北京大學(xué)有機(jī)化學(xué)課件20有機(jī)合成.ppt

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第二十章有機(jī)合成 exit 第一節(jié)合成的目的和要求第二節(jié)有機(jī)化合物的合成第三節(jié)天然產(chǎn)物的合成 本章提綱 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(gè)或幾個(gè)化學(xué)鍵斷裂 同時(shí)形成一個(gè)或幾個(gè)新的化學(xué)鍵 從而使分子發(fā)生轉(zhuǎn)變或?qū)讉€(gè)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 三有機(jī)合成的主要手段 1官能團(tuán)的引入 2官能團(tuán)的轉(zhuǎn)換 3碳架的建造 1 碳鏈的增長(zhǎng) 2 碳鏈的縮短 3 碳架的重組 4 環(huán)的閉合和打開 1 碳鏈增長(zhǎng)的方法 1金屬有機(jī)化合物與鹵代烷的偶聯(lián)反應(yīng) 2金屬有機(jī)化合物與羰基 氰基的加成反應(yīng) 3金屬有機(jī)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) 4各類縮合反應(yīng) 重要的縮合反應(yīng)包括 醇醛縮合 Claisen縮合反應(yīng) 酯縮合反應(yīng) Claisen Schmidt縮合 Mannich反應(yīng) Knoevenagel反應(yīng) Darzens反應(yīng) Reformatsky反應(yīng) Benzoin縮合反應(yīng) Perkin反應(yīng) Wittig反應(yīng) Michael加成反應(yīng) Robinson縮環(huán)反應(yīng) 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(jí)銨鹽的熱裂 Hofmann消除 14氧化胺的Cope消除反應(yīng) 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 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 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(tuán)轉(zhuǎn)換或鍵的切斷 去尋找一個(gè)又一個(gè)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(jì)的一條有效途徑 逆合成分析過程包括 1識(shí)別目標(biāo)分子 2對(duì)目標(biāo)分子進(jìn)行逆向分析 3制定合成路線 切斷 一種分析法 這種方法是將分子中的一個(gè)鍵切斷使目標(biāo)分子轉(zhuǎn)變成為一種可能的原料 官能團(tuán)互換 把一個(gè)官能團(tuán)換寫成另一個(gè)官能團(tuán) 以使切斷成為可能的一種方法 通常用FGI表示 合成等價(jià)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(shí)所得出的概念性的分子碎片 通常是個(gè)離子 目標(biāo)分子 最終要合成的分子 通常用TM表示 常用術(shù)語 例一 用三個(gè)或三個(gè)碳以下的有機(jī)原料和適當(dāng)?shù)臒o機(jī)試劑合成 第二節(jié)有機(jī)化合物的合成 逆合成分析 合成路線 無水醚 無水醚 例二 用四個(gè)或四個(gè)碳以下的有機(jī)原料和適當(dāng)?shù)臒o機(jī)試劑合成 逆合成分析 合成路線 無水醚 例三 用苯和適當(dāng)?shù)臒o機(jī)試劑合成 逆合成分析 合成路線 濃H2SO4 濃 例四 用苯和二個(gè)或二個(gè)碳以下的有機(jī)原料和無機(jī)試劑合成 逆合成分析 合成路線 例五 用三個(gè)或三個(gè)碳以下的有機(jī)原料和適當(dāng)?shù)臒o機(jī)試劑合成 逆合成分析 合成路線 例六 用環(huán)己醇作原料合成以下化合物 逆合成分析 合成路線 無水醚 無水醚 例七用不超過二個(gè)碳的簡(jiǎn)單有機(jī)原料或苯合成下列化合物 逆合成分析 合成路線 無水醚 例八用不超過四個(gè)碳的簡(jiǎn)單有機(jī)原料合成下列化合物 逆合成分析 合成路線 例九用環(huán)己烯和二個(gè)碳的簡(jiǎn)單有機(jī)原料合成下列化合物 逆合成分析 合成路線 思考題 如何制備下列化合物 2H2O 1 例十用苯和四個(gè)碳以下的簡(jiǎn)單有機(jī)原料合成下列化合物 逆合成分析 合成路線 H 例十一用苯 苯甲酸和五個(gè)碳以下的簡(jiǎn)單有機(jī)原料合成 逆合成分析 合成路線 例十二用苯 三個(gè)或三個(gè)碳以下的有機(jī)原料和適當(dāng)?shù)臒o機(jī)試劑合成 逆合成分析 合成路線 例十三用不超過四個(gè)碳的簡(jiǎn)單有機(jī)原料合成下列化合物 逆合成分析 合成路線 例十四用不超過四個(gè)碳的簡(jiǎn)單有機(jī)原料和苯合成消毒劑 逆合成分析 合成路線 濃 例十五用不超過二個(gè)碳的簡(jiǎn)單有機(jī)原料或苯合成下列化合物 逆合成分析 合成路線 例十六用D 甘油醛合成D 來蘇糖 逆合成分析 合成路線 例十七用不超過五個(gè)碳的簡(jiǎn)單有機(jī)原料合成下列化合物 逆合成分析 合成路線 例十八用不超過五個(gè)碳的簡(jiǎn)單有機(jī)原料合成下列化合物 逆合成分析 合成路線 第三節(jié)天然產(chǎn)物的合成 1 角鯊烯的合成 逆合成分析 逆合成分析 全合成路線 2 雌酮激素的合成 逆合成分析 逆合成分析 全合成路線 拆分