精细有机合成第四章_PPT幻灯片
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C - X Nu O
OCR
R 1, 2 C-X Nu +
O
O R
O 1, 3 C-X
R
Nu +
R O
O OH + HO C R Nu
1, 2 C - X Nu + O + H+
三、醇的切断： 属 C-C 切断 方法很多， 多用： (1) 格氏反应； (2) 以炔烃为原料的反应；
RX Mg
RMgX
(五) 次序规则 邻对位定位基
第一类 -O-, -NR2, -NHR, -NH2 -OH, -OR, -NHCOR -OC=O
加快 强活化 -CH3 (-R) -Ar -X (F, Cl, Br, I)
中等
弱 活化 基 团 第二类, 致钝基团
间位定位基
第 三 类 -N+(CH3)3, -CF3, -CCl3 -NO2 -CN,
一、概述 （一）、切断内容：（拆开）
1、分析：(1) 确定目标分子中的官能团； (2) 用已知和可靠的反应进行切断； (3) 必要时反复切断以便到达易于取得的起
始原料。 即：从目标分子出发，通过切断最终得到
原料。
2、合成：
要求： (1) 找出原始原料； (2) 在切断的基础上，决定出使用的路线； (3) 制定出由原料到产物的切实可行的路线；
O
H OH
OH OH
2O
总结： 醇的切断
H O
N M e2 O Ph O
N M e2 Ph O H
+ M g X O
N M e2 O +PhM gX
+ H N M e2 O
O OH FGI
OH
Ph
O O Ph
Ph
Ph
PhMgX+ O OOR FGI O O
O
OR
N
O H
P h P h
N
O +2P hM gX
二、R-X切断
CX
(X = O, Cl, S, N)
O
Ph O Ph Cl
O NH
Cl
O O
Cl S
Cl
OH 1.
H CN
2.
NH2
H CN
O H + -C N H
O H
+ H+
+ NH2 H
+ -C N
+N H 2 H
O + N H 3 + -C N H
分为
1，1 1，2 1，3 Nu
C- X C - X Nu
H2SO4 ClSO2OH ArN2+ CH2O + HCl + ZnCl2 氯甲基化 CHCl3 + HO－ Reimer — Tie mann Me2NCHO + POCl3 Vismeier — Haack CO + HCl + AlCl3 甲酰化 Zn(CN)2 + HCl
(三) FGI
Y
2、应先切断最具吸电子作用的基团，
（致钝基团存在，难以引入的其它基团）
(4) TM Target molecule
(5) Retro synthesis
anti synthesis
(6)单箭头表示“ ”合成反应，即从反应物到产物；
disconnection 波纹线垂直标在切断的键上，
切断后用“
”表示“逆推”得到“分子碎片”；
带电荷的分子碎片称作合成子（Synthon）
CO R
+ N H
O CO R
+ 2P hM gX
FGI ROH
RX
RCHO RCOOH RCOOR RC = C R - OR
R2CO
伯醇： 增加1个 C， HCHO 增加 2个 C，
O
四、芳香族化合物切断法
(一) F-C反应
1. 烷基化 2. 酰基化 3. 重排
Cl AlCl3
COCl AlCl3
+
O Zn-Hg 浓HCl
(二) 其它芳烃的取代反应
R
X +
X
R
合成子 R+
RCO+ NO2+ Cl+ Br+ +SO3H +SO2Cl ArN2+ +CH2Cl +CHO
试剂
RBr + AlCl3 烯+H+
RCOCl + AlCl3 HNO3 + H2SO4 Cl2 + FeCl3 Br2 + Fe
O
-SO3H, -CHO, -COR, -COOH, -COOR,
+ CNH2 -NH3
强 钝 化
(六) 芳香化合物切断规律： 1、考察官能团之间的相互关系，找到正确
定位基团
蒿蒲香酮：
a O
b
a
b
O
Br +
O +
Cl
(错) ( 正确定位 )
注意： ① 第一类定位基为定位基团较好； ② 较少用第二、三类定位基； ③ 注意合成子的结构特征。
X
R
R
1. 还原 Y - NO2 - COR
- COR
X
- NH2 - CH2OH - CH2R
试剂
H2, Pd/C; Sn/浓HCl NaBH4 Zn/Hg 浓HCl
2. 氧化 - CH2Cl - -CH2R
- CH3 - COR
3. 取代 - CH3 - CN
- CHO - COOH
- O COR
必要条件： (1) 要考虑反应进行的具体条件； (2) 控制条件：导向，保护，钝化，活化等。
（二）、切断的注意点：
1、切断部位要选择合适； (1) 合成的成功可能性 (2) 副反应尽可能减少
a
OH b
a CHO
b
Br +
O CHO
Br
O
+
CHO
b法较好，原料易得
CHO + HBr
5、切断标记 (1) 用S形弯曲线将键连线切断； (2) FGI Functional groups Interchange 官能团转换； (3) FGA Functional groups Addition 增加官能团；
- CCl3 - CO2H
N
Urotropin N N
KMnO4
N
RCO3H
Cl2, PCl3 HO-, H2O
(四) 亲核取代 1. 重氮盐的取代
M e F G I C N
M e F G I N H 2
M e N O 2
M e
A r N H 2H O N OA r N 2 +
Z A r Z
Z
试剂
HO
H2O
RO
ROH
CN
Cu(I) CN
Cl
Cu Cl
Br
CuBr
I
KI
Ar
ArH
H
H3PO2 / EtOH / H+
2. 卤代物的亲核取代
Cl
HNO3 H 2S O 4
NR2Байду номын сангаас
O 2N
NO2
Cl NO2 Nu-
Nu NO2
NO2
NO2
Cl
Cl
O 2N
NO2
CF3
CF3
CF3
(R - n -丙 基 )
R C-OH
R' R''
R'COR'' R'COOR''
R R'' COH
R'
CH2O RCH2OH
O R(CH2)2OH
HCOOR' R'
O
R'CHO
R R CHOH
HO R' CH-CH2R
R CHOH
R'
HCCMgBr HC CNa
C2H5MgBr Na, NH3(L)
HC CH
2C2H5MgBr Br-MgC CMgBr 2Na,NH3(L) NaCCNa
OCR
R 1, 2 C-X Nu +
O
O R
O 1, 3 C-X
R
Nu +
R O
O OH + HO C R Nu
1, 2 C - X Nu + O + H+
三、醇的切断： 属 C-C 切断 方法很多， 多用： (1) 格氏反应； (2) 以炔烃为原料的反应；
RX Mg
RMgX
(五) 次序规则 邻对位定位基
第一类 -O-, -NR2, -NHR, -NH2 -OH, -OR, -NHCOR -OC=O
加快 强活化 -CH3 (-R) -Ar -X (F, Cl, Br, I)
中等
弱 活化 基 团 第二类, 致钝基团
间位定位基
第 三 类 -N+(CH3)3, -CF3, -CCl3 -NO2 -CN,
一、概述 （一）、切断内容：（拆开）
1、分析：(1) 确定目标分子中的官能团； (2) 用已知和可靠的反应进行切断； (3) 必要时反复切断以便到达易于取得的起
始原料。 即：从目标分子出发，通过切断最终得到
原料。
2、合成：
要求： (1) 找出原始原料； (2) 在切断的基础上，决定出使用的路线； (3) 制定出由原料到产物的切实可行的路线；
O
H OH
OH OH
2O
总结： 醇的切断
H O
N M e2 O Ph O
N M e2 Ph O H
+ M g X O
N M e2 O +PhM gX
+ H N M e2 O
O OH FGI
OH
Ph
O O Ph
Ph
Ph
PhMgX+ O OOR FGI O O
O
OR
N
O H
P h P h
N
O +2P hM gX
二、R-X切断
CX
(X = O, Cl, S, N)
O
Ph O Ph Cl
O NH
Cl
O O
Cl S
Cl
OH 1.
H CN
2.
NH2
H CN
O H + -C N H
O H
+ H+
+ NH2 H
+ -C N
+N H 2 H
O + N H 3 + -C N H
分为
1，1 1，2 1，3 Nu
C- X C - X Nu
H2SO4 ClSO2OH ArN2+ CH2O + HCl + ZnCl2 氯甲基化 CHCl3 + HO－ Reimer — Tie mann Me2NCHO + POCl3 Vismeier — Haack CO + HCl + AlCl3 甲酰化 Zn(CN)2 + HCl
(三) FGI
Y
2、应先切断最具吸电子作用的基团，
（致钝基团存在，难以引入的其它基团）
(4) TM Target molecule
(5) Retro synthesis
anti synthesis
(6)单箭头表示“ ”合成反应，即从反应物到产物；
disconnection 波纹线垂直标在切断的键上，
切断后用“
”表示“逆推”得到“分子碎片”；
带电荷的分子碎片称作合成子（Synthon）
CO R
+ N H
O CO R
+ 2P hM gX
FGI ROH
RX
RCHO RCOOH RCOOR RC = C R - OR
R2CO
伯醇： 增加1个 C， HCHO 增加 2个 C，
O
四、芳香族化合物切断法
(一) F-C反应
1. 烷基化 2. 酰基化 3. 重排
Cl AlCl3
COCl AlCl3
+
O Zn-Hg 浓HCl
(二) 其它芳烃的取代反应
R
X +
X
R
合成子 R+
RCO+ NO2+ Cl+ Br+ +SO3H +SO2Cl ArN2+ +CH2Cl +CHO
试剂
RBr + AlCl3 烯+H+
RCOCl + AlCl3 HNO3 + H2SO4 Cl2 + FeCl3 Br2 + Fe
O
-SO3H, -CHO, -COR, -COOH, -COOR,
+ CNH2 -NH3
强 钝 化
(六) 芳香化合物切断规律： 1、考察官能团之间的相互关系，找到正确
定位基团
蒿蒲香酮：
a O
b
a
b
O
Br +
O +
Cl
(错) ( 正确定位 )
注意： ① 第一类定位基为定位基团较好； ② 较少用第二、三类定位基； ③ 注意合成子的结构特征。
X
R
R
1. 还原 Y - NO2 - COR
- COR
X
- NH2 - CH2OH - CH2R
试剂
H2, Pd/C; Sn/浓HCl NaBH4 Zn/Hg 浓HCl
2. 氧化 - CH2Cl - -CH2R
- CH3 - COR
3. 取代 - CH3 - CN
- CHO - COOH
- O COR
必要条件： (1) 要考虑反应进行的具体条件； (2) 控制条件：导向，保护，钝化，活化等。
（二）、切断的注意点：
1、切断部位要选择合适； (1) 合成的成功可能性 (2) 副反应尽可能减少
a
OH b
a CHO
b
Br +
O CHO
Br
O
+
CHO
b法较好，原料易得
CHO + HBr
5、切断标记 (1) 用S形弯曲线将键连线切断； (2) FGI Functional groups Interchange 官能团转换； (3) FGA Functional groups Addition 增加官能团；
- CCl3 - CO2H
N
Urotropin N N
KMnO4
N
RCO3H
Cl2, PCl3 HO-, H2O
(四) 亲核取代 1. 重氮盐的取代
M e F G I C N
M e F G I N H 2
M e N O 2
M e
A r N H 2H O N OA r N 2 +
Z A r Z
Z
试剂
HO
H2O
RO
ROH
CN
Cu(I) CN
Cl
Cu Cl
Br
CuBr
I
KI
Ar
ArH
H
H3PO2 / EtOH / H+
2. 卤代物的亲核取代
Cl
HNO3 H 2S O 4
NR2Байду номын сангаас
O 2N
NO2
Cl NO2 Nu-
Nu NO2
NO2
NO2
Cl
Cl
O 2N
NO2
CF3
CF3
CF3
(R - n -丙 基 )
R C-OH
R' R''
R'COR'' R'COOR''
R R'' COH
R'
CH2O RCH2OH
O R(CH2)2OH
HCOOR' R'
O
R'CHO
R R CHOH
HO R' CH-CH2R
R CHOH
R'
HCCMgBr HC CNa
C2H5MgBr Na, NH3(L)
HC CH
2C2H5MgBr Br-MgC CMgBr 2Na,NH3(L) NaCCNa