有机合成方法PPT课件

.,1,有机合成,exit,.,2,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：,.,3,三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）成环反应；,.,4,（1）碳链增长的方法,*1伯卤烷与氰化物的反应（增加1个碳）；*2格氏试剂与二氧化碳的反应（增加1个碳）；*3格氏试剂与环氧乙烷的反应（增加2个碳）；*4格氏试剂与羰基化合物的加成反应；*5醛酮与氢氰酸的加成；*6炔烃，芳环，酮，酯和-二羰基化合物的烷基化和酰基化反应；*7羟醛缩合反应；*8Claisen酯缩合反应；*9格氏试剂与卤代烷的偶联反应；,.,5,（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；*6-二羰基化合物的酮式分解和酸式分解；*7季铵盐的Hofmann消除；*8-羟基酸的脱羧反应；,.,6,（3）成环反应,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）迪克曼酯缩合反应；2）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；,.,7,官能团的引入与转化,官能团的引入：官能团的转化：,.,8,官能团的转化：,官能团的引入与转化,第16章包括重氮盐反应,.,9,官能团的转化：,官能团的引入与转化,第13章,第12章,属于碳-碳键形成反应,.,10,官能团的保护和去保护,BACK,.,11,请判断下列转化是否能实现，请简述理由。,基团的保护和去保护,BACK,.,12,请判断下列转化是否能实现，请简述理由。,基团的保护和去保护,BACK,.,13,请判断下列转化是否能实现，请简述理由。,基团的保护和去保护,BACK,.,14,羟基的保护,基团的保护和去保护,BACK,.,15,羟基的保护,基团的保护和去保护,BACK,.,16,氨基的保护,基团的保护和去保护,BACK,.,17,氨基的保护,基团的保护和去保护,BACK,.,18,羧基的保护,基团的保护和去保护,BACK,.,19,一、格氏试剂的应用,重要的有机合成方法：,.,20,格氏试剂制备醇的归纳,原料（1）,产物,伯醇,仲醇,叔醇,甲醛，环氧乙烷,格氏试剂,原料（2）,醛（甲醛除外）,酮，酯（甲酸酯除外），酰卤,剖析,1原料(2)用环氧乙烷或取代环氧乙烷，在-碳和-碳之间切断。原料(2)不用环氧乙烷或取代环氧乙烷，在-碳和-碳之间切断。2带羟基部分来自原料(2),不带羟基部分来自原料(1)。3对称二级醇选用甲酸酯为原料(2)较好。有两个烃基相同的三级醇选用酯或酰卤为原料(2)较好。,.,21,醇的制备实例分析,实例一,制备(CH3)2CHCH2CH2OH,解一,解二,(CH3)2CHCH2MgX+CH2O,(CH3)2CHCH2CH2OMgX,无水醚,(CH3)2CHCH2CH2OH,H2O,用甲醛在分子中引入羟甲基，制备伯醇,(CH3)2CHMgX+,(CH3)2CHCH2CH2OMgX,H2O,(CH3)2CHCH2CH2OH,无水醚,用环氧乙烷在分子中引入羟乙基,.,22,实例二,制备,(CH3)2CHCH2MgX+,无水醚,H+/H2O,用醛制备仲醇,CH3CHO,.,23,实例三,制备,AlCl3,CH3CH2MgX,无水醚,H+H2O,+,用酮制备叔醇,.,24,二、芳香重氮盐的应用,.,25,应用：在合成中，借用氨基定位。,H3PO2,HNO3,还原,乙酰化,H3+O,HNO2,Cl2,.,26,由苯制备1，3，5三溴苯,.,27,苯甲酸制2，4，6三溴苯甲酸,.,28,甲苯制间溴甲苯或间硝基甲苯,.,29,由苯制备间二溴苯。,.,30,由硝基苯制备2,6-二溴苯甲酸,.,31,三、丙二酸酯和三乙的应用,.,32,丙二酸酯在有机合成中的应用,（1）制法,（2）性质,.,33,用丙二酸二乙酯法合成下列化合物，其结构分析如下：,丙二酸二乙酯的上述性质在有机合成上广泛用于合成各种类型的羧酸（一取代乙酸，二取代乙酸，环烷基甲酸，二元羧酸等）。,丙二酸二乙酯在有机合成中的应用,.,34,1、,2、,.,35,3、,4、,.,36,CH2(COOEt)2,BrCH(COOEt)2,ClCH2CH2SCH3,HCl,Br2CCl4,Na,NaOH,蛋氨酸（50%）,烷基化,丙二酸酯法合成氨基酸,.,37,乙酰乙酸乙酯在合成中的应用,1.以乙酸乙酯为原料合成4-苯基-2-丁酮,CH3COOC2H5,RONa(1mol),C6H5CH2Cl,1稀OH-,2H+,-CO2,.,38,2.选用不超过4个碳的合适原料制备,2CH3COOC2H5,C2H5ONa,C2H5ONa,Br(CH2)4Br,分子内的亲核取代,稀-OH,H+,-CO2,.,39,3.制备,H+,NaOEt,EtOH,NaOEt,EtOH,CH3I,CH3CH2CH2Br,OH-（浓）,+CH3COOH,酸式分解,2CH3COOC2H5,.,40,4.选用合适的原料制备下列结构的化合物。,.,41,四逆合成原理,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,.,42,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,.,43,例一：用三个或三个碳以下的有机原料和适当的无机试剂合成：,第二节有机合成举例,逆合成分析：,.,44,合成路线：,无水醚,无水醚,.,45,例二：用四个或四个碳以下的有机原料和适当的无机试剂合成：,逆合成分析：,.,46,合成路线：,无水醚,.,47,例三：用苯和适当的无机试剂合成：,逆合成分析：,.,48,合成路线：,浓H2SO4,浓,.,49,例四：用苯和二个或二个碳以下的有机原料和无机试剂合成：,逆合成分析：,.,50,合成路线：,.,51,例五：用三个或三个碳以下的有机原料和适当的无机试剂合成：,逆合成分析：,.,52,合成路线：,.,53,例六：用环己醇作原料合成以下化合物：,逆合成分析：,.,54,合成路线：,无水醚,无水醚,.,55,例七用不超过二个碳的简单有机原料或苯合成下列化合物：,逆合成分析：,.,56,合成路线：,无水醚,.,57,例八用不超过四个碳的简单有机原料合成下列化合物：,逆合成分析：,.,58,合成路线:,.,59,例九用环己烯和二个碳的简单有机原料合成下列化合物：,逆合成分析：,.,60,合成路线:,思考题:如何制备下列化合物:,2H2O,1,.,61,例十用苯和四个碳以下的简单有机原料合成下列化合物：,.,62,逆合成分析：,.,63,合成路线:,H+,.,64,例十一用苯，苯甲酸和五个碳以下的简单有机原料合成：,.,65,逆合成分析：,.,66,合成路线:,.,67,例十二用苯,三个或三个碳以下的有机原料和适当的无机试剂合成：,.,68,逆合成分析：,.,69,合成路线：,.,70,例十三用不超过四个碳的简单有机原料合成下列化合物：,.,71,逆合成分析：,.,72,合成路线：,.,73,例十四用不超过四个碳的简单有机原料和苯合成消毒剂：,.,74,逆合成分析：,.,75,合成路线：,浓,.,76,例十五用不超过二个碳的简单有机原料或苯合成下列化合物：,.,77,逆合成分析：,.,78,合成路线：,.,79,例十六用D-(+)-甘油醛合成D-(-)-来苏糖：,.,80,逆合成分析：,.,81,合成路线：,.,82,例十七用不超过五个碳的简单有机原料合成下列化合物：,逆合成分析：,.,83,合成路线：,.,84