有机化学电子教案 第二十章有机合成 11101 100011 CH CH exit
第二十章 有机合成 exit
第一节合成的目的和要求 合成的目的: 通过一定的反应,使原来分子中某一个或 几个化学键断裂,同时形成一个或几个新的化 学键,从而使分子发生转变或将几个小分子连 接起来。 二合成的要求: 1合成的步骤越少越好: 2每步的产率越高越好: 3原料越便宜越好
第一节 合成的目的和要求 通过一定的反应,使原来分子中某一个或 几个化学键断裂,同时形成一个或几个新的化 学键,从而使分子发生转变或将几个小分子连 接起来。 1 合成的步骤越少越好; 2 每步的产率越高越好; 3 原料越便宜越好。 一 合成的目的: 二 合成的要求:
三有机合成的主要手段 1官能团的引入; 2官能团的转换; 3碳架的建造; (1)碳链的增长; (2) 碳链的缩短; (3) 碳架的重组; (4)环的闭合和打开
三 有机合成的主要手段 1 官能团的引入; 2 官能团的转换; 3 碳架的建造; (1) 碳链的增长; (2) 碳链的缩短; (3) 碳架的重组; (4)环的闭合和打开
(1) 碳链增长的方法 *1金属有机化合物与卤代烷的偶联反应; *2金属有机化合物与羰基,氰基的加成反应; *3金属有机化合物与环氧化合物的开环反应; *4各类缩合反应; *5炔烃,芳环,酮,酯,B-二羰基化合物和B-羰基 腈的烷基化和酰基化反应; 6酮的双分子还原; *7酯的双分子还原; *8环加成反应; 9烯烃的羰基化反应
(1) 碳链增长的方法 *1 金属有机化合物与卤代烷的偶联反应; *2 金属有机化合物与羰基,氰基的加成反应; *3 金属有机化合物与环氧化合物的开环反应; *4 各类缩合反应; *5 炔烃,芳环,酮,酯,-二羰基化合物和-羰基 腈的烷基化和酰基化反应; *6 酮的双分子还原; *7 酯的双分子还原; *8 环加成反应; *9 烯烃的羰基化反应
*4各类缩合反应 重要的缩合反应包括: 醇醛缩合; Claisen缩合反应; 酯缩合反应(Claisen-Schmidt缩合); Mannich反应; Knoevenagel反应; Darzens反应; Reformatsky反应; Benzoin缩合反应; Perkin反应; Wittig反应; Michael加成反应; Robinson缩环反应
*4 各类缩合反应 重要的缩合反应包括: 醇醛缩合; Claisen 缩合反应; 酯缩合反应(Claisen-Schmidt 缩合); Mannich 反应; Knoevenagel 反应; Darzens 反应; Reformatsky 反应; Benzoin 缩合反应; Perkin 反应; Wittig 反应; Michael 加成反应; Robinson 缩环反应
(2) 碳链缩短的方法 *1 一元羧酸的脱羧反应; *2二元羧酸的脱羧脱水反应; 3烯,炔,酮,芳烃侧链,-二醇和0-羟基醛或酮 的氧化断裂反应; *4甲基酮的卤仿反应; *5酰胺的Hofmann降解反应; *6 Curtius重排反应; *7 Schmidt重排反应; *8环加成的逆反应; *9 B-二羰基化合物的酮式分解和酸式分解; *10酯缩合的逆反应; *11酯的热裂; *12黄原酸酯的热裂; *l3四级铵盐的热裂(Hofmann消除) *14氧化胺的Cope消除反应
(2) 碳链缩短的方法 *1 一元羧酸的脱羧反应; *2 二元羧酸的脱羧脱水反应; *3 烯,炔,酮,芳烃侧链,-二醇和-羟基醛或酮 的氧化断裂反应; *4 甲基酮的卤仿反应; *5 酰胺的 Hofmann 降解反应; *6 Curtius 重排反应; *7 Schmidt 重排反应; *8 环加成的逆反应; *9 -二羰基化合物的酮式分解和酸式分解; *10 酯缩合的逆反应; *11 酯的热裂; *12 黄原酸酯的热裂; *13 四级铵盐的热裂 (Hofmann 消除) ; *14 氧化胺的 Cope 消除反应
(3)碳架的重组; 碳架重组的反应是各种重排反应,包括: *1 Wegner-Meerwein重排; *2频哪醇(Pinacol)重排; *3异丙苯氧化重排; *4 Bechmann重排; *5 Favosky重排; *6 Baeyer-Villiger氧化重排; *7 Hofmann重排; *8联苯胺重排; *9 Benzilic acid重排; *10 Claisen重排; *1 1 Fries重排; *12Cope重排
(3) 碳架的重组; 碳架重组的反应是各种重排反应,包括: *1 Wegner-Meerwein 重排; *2 频哪醇 (Pinacol) 重排; *3 异丙苯氧化重排; *4 Bechmann 重排; *5 Favosky 重排; *6 Baeyer-Villiger 氧化重排; *7 Hofmann 重排; *8 联苯胺重排; *9 Benzilic acid重排; *10 Claisen 重排; *11 Fries 重排; *12 Cope 重排
(4)环的闭合和打开 环的闭合: 三元环: 1)丙二酸酯与1,2-二卤代烷的烷基化反应; 2)烯烃和卡宾的反应; 四元环: 1)丙二酸酯与1,3-二卤代烷的烷基化反应; 2)烯烃光二聚的反应; 五元环: 1)狄克曼关环反应; 2)1,3-偶极环加成反应; 3)丙二酸酯与1,4-二卤代烷的烷基化反应; 六元环: 1)Diels-.Alder反应; 2) 苯环的还原反应; 3) 酯的烷基化反应: 更大的环系:1) 分子内羟醛缩合反应; 2)酮醇缩合反应。 环的打开与切断碳链的手段类似
(4)环的闭合和打开 环的闭合: 三元环: 1)丙二酸酯与1,2-二卤代烷的烷基化反应; 2)烯烃和卡宾的反应; 四元环: 1)丙二酸酯与1,3-二卤代烷的烷基化反应; 2)烯烃光二聚的反应; 五元环: 1)狄克曼关环反应; 2)1,3-偶极环加成反应; 3)丙二酸酯与1,4-二卤代烷的烷基化反应; 六元环: 1) Diels-Alder 反应; 2) 苯环的还原反应; 3) 酯的烷基化反应; 更大的环系:1)分子内羟醛缩合反应; 2)酮醇缩合反应。 环的打开与切断碳链的手段类似
四逆合成原理 逆合成原理是以合成子概念和切断法为基础,从目标化合物 出发;通过官能团转换或键的切断;去寻找一个又一个前体 分子(合成子),直至前体分子为最易得的原料为止,这是 完成合成设计的一条有效途径。 逆合成分析过程包括: 1识别目标分子: 2对目标分子进行逆向分析: 3制定合成路线
四 逆合成原理 逆合成原理是以合成子概念和切断法为基础,从目标化合物 出发;通过官能团转换或键的切断;去寻找一个又一个前体 分子(合成子),直至前体分子为最易得的原料为止,这是 完成合成设计的一条有效途径。 逆合成分析过程包括: 1 识别目标分子: 2 对目标分子进行逆向分析; 3 制定合成路线
常用术语 切断:一种分析法,这种方法是将分子中的一个键切断使 目标分子转变成为一种可能的原料; 官能团互换:把一个官能团换写成另一个官能团,以使切 断成为可能的一种方法;通常用FG表示。 合成等价物: 一种能起合成子作用的试剂。合成子常由于 其本身太不稳定而不能直接使用; 合成子:在切断时所得出的概念性的分子碎片,通常是个 离子; 目标分子:最终要合成的分子;通常用TM表示
切断:一种分析法,这种方法是将分子中的一个键切断使 目标分子转变成为一种可能的原料; 官能团互换:把一个官能团换写成另一个官能团,以使切 断成为可能的一种方法;通常用FGI表示。 合成等价物:一种能起合成子作用的试剂。合成子常由于 其本身太不稳定而不能直接使用; 合成子:在切断时所得出的概念性的分子碎片,通常是个 离子; 目标分子:最终要合成的分子;通常用TM表示。 常用术语