有機合成路線設(shè)計

有機合成路線設(shè)計第一頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三第一節(jié)合成的目的和要求通過一定的反應(yīng)，使原來分子中某一個或幾個化學(xué)鍵斷裂，同時形成一個或幾個新的化學(xué)鍵，從而使分子發(fā)生轉(zhuǎn)變或?qū)讉€小分子連接起來。1合成的步驟越少越好；2每步的產(chǎn)率越高越好；3原料越便宜越好。一合成的目的：二合成的要求：第二頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三三有機合成的主要手段1官能團的引入;2官能團的轉(zhuǎn)換；3碳架的建造；

（1）碳鏈的增長；（2）碳鏈的縮短；（3）碳架的重組；（4）環(huán)的閉合和打開。第三頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三（1）碳鏈增長的方法*1金屬有機化合物與鹵代烷的偶聯(lián)反應(yīng)；*2金屬有機化合物與羰基，氰基的加成反應(yīng)；*3金屬有機化合物與環(huán)氧化合物的開環(huán)反應(yīng)；*4各類縮合反應(yīng)；*5炔烴，芳環(huán)，酮，酯，-二羰基化合物和-羰基腈的烷基化和?；磻?yīng)；*6酮的雙分子還原；*7酯的雙分子還原；*8環(huán)加成反應(yīng)；*9烯烴的羰基化反應(yīng)。第四頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三*4各類縮合反應(yīng)重要的縮合反應(yīng)包括：羥醛縮合；P352Claisen縮合反應(yīng)；P363Claisen-Schmidt縮合；P353（羥醛交叉縮合）Mannich反應(yīng)；P355Knoevenagel反應(yīng)；Darzens反應(yīng)；P360Reformatsky反應(yīng)；Benzoin縮合反應(yīng)；Perkin反應(yīng)；P357Wittig反應(yīng)；Michael加成反應(yīng)；Robinson縮環(huán)反應(yīng)第五頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三（2）碳鏈縮短的方法*1一元羧酸的脫羧反應(yīng)；*2二元羧酸的脫羧脫水反應(yīng)；*3烯，炔，酮，芳烴側(cè)鏈，-二醇和-羥基醛或酮的氧化斷裂反應(yīng)；*4甲基酮的鹵仿反應(yīng)；*5酰胺的Hofmann降解反應(yīng)；*6Curtius重排反應(yīng)；*7Schmidt重排反應(yīng)；*8環(huán)加成的逆反應(yīng)；*9-二羰基化合物的酮式分解和酸式分解；*10酯縮合的逆反應(yīng)；*11酯的熱裂；*12黃原酸酯的熱裂；*13四級銨鹽的熱裂(Hofmann消除)；*14氧化胺的Cope消除反應(yīng)。第六頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三（3）碳架的重組；碳架重組的反應(yīng)是各種重排反應(yīng)，包括：*1Wegner-Meerwein重排；*2頻哪醇(Pinacol)重排；*3異丙苯氧化重排；*4Bechmann重排；*5Favosky重排；*6Baeyer-Villiger氧化重排；*7Hofmann重排;*8聯(lián)苯胺重排;*9Benzilicacid重排;*10Claisen重排;*11Fries重排;*12Cope重排。第七頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三（4）環(huán)的閉合和打開環(huán)的閉合：三元環(huán)：1）丙二酸酯與1,2-二鹵代烷的烷基化反應(yīng)；2）烯烴和卡賓的反應(yīng)；四元環(huán)：1）丙二酸酯與1,3-二鹵代烷的烷基化反應(yīng)；2）烯烴光二聚的反應(yīng)；五元環(huán)：1）狄克曼關(guān)環(huán)反應(yīng)；2）1,3-偶極環(huán)加成反應(yīng)；3）丙二酸酯與1,4-二鹵代烷的烷基化反應(yīng)；六元環(huán)：1）Diels-Alder反應(yīng)；2）苯環(huán)的還原反應(yīng)；3）酯的烷基化反應(yīng)；更大的環(huán)系：1）分子內(nèi)羥醛縮合反應(yīng)；2）酮醇縮合反應(yīng)。環(huán)的打開與切斷碳鏈的手段類似。第八頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三四逆合成原理逆合成原理是以合成子概念和切斷法為基礎(chǔ)，從目標(biāo)化合物出發(fā)；通過官能團轉(zhuǎn)換或鍵的切斷；去尋找一個又一個前體分子（合成子），直至前體分子為最易得的原料為止，這是完成合成設(shè)計的一條有效途徑。逆合成分析過程包括：1識別目標(biāo)分子;2對目標(biāo)分子進行逆向分析；3制定合成路線。第九頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三常用術(shù)語切斷：一種分析法，這種方法是將分子中的一個鍵切斷使目標(biāo)分子轉(zhuǎn)變成為一種可能的原料；官能團互換：把一個官能團換寫成另一個官能團，以使切斷成為可能的一種方法；通常用FGI表示。第十頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三常用術(shù)語合成等價物：一種能起合成子作用的試劑。合成子常由于其本身太不穩(wěn)定而不能直接使用；合成子：在切斷時所得出的概念性的分子碎片，通常是個離子；目標(biāo)分子：最終要合成的分子；通常用TM表示。第十一頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)有機化合物的合成第十二頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三例一：用三個或三個碳以下的有機原料和適當(dāng)?shù)臒o機試劑合成：逆合成分析：第十三頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三合成路線：無水醚無水醚△第十四頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三例二：用四個或四個碳以下的有機原料和適當(dāng)?shù)臒o機試劑合成：逆合成分析：第十五頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三合成路線：無水醚第十六頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三例三：用苯和適當(dāng)?shù)臒o機試劑合成：逆合成分析：第十七頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三合成路線：濃H2SO4濃第十八頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三例四：用苯和二個或二個碳以下的有機原料和無機試劑合成：逆合成分析：第十九頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三合成路線：第二十頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三例五：用三個或三個碳以下的有機原料和適當(dāng)?shù)臒o機試劑合成：逆合成分析：第二十一頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三合成路線：第二十二頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三例六：用環(huán)己醇作原料合成：逆合成分析：第二十三頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三合成路線：第二十四頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三例七用不超過二個碳的簡單有機原料或苯合成：逆合成分析：第二十五頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三合成路線：無水醚第二十六頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三例八用不超過四個碳的簡單有機原料合成：逆合成分析：第二十七頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三合成路線:第二十八頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三例九用環(huán)己烯和二個碳的簡單有機原料合成：逆合成分析：第二十九頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三合成路線:思考題:如何制備:2H2O1第三十頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三例十用苯和五個碳以下的簡單有機原料合成：第三十一頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三逆合成分析：第三十二頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三合成路線:H+第三十三頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三例十一用苯，苯甲酸和五個碳以下的簡單有機原料合成：第三十四頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三逆合成分析：第三十五頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三合成路線:第三十六頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三例十二用苯,三個或三個碳以下的有機原料和適當(dāng)?shù)臒o機試劑合成：第三十七頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三逆合成分析：第三十八頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三合成路線：第三十九頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三例十三用不超過四個碳的簡單有機原料合成：逆合成分析：第四十頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三合成路線：第四十一頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三例十四用不超過四個碳的簡單有機原料和苯合成消毒劑：第四十二頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三逆合成分析：第四十三頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三合成路線：濃第四十四頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三例十五用不超過四個碳的簡單有機原料或苯合成：第四十五頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三逆合成分析：雙烯合成第四十六頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三合成路線：第四十七頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三例十六用D-(+)-甘油醛合成D-(-)-來蘇糖：第四十八頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三逆合成分析：第四十九頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三合成路線：第五十頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三例十七用不超過五個碳的簡單有機原料合成：逆合成分析：第五十一頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三合成路線：第五十二頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三例十八用不超過五個碳的簡單有機原料合成：逆合成分析：第五十三頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三合成路線：第五十四頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)天然產(chǎn)物的合成1.角鯊烯的合成第五十五頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三逆合成分析：第五十六頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三逆合成分析：第五十七頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三全合成路線：第五十八頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三第五十九頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三第六十頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三2.雌酮激素的合成第六十一頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三逆合成分析：第六十二頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三逆合成分析：第六十三頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三逆合成分析：第六十四頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三全合成路線：第六十五頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三第六十六頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三第六十七頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三拆分第六十八頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三OVER第六十九頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三增加一個C的羧酸

增加兩個C的伯醇

與甲醛反應(yīng)得伯醇，其它得仲醇

叔醇

利用格利雅試劑的反應(yīng)：第七十頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三Claisen縮合反應(yīng)；P363含有α-氫的酯在醇鈉等堿性縮合劑作用下發(fā)生縮合作用，失去一分子醇得到β-酮酸酯。如2分子乙酸乙酯在金屬鈉和少量乙醇作用下發(fā)生縮合得到乙酰乙酸乙酯。

第七十一頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三Claisen-Schmidt縮合；一個無α-氫原子的醛與一個帶有α-氫原子的脂肪族醛或酮在稀氫氧化鈉水溶液或醇溶液存在下發(fā)生縮合反應(yīng),并失水得到α，β-不飽和醛或酮。第七十二頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三Mannich反應(yīng)；P355又稱為胺甲基化反應(yīng)，含有α-活潑氫的醛、酮與甲醛及胺反應(yīng)，結(jié)果一個α-活潑氫被胺甲基取代，此反應(yīng)所得產(chǎn)物稱為Mannich堿。取代的氨甲基第七十三頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三Knoevenagel反應(yīng)；在弱堿的催化作用下，醛、酮與含有活潑亞甲基的化合物發(fā)生的失水縮合反應(yīng)。第七十四頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三Darzens反應(yīng)；P360

醛、酮與α-鹵代酸酯在強堿(RONa,NaNH2,(CH3)3COK)催化作用下互相作用，生成α,β-環(huán)氧酸酯的反應(yīng)。α,β-環(huán)氧酸酯*CH2生成醛

CHR生成酮第七十五頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三Reformatsky反應(yīng)；醛或酮與α-鹵代酸酯和鋅在惰性溶劑中反應(yīng),經(jīng)水解后得到β-羥基酸酯。第七十六頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三Benzoin縮合反應(yīng)；又稱為安息香縮合反應(yīng)，芳香醛在氰化鉀的作用下，發(fā)生雙分子縮合，生成α-羥基酮的反應(yīng)。安息香第七十七頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三Perkin反應(yīng)；P357在堿性催化劑的作用下，芳香醛與酸酐縮合生成β-芳基-α,β-不飽和酸的反應(yīng)。第七十八頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三反應(yīng)機理第七十九頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期三Wittig反應(yīng)；