應(yīng)有時被用來由二聚體加熱獲得環(huán)戊二烯。對于鏈狀二烯，這種情況較難發(fā)生。

233ppt課件對于D-A反應(yīng)，順式環(huán)狀二烯比鏈狀快。因?yàn)殒湢疃┰谶M(jìn)行反應(yīng)常見的具有代表性二烯化合物有：鏈狀二烯及其衍生物，如丁二烯及其衍生物；環(huán)內(nèi)二烯和某些環(huán)外二烯及其衍生物，如環(huán)戊二烯和1-乙烯基環(huán)已烯等；稠環(huán)芳烴，如蒽等。

親二烯體的活性

親二烯體的活性依賴于反應(yīng)的電子要求。在親二烯體中，有吸電基時，使反應(yīng)加速進(jìn)行。例如，四氰基乙烯作為親二烯體比環(huán)戊二烯要快4.6×108倍。親二烯體中最活潑的是：苯醌、順丁烯二酸酐、硝基取代的烯烴、α、β-不飽和酯（酮和腈）。但是，當(dāng)二烯體本身缺乏電子時，則親二烯體中有供電基反而對加成有利。例如，六氯環(huán)戊二烯與苯乙烯的加成，當(dāng)苯乙烯分子中有供電基時，加速反應(yīng)的進(jìn)行。最常見的親二烯體有烯烴衍生物和炔烴衍生物等。

234ppt課件常見的具有代表性二烯化合物有：鏈狀二烯及其衍生物，如丁二烯及235ppt課件61ppt課件4.40g(21.3mmol)E,E-1,4-二苯基丁二烯3.70(21.7mmol)乙炔二羧酸二乙酯150oC,5h冷卻，得褐色固體，用異丙醇重結(jié)晶得無色棱柱狀結(jié)晶（67%），mp87-88.236ppt課件4.40g(21.3mmol)E,E-1,4-二苯基丁二烯6立體化學(xué)

D-A反應(yīng)具有高度的立體選擇性。二烯體和親二烯體的立體化學(xué)特征被保留在加合物的結(jié)構(gòu)中。

順式加成規(guī)則：在D-A反應(yīng)中，兩個反應(yīng)物取代基的定向被保留在生成的加合物中。即親二烯體是反式二取代乙烯的衍生物時，在加合物中，兩個取代基仍處于反式；如果在親二烯體中兩個取代基處于順式，則在加合物中它們?nèi)砸皂樖酱嬖凇?37ppt課件立體化學(xué)

D-A反應(yīng)具有高度的立體選擇性。順式加成規(guī)則：在環(huán)戊二烯與互為異構(gòu)體的順丁烯二酸酯和反丁烯二酸酯進(jìn)行反應(yīng)，則分別生成順和反式加合物：238ppt課件環(huán)戊二烯與互為異構(gòu)體的順丁烯二酸酯和反丁烯二酸酯進(jìn)行反應(yīng)，則順式加成

239ppt課件順式加成65ppt課件內(nèi)向加成（endoaddition）規(guī)則：在D-A反應(yīng)中，當(dāng)二烯是環(huán)狀共軛二烯如環(huán)戊二烯時，將生成剛性的二環(huán)化合物。如果親二烯體是取代的乙烯，可能生成兩種構(gòu)型異構(gòu)體。當(dāng)加合物中的取代基與最短的二環(huán)橋（在這里是亞甲基）處于分子的相反兩側(cè)時，這類化合物稱為具有內(nèi)向構(gòu)型(endoconfiguration)。如果最短的橋和取代基在分子的同側(cè)，稱為外向構(gòu)型（exocofiguration）。雖然外向構(gòu)型通常是更穩(wěn)定的異構(gòu)體，但D-A反應(yīng)的加合物一般是內(nèi)向構(gòu)型。例如：

240ppt課件內(nèi)向加成（endoaddition）規(guī)則：在D-A反應(yīng)中，當(dāng)

內(nèi)向76%

外向24%內(nèi)向（主要產(chǎn)物）

外向24%241ppt課件

內(nèi)向76%

外向24%內(nèi)向（主要產(chǎn)物）

內(nèi)向產(chǎn)物優(yōu)先的原因，認(rèn)為是二烯體和親二烯體的π軌道之間相互作用的結(jié)果。在過渡態(tài)中一個π軌道完全處于另一個π軌道之上，故導(dǎo)致內(nèi)向產(chǎn)物。這種定向內(nèi)向比外向立體異構(gòu)體需要略低的活化能。因而生成的速度較大。

242ppt課件內(nèi)向產(chǎn)物優(yōu)先的原因，認(rèn)為是二烯體和親二烯體的π軌道之間相互作243ppt課件69ppt課件由于外向產(chǎn)生是熱力學(xué)上更穩(wěn)定的異構(gòu)體，在某些時候它能夠生成，甚至是唯一產(chǎn)物，這將依賴于反應(yīng)條件，在此條件下加成物在動力學(xué)上將是可逆的。例如呋喃與順丁烯二酰亞胺的反應(yīng)：244ppt課件由于外向產(chǎn)生是熱力學(xué)上更穩(wěn)定的異構(gòu)體，在某些時候它能夠生成，在25℃，穩(wěn)定性差的內(nèi)向異構(gòu)體很快生成，并且占優(yōu)勢，此時反應(yīng)是不可逆的；在90℃，產(chǎn)物和反應(yīng)物之間很快建立平衡，更穩(wěn)定的外向產(chǎn)物雖然生成較慢，但可逐漸積累。由引可以看出，反應(yīng)溫度低時，反應(yīng)產(chǎn)物取決于反應(yīng)速度，容易生成內(nèi)向構(gòu)型的加合物。

245ppt課件在25℃，穩(wěn)定性差的內(nèi)向異構(gòu)體很快生成，并且占優(yōu)勢，此時反應(yīng)(2)Robinson增環(huán)反應(yīng)(3)Heck反應(yīng)246ppt課件(2)Robinson增環(huán)反應(yīng)72ppt課件三、雜環(huán)化合物的合成1．五元雜環(huán)化合物（1）含一個雜原子的化合物的制備247ppt課件三、雜環(huán)化合物的合成73ppt課件248ppt課件74ppt課件249ppt課件75ppt課件250ppt課件76ppt課件（一）雜環(huán)化合物的分類和命名分類命名：單雜環(huán)化合物：五元雜環(huán)含一個雜原子含兩個雜原子

六元雜環(huán)含一個雜原子含兩個雜原子稠雜環(huán)化合物雜環(huán)與苯環(huán)稠合兩個雜環(huán)稠合

兩個苯環(huán)與一個雜環(huán)稠合

251ppt課件（一）雜環(huán)化合物的分類和命名77ppt課件糧食發(fā)酵

252ppt課件糧食發(fā)酵78ppt課件253ppt課件79ppt課件Paal-Knorr反應(yīng)

254ppt課件Paal-Knorr反應(yīng)80ppt課件255ppt課件81ppt課件b.吡咯Knorr反應(yīng)

R1＝H、烷基、芳基

256ppt課件b.吡咯R1＝H、烷基、芳基82ppt課件Hantzsch反應(yīng)

257ppt課件Hantzsch反應(yīng)83ppt課件258ppt課件84ppt課件259ppt課件85ppt課件Hantzschsynthesis1,2,3,5-tetrasubstitutedpyrrole(主)260ppt課件Hantzschsynthesis1,2,3,5-tetr1，3－偶極環(huán)加成[2＋3]261ppt課件1，3－偶極環(huán)加成[2＋3]87ppt課件c.[1+4]型262ppt課件c.[1+4]型88ppt課件d.呋喃、吡咯、噻吩相互轉(zhuǎn)化

263ppt課件d.呋喃、吡咯、噻吩相互轉(zhuǎn)化89ppt課件（2）化學(xué)反應(yīng)活性

264ppt課件（2）化學(xué)反應(yīng)活性90ppt課件親電反應(yīng)活性：芳香性：265ppt課件芳香性：91ppt課件親電反應(yīng)二取代位置：

266ppt課件親電反應(yīng)二取代位置：92ppt課件僅有呋喃容易發(fā)生D－A反應(yīng)。

267ppt課件僅有呋喃容易發(fā)生D－A反應(yīng)。93ppt課件糠醛可以進(jìn)行CANNIZZAROreactionPERKINreactionKNOEVENAGELcondensationacyloincondensation保護(hù)醇，THP－

268ppt課件糠醛可以進(jìn)行保護(hù)醇，THP－94ppt課件吡咯具有弱酸性堿性:

269ppt課件吡咯具有弱酸性堿性:95ppt課件吡咯鉀鹽可以制備很多N取代的化合物:親核取代270ppt課件吡咯鉀鹽可以制備很多N取代的化合物:親核取代96ppt課（3）相關(guān)的天然產(chǎn)物

a..呋喃的衍生物

糠醛糠酸甘薯根黑斑菌感染分泌物，自身產(chǎn)生的抗毒素271ppt課件（3）相關(guān)的天然產(chǎn)物97ppt課件主要是四氫呋喃的衍生物呋喃糖，果糖a-（－）呋喃果糖

272ppt課件主要是四氫呋喃的衍生物98ppt課件多醚抗生素：monensin莫能菌素，17個不對稱中心。273ppt課件多醚抗生素：monensin莫能菌素，17個不對稱中心。9b.噻吩類化合物煤焦油中含噻吩：與苯混和，可用濃H2SO4在室溫下除去。三噻嗯，殺線蟲活性274ppt課件b.噻吩類化合物100ppt課件香料，噻吩二硫醚275ppt課件香料，噻吩二硫醚101ppt課件聚噻吩，強(qiáng)度超過鋁的導(dǎo)電聚合物石高全，薛奇：1995年2月science276ppt課件聚噻吩，強(qiáng)度超過鋁的導(dǎo)電聚合物102ppt課件c.吡咯類化合物吡咯本身是于1858年第一次從骨焦油中分餾出來的．吡咯的各種形式的衍生物廣泛地存在于整個自然界．在生物體的發(fā)育、生長、能量貯存和轉(zhuǎn)換、生物之間的各種信息傳遞和自身防御，乃至死亡腐爛等各個過程的化學(xué)作用物質(zhì)中，幾乎無不有吡咯衍生物參與．吡咯衍生物，是生命過程的一個重要要素．

277ppt課件c.吡咯類化合物103ppt課件單吡咯環(huán)化合物在自然界和生物體中發(fā)現(xiàn)的活性單吡咯環(huán)化合物，幾乎涉及到各種類型的取代吡咯，如烷基取代吡咯、鹵代吡咯、吡咯醛、酮、吡咯羧酸及其酯，以及羥甲基、羥乙基吡咯等．這些化合物般都是比較小的分子，但卻具有很強(qiáng)的生物活性或自特殊用途，如有特殊的藥效或可作為香料等等。278ppt課件單吡咯環(huán)化合物104ppt課件(1)卟吩膽色素原(porphobilinogen)是迄今為止人們所知道的最重要的天然存在的單吡咯化合物在生物體中，通過各種專門酶的作用，卟吩膽色素原能轉(zhuǎn)變成為卟啉、葉綠素、維生素B12等。金屬配合物Fe,Co,Mg等。

279ppt課件(1)卟吩膽色素原(porphobilinogen)是迄今卟啉類porphyrin280ppt課件卟啉類porphyrin106ppt課件Pyrrolnitrin：硝吡咯菌素，抗生素281ppt課件Pyrrolnitrin：硝吡咯菌素，抗生素107ppt課食品香料：282ppt課件食品香料：108ppt課件昆蟲激素：追蹤激素283ppt課件昆蟲激素：追蹤激素109ppt課件氫化吡咯，吡咯烷類化合物氨基酸：脯氨酸南瓜籽氨酸，抗血吸蟲284ppt課件氫化吡咯，吡咯烷類化合物南瓜籽氨酸，抗血吸蟲110ppt課件2．苯并五元雜環(huán)indole（1）吲哚的合成：285ppt課件2．苯并五元雜環(huán)indole111ppt課件Fischersynthesis醛與酮的腙在酸性催化劑（PPA、三氟化硼，氯化鋅等）的影響下，縮合，重排得到吲哚。

286ppt課件Fischersynthesis112ppt課件（2）吲哚的化學(xué)性質(zhì)：與吡咯類似，親電取代主要發(fā)生在b-位287ppt課件（2）吲哚的化學(xué)性質(zhì)：113ppt課件（3）天然產(chǎn)物：b-吲哚乙酸色氨酸：5－羥基色胺288ppt課件（3）天然產(chǎn)物：b-吲哚乙酸色氨酸：5－羥基色胺114ppt利血平長春堿289ppt課件利血平長春堿115ppt課件3．含兩個雜原子的五元雜環(huán)化合物（1）咪唑imidazole制備：

290ppt課件3．含兩個雜原子的五元雜環(huán)化合物制備：116ppt課件291ppt課件117ppt課件性質(zhì)：弱堿性和弱酸性

天然產(chǎn)物：Histidine組氨酸Histamine組胺

292ppt課件性質(zhì)：弱堿性和弱酸性Histidine組氨酸多菌靈：抗植物真菌293ppt課件多菌靈：抗植物真菌119ppt課件?；噭?acylatingagents294ppt課件酰化試劑,acylatingagents120ppt課件（2）吡唑Pyrazole

制備：295ppt課件（2）吡唑Pyrazole121ppt課件衍生物：銳勁特：殺蟲劑酸性，堿性296ppt課件衍生物：酸性，堿性122ppt課件噻唑thiazole：合成：HANTZSCHsynthesis

297ppt課件噻唑thiazole：123ppt課件天然產(chǎn)物：維生素B1298ppt課件天然產(chǎn)物：124ppt課件氫化噻唑：

Penam

299ppt課件氫化噻唑：Penam125ppt課件4．含三個雜原子的五元雜環(huán)化合物Cu緩蝕劑Bt－在合成中應(yīng)用，與活潑的亞甲基連接，使其活性增加。

300ppt課件4．含三個雜原子的五元雜環(huán)化合物126ppt課件（二）六元雜環(huán)化合物1．吡啶Pyridine（1）反應(yīng)活性：親電取代主要發(fā)生在b－位

301ppt課件（二）六元雜環(huán)化合物127ppt課件反應(yīng)條件比較強(qiáng)烈，親電取代反應(yīng)較難，不發(fā)生F－C烷基、