《导向基的引导》PPT课件.ppt

第三章 导向基的引入与导向作用,有机合成化学与路线设计,Organic Synthesis,2,有机合成化学与路线设计 第三章 导向基的引入与导向作用,3.1 概述,首先看一个大家熟悉的例题：,但反过来合成时需将环已酮烯胺化以达到活化-位的目的，再和卤代酯反应，否则会得达曾斯缩合产物，这步烯胺化就是导向。,3,有机合成化学与路线设计 第三章 导向基的引入与导向作用,3.1.1 导向基定义 在有机合成中，为了使新进入原子或基团进入原分子的某一定位置而预先引入的原子或基团，称为导向基。(导向基不一定是目标分子本身所必需的组成部分，它是在合成过程中因其定位作用而引入,完成后又被去掉的基团。) 3.1.2 为什么需要导向基 由于有机物分子在一定的反应条件下，活性中心不一定是合成所需部位，而当引入导向基后就能使反应分子的活性中心变成合成所需部位时，就需要引入导向基，即引入导向基能改变分子反应的活性中心，以适应有机合成的需要。,4,有机合成化学与路线设计 第三章 导向基的引入与导向作用,3.1.3 导向基应具备的条件 便于引入通过一两步反应，即可把导向基引入原料分子内预定的部位 有利于合成的顺利进行引入反应分子后，能明显的改变反应活性中心的位置，以适应合成的需要； 便于去掉完成预定的合成任务后，用化学方法略加处理，即可去掉导向基，以得到设计的目标分子的真实面目。,在有机合成中，常用的导向方法有三种： 活化导向 钝化导向 封闭待定位置导向,只有完全具备这三项条件的原子或基团，才可作为导向基，三者缺一不可。,5,有机合成化学与路线设计 第三章 导向基的引入与导向作用,3.2 活化导向导向的主要手段,在分子结构中引入既能火花反应中心，又能起到导向作用的基团，称为活化基。活化导向是有机合成中导向的主要手段。现总结几条经验，以便大家合成时借鉴。 经验一：当在有机合成中需用丙酮作原料时，为导向并活化，可改用乙酰乙酸乙酯； 经验二：凡需要环己烯或其衍生物用原料时，可拆开为“双烯合成的原料”及其衍生物； 经验三：凡拆开原料需用乙酸时，需活化为丙二酸或其酯； 经验四：利用甲酸酯引入甲酰基，可使其亚甲基活化导向，再以浓碱处理可除去甲酰基； 经验五：当遇到环状或开链的环氧结构，可拆解为烯键，并用环氧化反应制得。,6,有机合成化学与路线设计 第三章 导向基的引入与导向作用,例1：,合成：,例2：,而,经验二、三,7,有机合成化学与路线设计 第三章 导向基的引入与导向作用,经验五,例4：,例3：,经验四,合成：,8,有机合成化学与路线设计 第三章 导向基的引入与导向作用,3.3 钝化导向 为了使多官能团化合物的某一反应中心突出来而将其他部位“钝化”，或降低非反应中心的活泼程度而便于控制反应中心的基团，称为钝化导向基。其作用就是降低非反应中心的活性，以便合成目标分子。,例1：设计对-溴苯胺和邻-溴苯胺的合成路线。 我们知道苯胺的溴代可同时引入三个溴原子，且定位在氨基的邻对位现只要在邻位或对位引一个溴原子，就需要引入钝化基团，降低氨基的供电子效应。一般钝化氨基常用方法是在氨基上引入酰基降低其供电子性。,9,有机合成化学与路线设计 第三章 导向基的引入与导向作用,例2：设计间硝基苯胺的合成路线,例3：设计N-丙基苯胺的合成路线,N-丙基苯胺属于仲胺，当用常规方法由苯胺直接丙基化时可得到N-丙基苯胺，同时得到多烷基化副产物，要得到唯一产物，可在氨基上引入钝化基团降低活性,10,有机合成化学与路线设计 第三章 导向基的引入与导向作用,3.4 封闭特定位置导向 对分子中不需要反应且反应活性特强、有可能优先反应的部位，引入一个封闭基将其占据，使基团进入不太活泼而确实需要进入的位置，这种导向称为封闭特定位置导向。 常用的封闭特定位置的导向基有三种：-SO3H、-COOH(吸电子基)、 -C(CH3)3(供电子基)。 例1：由甲苯合成邻氯甲苯,分析：甲苯直接氯化时，得邻、对氯甲苯混合物，二者沸点接近难分离， 可先将甲苯磺化，将对位封闭起来，然后氯化、水解，即可得TM,11,有机合成化学与路线设计 第三章 导向基的引入与导向作用,例2：设计4-溴-1,3-苯酚 的合成路线,原料间苯二酚可从煤焦油中获得，但直接溴化制取TM很难控制。原因是对亲电取代反应来说，-OH为邻对位定位基，溴代时可同时上三个溴原子。因此溴化前需先引入一个钝化基团，同时还要封闭相应位置。实验证明：当苯环中有两个互居间位的羟基时，其邻、对位很容易引进羧基碱催化下，通入CO2即可，且羧基易去掉。,12,有机合成化学与路线设计 第三章 导向基的引入与导向作用,例3：试设计2,6-二氯苯酚 的合成路线,分析：以苯酚为原料直接氯化，氯肯定先上对位，所以必须先封闭对位。选什么封闭基呢？不能是钝化基团，因为氯有钝化作用，上两个氯会比较困难，应该选能占位又能起活化作用的基团，叔丁基正好满足条件。它可以通过烷基化反应引入。去掉方法有二：热解法，将其蒸气通入2