有机合成第四.ppt
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第四章 重排反应
二、Pinacol重排反应 重排反应
若反应中形成正离子,除了上面的相应双键进行亲电加成外, 若反应中形成正离子 , 除了上面的相应双键进行亲电加成外 ,还 可以由迁移H原子、烃基、芳基或其它带有一对电子的基团而变得稳定。 可以由迁移 原子、烃基、芳基或其它带有一对电子的基团而变得稳定。 原子 当这些迁移进行十分顺利时,在合成上就有应用价值。 当这些迁移进行十分顺利时,在合成上就有应用价值。特别是与形成正 离子的相邻碳原子上带有羟基时, 离子的相邻碳原子上带有羟基时,由羟基转变为羰基化合物是一个有利 的重排方式。由酸催化邻二醇形成酮的反应,称为“ 重排。 的重排方式。由酸催化邻二醇形成酮的反应,称为“Pinacol”重排。 重排
O TFA, C6H6
O
∆
H 2400C
100% H
H
H 83%
2、Claisen 重排 、
其与Cope重排完全相似, 只不过将其中的一个 重排完全相似,只不过将其中的一个CH2 变为氧 。 在有 变为氧。 其与 重排完全相似 机合成中常用于构建一些难以合成的官能团,具有非常重要的应用价值。 机合成中常用于构建一些难以合成的官能团,具有非常重要的应用价值。
烯烃 异丁烯 苯乙烯
.CCl3 1.00 >19
:CBr2 1.00 0.4 3.2
Br2 1.00 0.6 1.9
环氧化反应 1.00 0.1 13.5
3-甲基 丁烯 0.17 甲基1-丁烯 甲基
一些与环状共轭体系相连的卡宾如环丙烯卡宾和环庚三烯卡宾, 一些与环状共轭体系相连的卡宾如环丙烯卡宾和环庚三烯卡宾,在 这些分子中,空的P轨道参与共轭体系 不显示明显的缺电子特征, 轨道参与共轭体系, 这些分子中,空的 轨道参与共轭体系,不显示明显的缺电子特征,实 际上是环丙烯正离子和卓鎓离子的共轭碱。 际上是环丙烯正离子和卓鎓离子的共轭碱。
第4节 有机合成
二、逆合成分析法( E.J.Corey )
目标化 合 物
中间体
基础 原料
例如:乙二酸(草酸)二乙酯的合成
O O C— OC2H5 C— OC2H5 O
C— OH C— OH
O
[O]
4
H2C— OH H2C— OH
+CH3CH2OH
3
水 解
1 +H2O
石油裂解气
CH2 CH2
+Cl2
2
H2C— Cl H2C— Cl
课本P67习题1
1)2-氯丁烷
CH3CH=CHCH3+HCl
催化剂
2)2-丁醇
CH3CH=CHCH3+H2O
CH3CHCH2CH3 Cl
催化剂
3)2,3-二氯丁烷
CH3CH=CHCH3+Cl2
CH3CHCH2CH3 OH CH3CHCHCH3 Cl Cl
4)2,3-丁二醇
CH3CH=CHCH3+Cl2
CH2 CH CH2
NO2 NO2 NO2 +3H2O
小结: 有机合成的思维结构
审题
合成目标 挖掘明暗条件
设计合成路线
找突破口
确定方法
推断过程和方向
结和方法 顺读题,逆推导,利用信息综合找; 突破口,特征好,理清思路细推敲。
作业:
课本P67: 第2,3题
<1>官能团的引入
引入的C=C三法:
-OH消去、 卤原子消去 CC部分加氢
引入卤原子三法: 烃基卤代、 -OH卤代 C=C ,CC加卤
醛基加氢、 C=C加水、 引入的-OH四法: 卤原子水解、 酯基水解 引入的-CHO的方法有: 醇的氧化和C=C
第四章_有机合成
影响烯醇负离子形成的区域选择性的因素包括: (1)α-H的酸性
(2) Bronsted 碱的碱性
(3)非质子性溶剂可以减少烯醇负离子的逆反应,有 利于动力学控制产物的形成。
O S CH3 CH3 DM SO
O HCCH3
CH3 DM F
N(CH3)2
CH2OCH3
O P N(CH3)2
O N
2 与亲电烯的反应 带有酯基、氰基、硝基等吸电子基团的烯烃称为亲电烯,
其能与硫叶立德发生环丙烯化反应
硫叶立德在低温下与α,β-不饱和酮反应生成环氧化 合物,而亚砜型硫叶立德则在较高的温度下与α,β-不饱 和酮反应生成三员碳环化合物。
热力学控制
动力学控制
2 二甲亚砜负离子作为中间体的化学反应
二甲亚砜是非常弱的酸,必须用强碱如NaH除去质子形 成负离子。
a. Wittig 反应可以用于制备合成能量上不利的环外双键化合物 的合成。
b. 当与α,β-不饱和羰基化合物作用时,不会发生1,4-加成。 十分适合于合成萜类、多烯类化合物
c. 反应具有立体选择性。在非极性溶剂中,稳定的磷叶立德
与醛反应优先生成反式烯烃;而活泼的磷叶立德则优先生成 顺式烯烃。
动力学控制 热力学控制
4 与卤代烃的偶合反应
C 2 H 5 M g B rC H 2 C H C H 2 B r C 2 H 5 C H 2 C H C H 2 9 4 %
三 有机铜化合物在合成中的应用
有机铜锂试剂较相应的烷基锂碱性、亲核性弱,与孤立的羰基 酯基、羧基等不反应,但其可以与卤代烃或磺酸酯发生亲核取代 反应,并使环氧乙烷开环,而且还可以与α,β-不饱和羰基化合 物发生共轭加成。
在惰性溶剂(如氯仿、二氯甲烷、乙醚、苯)中,烯烃与 过氧酸(如过氧苯甲酸、间氯过氧苯甲酸、过氧三氯乙酸、过 氧乙酸)反应生成环氧化合物,反应具有立体选择性。过酸通 常优先作用于空间障碍小的一边,并得到顺式加成物。
精细有机合成4
2 H-Br
+
NaOCl
H-OH
Br2
+
NaCl
+
H-OH
13
一般不采用卤取代的方法得到氟化物和碘化 物。理由列举如下:
对于芳烃环上的氟化反应,直接用氟与芳烃作用 制取氟代芳烃,因反应十分激烈需在氦气或氮气稀释 下于-78℃进行,故无实用意义。 若用碘作卤化试剂进行碘化反应,因反应生成的 碘化氢有还原性,可使碘代芳烃还原。所以必须设法 不断除去反应生成的碘化氢,除去碘化氢的方法有: 加氧化剂(如硝酸、过碘酸、过氧化氢等);加碱 (如氨水、氢氧化钠、碳酸氢钠等);加入能与碘化 氢形成难溶于水的碘化物的金属氧化物(如氧化汞, 氧化镁等)。有时也可采用强碘化剂进行芳烃的碘化, 也可获得较好的效果。 14
特夫綸(teflon)
為四氟乙烯的聚合物, 係較耐溫的抗腐蝕性塑膠,性安定 用為墊片和閥襯料
聚氯乙烯(PVC)
{ CHCl
CH } 2 n
為氯乙烯的聚合物, 無味無臭,不溶於大部份的有機溶劑 用於製造塑膠管、人造皮革、包裝膜
多氯烴
如:滴滴梯(DDT)和六氯化苯(BHC) <Note>DDT為二氯二苯三氯乙烷;六氯化苯(BHC) 多氯烴是有效的殺蟲劑,不過這些是「硬性」的殺蟲, 不易被微生物分解,現已被禁止使用
例如甲烷的氯化:引发: X 2 2X 增长: X· CH4 -→ HX +· 3 + CH H3C· 2 -→ CH3X + X· +X 终止: X· X· + -→X2 X· H3C· + -→ CH3X
hv或v或Δ或引
反应一经引发,便迅速进行。
19
(3)反应产物为混合物
有机合成04-缩合反应
一般说来,缩合是指两个或两个以上分 子经由失去某一简单分子(如H2O、HX、 ROH),而形成较大的单一分子的反应。其 特征如下: (1)在分子内或分子间彼此不相连的两 个碳原子间形成新的碳碳键; (2)反应过程中伴有失去简单的无机物 或有机物; (3)产物的分子结构常较反应物复杂。
第一节 概述
二、碱催化的缩合反应
RCH2CHO ——> RC(CH2OH)3
第三节 Perkin反应
一、含义(P80-81)
P184
二、应用
第四节 安息香缩合
一、定义——芳香醛在KCN催化下反应
二、特点——绿色化学
P179
第五节
一、Claisen酯缩合
酯缩合
* 乙酰乙酸乙酯的生成
EtOOEt H3C O C COOEt H2
颠茄酮(托品酮)最早由1915年诺贝尔奖获得者威尔斯 退特在1902年由很难获得的原料环庚酮经近20步合成。 1917年英国利物浦大学教授Robert Robinson想到生物 体中的反应大多在pH=7附近进行,而颠茄酮又源于生物体, 联想到Mannich反应的条件(弱酸性下),他大胆地设计了 一个实验。。。。。。当时立即引起轰动! 由于其对生物碱研究的重大贡献,Robert Robinson教 授被授予爵士称号,1947年获得诺贝尔奖。
一、特点
③
二、应用
三、实例
三、实例
题目:
第七节 丙二酸二乙酯合成法
一、生成与特点
P278
二、应用
1、合成羧酸
P278
2、成环
P278
3、X(CH2)nX试剂
第八节 Mannich反应
现代有机合成第4章
现代有机合成化学
第四章 潜在官能团
现代有机合成化学
第四章 潜在官能团
近年来,关于烯烃的反应层出不穷,其中一个代表性的反应称为RCM (Ring Closi ng Metathesis) 反应.这一反应利用催化量的Ru络合物即可完成关环,因此分子 内如果存在两个烯烃单元,就可以经RCM反应转化为一个环状化合物.这样,如 果我们将前体中的两个烯烃单元作为潜在基团,那么RCM反应就是一种展示方 式,而生成的环状产物就是目标.这类反应在许多敏感的底物上应用越来越多.
第四章 潜在官能团
复杂分子合成中,多官能团分子反应时如果存在反应活性重叠,将 出现给定的试剂不能按计划只进攻某一部位或官能团的情况.为解决 这一问题,通常采纳三种策略:
①选择性反应. ②可逆性去活化.包括保护(protecting)、堵塞(blocking)和掩蔽(mas king). ③潜在官能团(latent functionality). 我们在前面已经讨论了第一和第二种策略.当前两者都达不到效果 时,更多的会使用第三种方式,即潜在官能团方法.本章我们将就此作 一些论,潜在官能团是一条完全不同的途径,这一名词最初是由Ledni
上述选择性氧化苯环作为潜在官能团的展示反应显然是十分出色的,但是使用 还原方法使苯酚醚去芳香化则更具有普遍意义.
1944年Birch发现苯酚醚在液氨中并在质子供体如醇或铵盐的存在下可以被碱 金属,最好为金属锂还原为非共轭的1-烷氧基-1,4-环己二烯.由这一化合物可以转 化为许多合成的中间体,从而使苯酚醚广泛用于天然产物的合成,特别是含六员 环化合物的全合成.如甾体的A、B和D环都曾以苯酚醚为前体而获得.
t-BuOK在t-BuOH中 70℃,2h,86%
烯丙基醇就氧化态而论相当于1,3-二醇,它们的烯醇醚可以通过加热引发Σ (3, 3)Claisen重排[18]转化为 γ,β-不饱和羰基化合物,视羰基α-位碳原子上的取代基情况 可得不同氧化态的不饱和羰基化合物.
第四章 潜在官能团
现代有机合成化学
第四章 潜在官能团
近年来,关于烯烃的反应层出不穷,其中一个代表性的反应称为RCM (Ring Closi ng Metathesis) 反应.这一反应利用催化量的Ru络合物即可完成关环,因此分子 内如果存在两个烯烃单元,就可以经RCM反应转化为一个环状化合物.这样,如 果我们将前体中的两个烯烃单元作为潜在基团,那么RCM反应就是一种展示方 式,而生成的环状产物就是目标.这类反应在许多敏感的底物上应用越来越多.
第四章 潜在官能团
复杂分子合成中,多官能团分子反应时如果存在反应活性重叠,将 出现给定的试剂不能按计划只进攻某一部位或官能团的情况.为解决 这一问题,通常采纳三种策略:
①选择性反应. ②可逆性去活化.包括保护(protecting)、堵塞(blocking)和掩蔽(mas king). ③潜在官能团(latent functionality). 我们在前面已经讨论了第一和第二种策略.当前两者都达不到效果 时,更多的会使用第三种方式,即潜在官能团方法.本章我们将就此作 一些论,潜在官能团是一条完全不同的途径,这一名词最初是由Ledni
上述选择性氧化苯环作为潜在官能团的展示反应显然是十分出色的,但是使用 还原方法使苯酚醚去芳香化则更具有普遍意义.
1944年Birch发现苯酚醚在液氨中并在质子供体如醇或铵盐的存在下可以被碱 金属,最好为金属锂还原为非共轭的1-烷氧基-1,4-环己二烯.由这一化合物可以转 化为许多合成的中间体,从而使苯酚醚广泛用于天然产物的合成,特别是含六员 环化合物的全合成.如甾体的A、B和D环都曾以苯酚醚为前体而获得.
t-BuOK在t-BuOH中 70℃,2h,86%
烯丙基醇就氧化态而论相当于1,3-二醇,它们的烯醇醚可以通过加热引发Σ (3, 3)Claisen重排[18]转化为 γ,β-不饱和羰基化合物,视羰基α-位碳原子上的取代基情况 可得不同氧化态的不饱和羰基化合物.
有机合成:Chapter 4 有机金属化合物的反应
H3C
C CH2 Ph
(85%)
(返回)
30
羰基化合物中,只有酰卤能与有机铜(I)试剂作用,反 应生成醛/酮:
- 78 C (CH3)2CuLi + CH3(CH2)4CO(CH2)4COCl
15 min
CH3(CH2)4CO(CH2)4COCH3 (95%)
产物酮不能再参与反应。又如:
( H2C
CH3(CH2)3COCH3 (80%)
(2)产物有空间位阻,例如:
(CH3)3CCH2MgCl + (CH3)3CCOCl
O (CH3)3CCH2 C C(CH3)3 (87%)
(返回)
20
对一级和二级酰胺,格氏试剂主要是从氢上除去质子, 生成烃,例如:
δδ XMg R
H NHCOR'
RH + R'CONHMgX
9
4.2.3 有机铜(I)试剂
制备:
RLi +
Cu2X2
RCu or R2CuLi
有机铜(I)试剂反应特点: (1)特别容易取代卤素生成烃; (2)在羰基化合物中只与酰卤作用,生成醛/酮; (3)与α,β-不饱和羰基化合物反应得到共轭加成产物;
(4)在加热或氧化剂存在时,特别容易发生偶联反应。
10
2 R C CH + Cu2Cl2
2 R C CCu + 2 HCl
炔基铜(I)化合物易制备,并且比烷基或芳基铜(I) 化合物要稳定得多,主要反应有:
(1)从不活泼的位置取代卤素; (2)将酰氯转变为酮;
(3)偶联反应生成共轭二炔。
12
4.4 总结
4.4.1 切断与合成等价物 合成某种化合物,可以有不同的切断方式,而同一种切
有机合成课件第4章稳定化碳负离子的缩合反应
有机合成课件第4章稳 定化碳负离子的缩合 反应
REPORTING
• 引言 • 稳定化碳负离子 • 缩合反应 • 稳定化碳负离子的缩合反应 • 实验操作与注意事项 • 课程总结与展望目录源自PART 01引言
REPORTING
课程背景
有机合成是化学领域中的重要分 支,涉及到复杂有机化合物的合
成和制备。
酯化反应
羧酸中的羧基与醇中的羟基发生质子转移,生成酯和水。
烯醇化反应
烯醇中的碳碳双键与另一分子醇中的羟基发生加成反应, 生成β-羟基酮。
PART 04
稳定化碳负离子的缩合反 应
REPORTING
稳定化碳负离子在缩合反应中的应用
碳负离子作为重要的中间体, 在有机合成中广泛应用于缩合 反应。
稳定化碳负离子能够降低碳负 离子的反应活性,使其在缩合 反应中更加可控,提高反应的 选择性和产率。
步骤一
在干燥的烧杯中加入稳定化碳 负离子和适量的溶剂,搅拌均
匀。
步骤二
缓慢滴加催化剂,观察反应变 化。
步骤三
在恒温水浴中加热反应混合物 ,保持温度恒定。
步骤四
反应结束后,冷却至室温,进 行后处理。
实验注意事项与安全
安全警示
避免直接接触化学试剂,穿戴实验服和化学 防护眼镜。
环境保护
废液应妥善处理,避免对环境造成污染。
稳定化碳负离子的形成通常涉及离去基团(如卤素、烷基等)的离去, 这有助于提高碳负离子的稳定性。
PART 05
实验操作与注意事项
REPORTING
实验前的准备
实验材料
稳定化碳负离子、反应溶剂、催 化剂等。
实验设备
搅拌器、恒温水浴、滴定管、称量 纸等。
REPORTING
• 引言 • 稳定化碳负离子 • 缩合反应 • 稳定化碳负离子的缩合反应 • 实验操作与注意事项 • 课程总结与展望目录源自PART 01引言
REPORTING
课程背景
有机合成是化学领域中的重要分 支,涉及到复杂有机化合物的合
成和制备。
酯化反应
羧酸中的羧基与醇中的羟基发生质子转移,生成酯和水。
烯醇化反应
烯醇中的碳碳双键与另一分子醇中的羟基发生加成反应, 生成β-羟基酮。
PART 04
稳定化碳负离子的缩合反 应
REPORTING
稳定化碳负离子在缩合反应中的应用
碳负离子作为重要的中间体, 在有机合成中广泛应用于缩合 反应。
稳定化碳负离子能够降低碳负 离子的反应活性,使其在缩合 反应中更加可控,提高反应的 选择性和产率。
步骤一
在干燥的烧杯中加入稳定化碳 负离子和适量的溶剂,搅拌均
匀。
步骤二
缓慢滴加催化剂,观察反应变 化。
步骤三
在恒温水浴中加热反应混合物 ,保持温度恒定。
步骤四
反应结束后,冷却至室温,进 行后处理。
实验注意事项与安全
安全警示
避免直接接触化学试剂,穿戴实验服和化学 防护眼镜。
环境保护
废液应妥善处理,避免对环境造成污染。
稳定化碳负离子的形成通常涉及离去基团(如卤素、烷基等)的离去, 这有助于提高碳负离子的稳定性。
PART 05
实验操作与注意事项
REPORTING
实验前的准备
实验材料
稳定化碳负离子、反应溶剂、催 化剂等。
实验设备
搅拌器、恒温水浴、滴定管、称量 纸等。
精细有机合成第四章酰化
O CH3 C
O
CH3 C O
R1 + ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱH
R2
O R1 CH3C N R2 +
O CH3C OH
式中R1可以是氢、烷基或芳基,R2可以是氢或烷 基。这个反应不生成水,因此是不可逆的。
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4.1.2 酸酐的N-酰化
❖ 如果被酰化的胺和酰化产物熔点不太高,在乙酰 化时可不另加溶剂。
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4.1.1用酰氯的N-酰化
用酰氯进行N-酰化的反应通式如下:
R NH2 + Ac Cl
R NHAc + HCl
式中R表示烷基或芳基,AC表示各种酰基,这类反应 是不可逆的。酰氯是比相应的酸酐更活泼的酰化剂。 许多酰氯比相应的酸酐容易制备,因此常常用酰氯作 酰化剂。最常用的酰氯有长碳链脂肪酸的酰氯,芳羧 酰氯、芳磺酰氯、光气和三聚氰酰氯等。
用羧酸的N-酰化是一个可逆的过程,首先生成铵 盐,然后脱水生成酰胺:
O R C OH + H2N R'
成盐
O R C O H3NR'
-H2O 加热
OH R C N R'
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4.1.3 羧酸的N-酰化
为了使酰化反应尽可能完全并使用过量不太多的 羧酸,必须除去反应生成的水,脱水的方法主要 有下述几种。 ❖ 1.高温熔融脱水酰化法 ❖ 2.反应精馏脱水酰化法 ❖ 3.溶剂共沸蒸馏脱水酰化法 此3种方法的用法见书P253页。
❖ 如果被酰化的胺和酰化产物熔点较高,就需要另 外加苯,甲苯或氯苯等非水溶性惰性有机溶剂。
❖ 如果被酰化的胺和酰化产物易溶于水,而乙酰化 的速度比乙酐的水解速度快的多,乙酰化反应也 可以在水介质中进行。
第3章 第4节 有机合成精品PPT
⑸
⑶
⑷
或O2 ,催化剂
CH2=CH2
催化剂 ⑤NaOH,水△
① H2 O
② 浓H2SO4
乙烯辐射一大片, 醇醛酸酯一条线
170℃
⑥ O2,Cu,△ ⑦ Ag(NH3)2OH,△或 Cu(OH)⑧ H2,催化剂
CH3CHO
CH3COOH
稀H2SO4, △ ⑩ ⑨ 浓H2SO4, △
请回答下列问题: (1)发生反应①需加入的反应物及其条件是_________、___________; 发生反应②的反应物及反应条件是_____________、__________。 (2)下列物质的结构简式A___________ B___________ C__________ D____________E____________。
有机合成
确定有机物 结构简式必 须具备哪些 条件?
分子式
官能团
碳链结构
知识储备
烷烃
取 代
重要有机物之间的转化 烯烃
加 消 成 去
加成
加成
炔烃
卤代烃
水解 取代
醇
氧化 还原
醛
酯 水 化 解
氧化
羧酸
酯
3
知识储备:
⑵ Br NaOH,水OH
Br
CH2 CH2
O O Ag(NH3)2OH,△ O O CH2 CH2 H2,催化剂HC CH 或Cu(OH)2,△ HOC COH OH O2,Cu,△
的结构简式?
(3)与A具有相同官能团的A的同分异构体的结构简式 是 。 (4)B在酸性条件下与Br2反应得到D.D的结构简式是 。 (5)F的结构简式是 反应类型是 酯化反应 。 。由E生成F的
⑶
⑷
或O2 ,催化剂
CH2=CH2
催化剂 ⑤NaOH,水△
① H2 O
② 浓H2SO4
乙烯辐射一大片, 醇醛酸酯一条线
170℃
⑥ O2,Cu,△ ⑦ Ag(NH3)2OH,△或 Cu(OH)⑧ H2,催化剂
CH3CHO
CH3COOH
稀H2SO4, △ ⑩ ⑨ 浓H2SO4, △
请回答下列问题: (1)发生反应①需加入的反应物及其条件是_________、___________; 发生反应②的反应物及反应条件是_____________、__________。 (2)下列物质的结构简式A___________ B___________ C__________ D____________E____________。
有机合成
确定有机物 结构简式必 须具备哪些 条件?
分子式
官能团
碳链结构
知识储备
烷烃
取 代
重要有机物之间的转化 烯烃
加 消 成 去
加成
加成
炔烃
卤代烃
水解 取代
醇
氧化 还原
醛
酯 水 化 解
氧化
羧酸
酯
3
知识储备:
⑵ Br NaOH,水OH
Br
CH2 CH2
O O Ag(NH3)2OH,△ O O CH2 CH2 H2,催化剂HC CH 或Cu(OH)2,△ HOC COH OH O2,Cu,△
的结构简式?
(3)与A具有相同官能团的A的同分异构体的结构简式 是 。 (4)B在酸性条件下与Br2反应得到D.D的结构简式是 。 (5)F的结构简式是 反应类型是 酯化反应 。 。由E生成F的
有机合成路线-第四章
例1:合成 :
O Ph
dis
O Br Ph
此拆开应合理,因二者都是常见原料,且二者都有α 位活泼的活性 此拆开应合理,因二者都是常见原料,且二者都有α-位活泼的活性 基团,但在合成时,收率却很低, 基团,但在合成时,收率却很低,主要是丙酮羰基两边的甲基是等同
O Ph 。为了获得 为了获得TM,即 的,因而两边上两个苄基,得到 Ph 因而两边上两个苄基, , 只有丙酮的一边引入苄基,这就需引入导向基使两个甲基的活性产差异, 只有丙酮的一边引入苄基,这就需引入导向基使两个甲基的活性产差异, 若在某端甲基上引入一个乙氧羰基,从而使这个甲基上的氢得到活化, 若在某端甲基上引入一个乙氧羰基,从而使这个甲基上的氢得到活化, 此时丙酮成了乙酰乙酸乙酯, 此时丙酮成了乙酰乙酸乙酯,且引入的酯基又容易去掉只要在碱性条件 下水解再酸化,高温加热,即可脱羧。 下水解再酸化,高温加热,即可脱羧。
NO2 NH2 NH2
混酸 55℃ NaNO2,H2SO4 H2O,0~5℃
Br
Fe,HCl,
N2HSO4 Br
Br2,H2O Br
Br Br Br
Br
还原
Br
Br
所以—NH2基既便于引入,引入又起导向作用,又便于去掉, 基既便于引入,引入又起导向作用,又便于去掉, 所以 基可作为此合成的导向基。 故—NH2 基可作为此合成的导向基。 在有机合成中,常用的导向基办法有三种: 活化导向, 在有机合成中,常用的导向基办法有三种:①活化导向,②钝化导 向,③封闭待定位置导向。 封闭待定位置导向。
① 加HOCl ② OH ,-HCl [O2 ,Ag, △ ] C C O O CH3COOH C H2O2,[OH ] C H2O2,[OsO4] 或[WO3] C C O C C C 适合于酸性条件 适合于α ,β -不饱羰基化合物 可以使用,但催化剂较贵 C C 适合碱性条件
有机合成
NaOH
2CH2ClCH2CH2CHO+O2 CH2ClCH2CH2COOH +H2O
CH2CH2CH2COOH+HCl OH
CH2
CH2CH2CH2COOH OH
H2SO4
CH2 CH2 +H2O O C=O
3 、顺推、逆推法结合运用 顺推、 先用“顺推法” 先用“顺推法”缩小范围和得 到一个大致结构,再用“逆推法” 到一个大致结构,再用“逆推法” 来确定细微结构。 来确定细微结构。 这样,比单一的“顺推法” 这样,比单一的“顺推法”或 逆推法”快速而准确。 “逆推法”快速而准确。
CH2
写出以CH2ClCH2CH2CH2OH为原料制备 CH2 写出以 为原料制备 的各步反应方程式(必要的无机试剂自选) 的各步反应方程式(必要的无机试剂自选)
催化剂
CH2 C=O
O
2CH2ClCH2CH2CH2OH+O2
催化剂
2CH2ClCH2CH2CHO+2H2O 2CH2ClCH2CH2COOH
2、已知: 、已知:
CH2=CH-CH=CH2+CH2=CH2
Cl2 500 ℃ CH2CH=CH2 Cl
CH3CH=CH2
COOH
以异戊二烯 (CH2=C CH=CH2)、 丙烯 、
CH3
为原料合成
CH2Cl NaOH H2O CH3
CH3 CH2=C-CH=CH2 Cl2 CH3CH=CH2 CH2CH=CH2 500 ℃ Cl CH2OH [O] CH3 COOH
三、有机合成的常见题型 1 给定原料、指定目标分子,设计合 给定原料、指定目标分子, 成路线。 成路线。 2 只给定目标分子,选择原料,设计 只给定目标分子,选择原料, 合成路线。 合成路线。 3 给定原料、目标分子和合成路线, 给定原料、目标分子和合成路线, 完成中间体和补充反应条件。 完成中间体和补充反应条件。
2CH2ClCH2CH2CHO+O2 CH2ClCH2CH2COOH +H2O
CH2CH2CH2COOH+HCl OH
CH2
CH2CH2CH2COOH OH
H2SO4
CH2 CH2 +H2O O C=O
3 、顺推、逆推法结合运用 顺推、 先用“顺推法” 先用“顺推法”缩小范围和得 到一个大致结构,再用“逆推法” 到一个大致结构,再用“逆推法” 来确定细微结构。 来确定细微结构。 这样,比单一的“顺推法” 这样,比单一的“顺推法”或 逆推法”快速而准确。 “逆推法”快速而准确。
CH2
写出以CH2ClCH2CH2CH2OH为原料制备 CH2 写出以 为原料制备 的各步反应方程式(必要的无机试剂自选) 的各步反应方程式(必要的无机试剂自选)
催化剂
CH2 C=O
O
2CH2ClCH2CH2CH2OH+O2
催化剂
2CH2ClCH2CH2CHO+2H2O 2CH2ClCH2CH2COOH
2、已知: 、已知:
CH2=CH-CH=CH2+CH2=CH2
Cl2 500 ℃ CH2CH=CH2 Cl
CH3CH=CH2
COOH
以异戊二烯 (CH2=C CH=CH2)、 丙烯 、
CH3
为原料合成
CH2Cl NaOH H2O CH3
CH3 CH2=C-CH=CH2 Cl2 CH3CH=CH2 CH2CH=CH2 500 ℃ Cl CH2OH [O] CH3 COOH
三、有机合成的常见题型 1 给定原料、指定目标分子,设计合 给定原料、指定目标分子, 成路线。 成路线。 2 只给定目标分子,选择原料,设计 只给定目标分子,选择原料, 合成路线。 合成路线。 3 给定原料、目标分子和合成路线, 给定原料、目标分子和合成路线, 完成中间体和补充反应条件。 完成中间体和补充反应条件。
有机合成课件
(2)分子骨架的构建——碳链增长、缩短、成环和开环的方法 1.酯化反应——碳链增长、成环
+2H2O
2.一般构建方法会以信息形式给出
思维启迪
判断有机合成任务时,要将原料与产物进行对比, 一比:碳骨架的变化, 二比:官能团类别、个数及位置的差异,来确定有机合成的任务。
例2: 写出以乙烯为原料,制备乙二酸乙二酯 的合成路线。
(1)官能团的转化
(2)分子骨架的建构
例1: 写出以苯和乙醇为原料合成乙酸苯酯 的路线:
苯
CH3CH2OH
乙醇
对比分析
OH
苯酚
O CH3 C OH
乙酸
O O C CH3
O O C CH3
(1)官能团的引入 (1)引入卤素原子:
①烷烃或苯及苯的同系物的取代反应(与卤素单质):
②不饱和烃(如烯烃和炔烃)与HX或X2加成:
CH2OH CH2OH
CHO CHO
COOH COOH
CH2=CH2
CH2Br CH2Br
CH2OH CH2OH
逆合成分析法
O
C CH2 C O CH2
O
C CH2 C O CH2
用2-丁烯、乙烯为原料设计一条合成路线合成:
例3:已知
苯乙酸苄酯(
)是花香型香料,设计由
苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线(无机试剂任选): ________________________________________________________。
1.已知:
写出用环戊烷和2-丁炔为原料制备化合物 路线(无机试剂任选)
的合成
2.氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合 成路线如下:
精细有机合成与设计 ——4.烷基化反应
它们均是反应能力相对较弱的烷化剂,仅适用于活泼芳烃的C-烷基化, 如苯、萘、酚和芳胺等。
OH OH
+
Cat HCHO
CH 2OH
二、含α-H化合物的C-烷基化(自学)
三、炔烃的C-烷基化(自学)
第二节 N-烷基化反应
N-烷基化反应 氨、脂肪胺或芳胺中氨基上的氢原子被烷基取代,或通过
直接加成而在N原子上引入烷基的反应 是制备各种脂肪族和芳香族伯、仲、叔胺的主要方法。反应通式如下:
所以,利用付氏烷基化反应不能得到长、直碳链的烷基苯。
5.C-烷基化方法
(1)烯烃烷化法 (2)卤烷烷化法 因反应系统中有氯化氢和微量水存在,其腐蚀性极强,所流经的管道 和设备均应作防腐处理,一般采用搪瓷、搪玻璃或其他耐腐材料衬里。为 防止氯化氢气体外逸,相关设备可在微负压条件下进行操作。 (3)醇、醛和酮烷化法
★ 2.催化剂
(1)路易斯酸 主要是金属卤化物,其中常用的是无水AlCl3。催化活性如下:
AlCl3> FeCl3>SbCl5 >SnCl4> BF3> TiCl4 >ZnCl2
采用无水三氯化铝作催化剂的优点是价廉易得,催化活性好。缺点 是有大量铝盐废液生成,有时由于副反应而不适于活泼芳烃(如:酚、 胺类)的烷基化反应。
ROH + H+ R+-OH2
H Ar-N+-R H Ar-NH2 + R+
伯胺
R+ + H2O
1、反应历程
Ar-N-R + H+ H 仲胺 R+
R
醇类属弱烷化剂,多用 于氨、脂肪胺、苯胺、 甲苯胺等活性较大的胺 类。
Ar-N-R + H+