[理学]有机合成路线与设计.ppt

1,云南大学化学科学与工程学院 有机化学精品课程建设小组 2006年3月,有机化学学习指导 有机合成路线与设计,2,有机化合物的合成制备是有机化学课程的重点之一。它涉及有机化合物的基本反应、有机反应中间体（含络合物等） 解好有机合成题的基础和复习重点是将有机反应按官能团转化、增长碳链、减少碳链、重组碳架、环扩大、环缩小、开环、关环等进行归纳、熟记、灵活应用。 解合成题通常分两步进行： 1、应用逆合成法对目标分子进行剖析，最终确定合成所需的起始原料。这就要求掌握各类化合物的拆分方法。 2、以剖析为依据，写出合成方案。,3,一、 碳胳的生成,1. 增长碳链, 任意增长,4,羟醛缩合：稀OH作用下，两分子的醛或酮结合生成一分子羟基醛或羟基酮，称。,一、 碳胳的生成,增长碳链，产生支链。 制备、不饱和醛、酮、醇及二醇,乙酰乙酸乙酯（EAA法）,丙二酸二乙酯（EM法）,5,一、 碳胳的生成, 增加一个C, 增加二个C,6, 缩短碳链,一、 碳胳的生成,7,3. 形成叁键,4. 形成双键,一、 碳胳的生成,8,5.1 由霍夫曼降解生成烯烃为霍夫曼烯烃，例如：,5.2 由氮氧化物Cope消去反应生产顺式烯烃，例如：,5. 其它反应形成双键,5.4 由Wttig 反应由醛酮生成烯烃（略，参考11章）,5.3 由醋酸酯热分解反应生成烯烃：,9,二、形成碳环的反应,1小环的合成, 分子内的烷基化,10,二、形成碳环的反应, 卡宾对烯的加成，生成环丙烷，例如：,11, 2+2 环加成, 付-克酰基化,普通环（五、六元环）,分子内羟酸缩合。,二、形成碳环的反应,12, 狄克曼反应 （分子内酯缩合）主要用来合成五元环和六元环。, Diels-Alder反应 （双烯合成）,二、形成碳环的反应,13,大环联姻缩合 （二酯在金属Na条件下进行分子内缩合）,二、形成碳环的反应, 乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯可合成任意环, 麦克尔加成（Michael反应）,14,三、转换官能团的反应,官能团的引入, 碳卤键的形成,15,三、转换官能团的反应,16,三、转换官能团的反应,17, 碳氧键的形成,a 醇 COH,三、转换官能团的反应,18,三、转换官能团的反应,b酚 ArOH 异丙苯氧化法； 氯苯水解法； 磺化碱熔法； 重氮盐水解法。,19,c醚 COC,d 醛、酮,积二卤代烃水解 烃的氧化 醇的脱H或氧化 羧酸的还原 芳烃的酰基化 乙酰乙酸乙酯合成酮类,三、转换官能团的反应,20,羟酸的水解, ，羟酸的氧化脱羧,三、转换官能团的反应,21,e 羧酸,腈的水解 格氏试剂与CO2作用，水解 醛、醇、取代芳烃烯烃的氧化水解 羧酸衍生物的水解 甲基酮的氧化（卤仿反应，少一个碳） 丙二酸二乙酯、乙酰乙酸乙酯合成羧酸, 官能团的除去, 取代芳烃（SO3H，N2+）, 羰基（还原亚甲基）, 羟基（脱水、加氢）,KishnerWolff黄呜龙反应 : NH2NH2, EtOH/KOH, 180 Clemmensen 还原法: ZnHg，浓HCl,三、转换官能团的反应, 官能团的转换,22,四、有机合成路线的设计,基本要求： 原料易得，最好无毒 反应步骤少 实验操作方便安全 反应产率高，付反应少，后处理简单 （易纯化）,23,四、有机合成路线的设计,1增长碳链,例2：由三个碳原子以下化合物合成2,2-二甲基戊酸。,24,四、有机合成路线的设计,25,四、有机合成路线的设计,方法一,26,四、有机合成路线的设计,方法二,27,四、有机合成路线的设计,2碳环的合成,28,四、有机合成路线的设计,3保护基的作用, 要求：, 常见的保护方法：,烯,醛、酮通过缩醛（或酮）来保护。,易于与被保护基反应。 保护基团相对稳定。 又容易除去。,29,醇羟基变成醚（或酯）来保护。,四、有机合成路线的设计,酚羟基变成苯甲醚来保护。,例6：,30,四、有机合成路线的设计,例7：由香茅醛合成 HOOC-CH2CH2CH(CH3)CH2CHO（王浆酸）。,例8：由HOCH2CCH 合成 HOCH2CCCOOCH3。,31,四、有机合成路线的设计,4逆合成法,32,四、有机合成路线的设计,33,四、有机合成路线的设计,34,四、有机合成路线的设计,35,四、有机合成路线的设计,36,小结 官能团处先拆 链分支处先拆 碳杂原子键处先拆 由两个官能团形成的官能团处先拆分为原官能团,5. 导向基的引入 （一个十分重要的合成技巧，常用NH2，SO3H）,四、有机合成路线的设计,例14,37,例16：试设计2甲基3（2，4二甲苯基）丁烷,四、有机合成路线的设计,例15：由氯苯合成2,6-二硝基苯胺。,38,四、有机合成路线的设计,39,四、有机合成路线的设计,6合成路线的选择,例17：由苯合成苯乙酮。,例18：从卤代烃合成羧酸可通过下