有机合成简介 §1基本概念 一、有机合成 有机合成一般是指通过一系列有机反应，将一些易得的、廉价的原料（单质、简单的无 机物和有机物)制备成结构较为复杂的、史有价值的有机化合物的过程。 二、有机合成的目的 1.验证所测定的天然有机化合物结构的正确性。 2.设计、合成人类所需要的具有各种性能的有机化合物。 3.锻炼化学工作者的合成技巧和合成设计的想象力。 三、目标分子 有机合成的目的是从方便易得的原料出发，设计一个产率尽可能高的所需化合物分子的 程序，同时副反应少，月便于分离提纯。这样打算或准备要合成的化合物分子称为目标。 四、逆合成法 逆合成法也叫逆推法、倒推法，是指在设计合成路线时，山预期合成的产物一目标分 子出发，一步一步地回推出需要使用的起始原料，来设计合理的合成路线的方法。这个方法 与合成过程相反，故称逆合成法。逆合成法通常表示为： 目标分子父 中间主物 起始原料 五、合成子 在有机合成路线设计采用逆合成法的过程中，要通过逐步切断，使日标分子分解为简单的、 并非实际存在的、概念性的结构单元，这些结构单元称为合成子。例如： OH CH3CH2-C-CH3 CHCH Ph-C-OH Ph CH3 (A) (B) (A)、(B)为合成子。 六、有机合成路线设计的一般原则 1.原料廉价易得，反应操作简便，条件温和勿于实现。 2.合成中的有机反应的产率高，副反应少、易于分离提纯。 3.合成路线尽可能短，设计合理
§2有机合成路线设计 一、有机合成路线设计的基本方法—逆合成法 简单的目标分子可以从原料开始，逐步转变而合成，为顺推法。比较复杂的目标分子则 常常必须用逆合成法。因为已知的仪仪是所需合成的目标分子，不从目标分子及其结构出发 逐步回推则将无从着手合成。 二、设计合成路线的基本内容 1.碳骨架的建立 任何有要峨都有特定的骨架，若起始原料不能满足目标分子碳架的要求，那么在设计合 成路线时首先要考虑如何建立目标分子的骨架。碳骨架的建立方法可包括增链反应、域链反 应、成环反应、开环反应、环扩大或环缩小反应以及重排反应等。 (1)常见的碳链增长的反应 ①格林亚试剂与醛酮、C02、环氧乙烷等发生的反应。 ②活泼亚甲基上的反应如羟醛缩合、酯缩合反应等。 ③付氏的烷基化和酰基化反应。 (④卤代烷与化钠的反应以及醛酮与氰氢酸的反应。 ⑤武兹反应等。 (2)常见减少碳链的反应 ①霍夫曼降级反应、碘仿反应。 ②烯烃、炔烃和芳烃等被强氧化剂氧化的反应。 ③脱羧反应等。 (3)常见的成环反应狄尔斯—阿尔德反应等。 2.官能团的转变 碳架建立起来以后，往往需要选用适当的化学反应，在适当的部位引入目标分子所需的 官能团。实现这一目标的方法有：(1)官能团的引入。(2)官能团的相互转换。(3)官能团 的除去。 3.官能团的保护 在有机合成过程中，原料和中间产物的分子中常常不只含有一个官能团。为了使其中 一个官能团转变成另一官能团时，其他官能团保持不变，必须采取一定的手段。其中，一种 方法是采用高选择性的试剂，另一种方法则是先将不希望发生反应的官能团保护起来，待反 应完成后，再恢复。这后一种方法称为官能团的保护。起保护作用而引入的基团叫做保护基。 4.导向基的应用 在有机合成中，为了使反应能按人为的设计的合成路线进行，常常需要在反应发生前， 在反应物上引入一个控制单元，以使反应能按设计的方向进行，此控制单元称为导向基。导 向基通常是既容易引入，也容易除去的原子或基团。 导向基可分为活化导向基（芳环上的氨基）、钝化导向基(1在芳环氨基上引入的乙 酰基)和位阻导向基（如芳环上的磺基）。 三、合成题的解题方法 (1)首先分析目标分子的结构特征，并与给定原料进行对比，初步确定该目标分子在 合成时是否需要增碳、减碳、开环或关环等。 (2)从目标分子出发，用逆合成法依次拆开直全起始原料
(3)从合成方向检查，对逐条可能的合成路线进行分析，筛选出一条最佳合成路线。 (4)最后从头到尾完成合成反应，并注明反应条件、试剂等。 四、例题分析 (1) CH=CCH,CH2Br CH:COCH2CH2CH2CH2OH 分析： 目标分子一方面是一个甲基酮，另一方面又是一个增加两个碳原子的伯醇。 CH;COCH2CH2CH2CH2OH CH,CCH,CH,MgX+ 0 CH=CCH,CH,Br 合成时应保护羰基 合成： 9 CH=CCHCH:Br-HO-CH-C-CH2CH2Br HOCH2 CH2OH Hg2+,H+ H o 2 CH3-C-CH2CH2Br CH3COCH2CH2CH2CH2OH (2)H30 (2) (CH2)4CHO 分析： 这是增加一个碳原子的反应，且由环状化合物转化成开链化合物。 合成： CHHt,△ (2)H30* OH H.O 0CH-C- (CH2)CHO (2)Zn/H20
(3)C2HsOH- H2NCH2CH2CH2CH2NH2 分析： 这是一个增加两个碳原子的反应，目标分子为胺。 H2NCH2CH2CH2CH2NH2 NC-CH2CH2-CN Br-CH2CH2-Br >CH2=CH2◇C2H0H 合成： CH,CH2OHCH:=CH2Br/CCL Br-CH2CH2-Br NaCN NC-CH2CH2-CN Ni HNCH2CH2CHCH-NH2 4) 分析： 该转化是一个扩环反应，目标分子为一经分子内酯化生成的内酯。 COOH OHC CHO 合成： HC-CH2 CHO (②ZA/H,0 CH3 CH3 (5) 01 由 和 HO CH3O 分析： CH3 CH3 COCI N02 合成： CHO
CH3 CH3 CH3 NaOH CH:I OH ONa CH0 CH3 COCI HNO KMnOH+ H,S04 N02 COCI CH3 CH3O NO. 同步练习题 1.完成下列转化 (1)CH3CH2CH2OH CH3C三CH (2) CH3CH2CH2OH CH3CH2CH2OCH(CH3)2 (3) OH CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CHCH3 (4) HC三CH CH3CH2CH2CH20H OH (5) CH3 CH2CCH3 CH3 (6) CHCH=CHCHO CH3CH-CHCHO OH OH (7) CH3CH2CH2OH -CH3CH2CH2CH2OH (8 (9) (CH3)2C=CH2-(CHa)CCOOH
(10) COOH Br (11) HC三CH CHaCOOC2Hs (12) CHCH2COOH _CHaCH2CH2CH2COOH (13) CH2COOH CH2(COOC2H5)2 (14) NO2 N=N NH2 Br (15) NH2 NH> (16) 2.山指定原料合成下列化合物： (1).从甲苯合成3,5二溴甲苯和间溴甲苯。 (2).山苯合成对二硝基苯