导向基与合成的导向

例3：设计3-叔丁基-2-环戊烯酮的合成路线。 分析：
O
αβ dis
O O
1,4-dis
O
+
O
需导向
Br
O
片呐酮
合成:
2 O ①Mg-Hg/苯
②质子性溶剂
OH
OH 稀硫酸△
O
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O
CH3COCH2COOEt NaOEt
O
Br2/H+
O
Br
O
①稀NaOH
②H+
+CO 2
例4：设计β-(3,4-二甲基-3-环己烯)基丙烯酸的合成路 线.
§4-3 钝化导向 (Passive direction) 例1：设计对溴苯胺和邻溴苯胺的合成路线。 分析： NH2
+
NH2 Br2
H2O
Br Br
Br
要是-NH2的邻位或对位只进入一个溴原子，就需要对 -NH2引入一个钝化基团，降低-NH2的供电子效应。 钝化方法：引入一个吸电子基团。
合成：
NH2 + (CH3CO)2O
若用伯胺与卤代烃，则反 应不易停留在仲胺。
Ph
NH
Ph
Ph
O NH Ph
dis Ph
O X
+
Ph NH2
NH2
Ph HO N
Ph
dis
dis
HO NH2
PhH
+
Ph
+O
FGI
O CI C
HO
O C
合成：
O C
PCI5
O CI C
PhH/AICI3
Ph O
HO
HO
NH2
Ph HO O N
LiAIH4
O O
O
O
+
2
O
活化导向
合成：
2
O
?
O
O COOEt NaOEt
EtO2C
O O
O ?
CH3CO3H
O O
经验之八
遇到环状或开链的环氧结构，可拆开为烯健。
例7：设计2-甲基-6-烯丙基环己酮的合成路线。 分析：
O
1,4-dis
O
+
Br
这样的拆开是合理的，但再合起来时，有可能生成α和α’两处被 取代的混合产物,为了得到唯一产物,就需要活化导向.
1)HOCI 2)OH O2/Ag/
C
C
C
C
C
C
古老方法，适合碱性条件
方法较新，适于中性 条件温和，适于酸性环境
C O C
CH3COOOH
H2O2 /HO
-
O C C C
适用于αβ-不饱和羰基 化合物
H2O2 , OsO4
C
C
催化剂较贵
通式：
C O C C
O
FGI
C
+ 环氧化反应试剂
原题：
O O
分析:
3 2 4 5
β
1 α 6
CO 2H
dis
CHO
+ +
CH3CO 2H
需导向
HCHO +H3CCHO
FGI
OH OH
dis
O 2
合成:
O ①Hg-Mg/苯
②H3O+
OH OH
2
AI2O3/ 360℃
CHO
CHO
CH2(COOEt)2/C5H6N (Knoevenagel)
经验之四
CO 2H
以上两种单环化合物的合成中，片呐醇的制备及其酸 性条件下的脱水、亲核重排为片呐酮等，在有机合成 中用途广泛。
O
+
O H C OK
经验之九
利用甲酸酯引入甲酰基，可使亚甲基活化导向，在以 浓碱处理除去甲酰基。
例8：设计1-环戊基-3-苯基丙烷的合成路线。 分析：
1 2 3
Ph
没有官能团，无法下手。
假设：
①C1处原是C=O。 ②C2 之间C3有一个双健。 回忆几种除去它的方法。
O Ph
O O C
+
Ph
H
O Br Br
例5 设计1，7- 二甲基-△1，9，7，8-六氢萘-2-酮的合成 路线。 分析：
O
1,5 -dis +
O
O
+
O
O
1,5 - dis
CH2O
O
O
O
O
+
O
需活化导向
合成:
O CO2Et
CO 2Et O
H
？
O
制法？
CH2O/ NaOH
O
NaOEt
O
H CO2Et
O
O NaOEt
O
CO 2Et O
?
TM
合成：
CH3COCH2COOEt
+
O
+
需活化导向
Br 2 HNa Br
O CO 2Et
O
① HO-/H2O ②
O
HO-, PhCHO
H+
Ph
O
H2/Ni
Ph
?
TM
经验之十 当遇到分子不便拆开时，设想在某个部位加入适当的 官能团，从而找到拆开的办法。
例9：设计N-苄基-1-苯基-2-甲基丙胺的合成路线。 分析：
O
经验之五 C=O基化合物的α-氢也可以用酯基活化导向。
经验之六
Michael加成反应，是合成六员环及其衍生物的重要手 段。
经验之七
无论在合成开链或环状化合物中，羟醛型缩合反应都有 着重要的用途，也是合成环状化合物的重要手段。
例6：设计3，5，5-三甲基-2，3-环氧环己酮的合成路线。 分析：
O
环氧羰基化合物，1，2-环氧结构有哪些 O 合成方法呢？
H2O
NHCOCH3
Br NHCOCH3 NHCOCH3 Br
NHCOCH3
HO-/H2O
+ Br2
CCI4
TM
结论：
钝化也能导向。
§4-4 利用封闭特定位置导向
利用“闭塞基”（blocking group)，将反应分子中
无需反应而却特别活泼有可能优先反应的位置占据住 （亦称封闭住)，从而使欲进入分子的基团进入不太 活泼而确是需要进入的位置。此中导向称为封闭特定 位置导向。 封闭位置导向基很多，常用的有三种：-SO3H和-COOH 是吸电子基团，-C(CH3)3是供电子基团。
例1：设计4-苯基-2-丁酮的合成路线。 分析：若将目标分子看成α- 苄基丙酮，则可拆开：
O Ph
O
+
Br
Ph
合成：
O
+
Br
Ph
OH
-
O Ph
O
Br Ph
Ph
Ph
目标分子产率很低，原因是丙酮两边的甲基时等同 的，因而两边可以上两个苄基。
为提高TM的产率，就应设法使丙酮两边的甲基活性 产生明显的差别。这就需要在一端引入一个活化的导 向基。即：
例1 设计4-溴-1，3-苯二酚的合成路线。
OH
分析： HO
Br
间苯二酚可从煤焦油中获得，但由它 直接溴化很难得到目标分子。
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。 羧基也容易去掉（水溶液中，回流24小时即可）。
合成： O H
KHCO3,CO2
4 导向基与合成的导向
§4-1 基本概念 一、导向基（Direction group)
在有机合成的过程中，为了使新进入的原子或基团进入原分子
的某一特定位置而预先引入的原子或基团。
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。
二、导向基应具备的条件
(1) 便于引入；(2) 有利于合成的需要；(3) 便于去掉。
三、导向基的选择与作用 有机合成中常用的导向方法有三种：活化导向、 钝化导向、封闭特定位置导向。
Br
例如：完成下列转变
Br Br
NO 2
混酸 55℃
NH2 Fe,HCI
NH2 Br2,H2O Br Br Br ? ? Br
Br
Br
-NH2 在此就是导向基。
§4-2 活化导向——导向的主要手段
由于分子中引入导向基，分子的反应得到了活化，更有利于反 应地进行；同时又起到了导向的作用，所以活化导向常是导向的 主要手段。
OH
合成：
+
H2C=C(CH3) or HO C(CH3)3
? C(CH3)3
OH CI
CI2,Fe
CI C(CH3)3
OH , AICI3 CI CI
+
C(CH3)3
例3 完成下列转变：
OH
D_Adis
+
CO 2Et
合成：
+
CO 2Et
CO 2Et
LiAIH4
OH
PBr3
Br
H2C(COOEt)2 NaOEt
CO 2Et CO 2Et
①稀NaOH ②H+, △
CO 2H
+ 2 HOE t +
CO 2
经验之二 凡需要环己烯或其衍生物作原料时，可拆开为双烯合成 的原料及其衍生物。 经验之三 凡拆开原料需要乙酸时，为了导向并活化，应改为丙 二酸或其酯。
O
+
O C OEt
HO -
O O
三乙
OEt
合成：
O O
NaOEt Br Ph
O O OEt Ph
O Ph
OEt
经验之一
当在有机合成中需要丙酮作原料时，为导向并活化，可改用乙酰 乙酸乙酯。
例2：设计β-[4-环己烯]基丙酸的合成路线。
分析：
CO 2H
Br
FGI
+
H3C CO 2H
Br
FGI
CO 2Et
OH
Br2,HOAc
Br
OH
Kolbe OH
H2O 回流24h
OH COOH
30～50℃
OH COOH
TM
OH
例2：试设计2，6-二氯苯酚的合成路线。
CI
CI
分析：为达到合成目的，用叔丁基来封闭羟基对位。
叔丁基的除去方法：①热解法。将其蒸气通入275～ 350℃的活 性白土中出去。②烷基转移法。在苯中与AlCl3共热，叔丁基即 可转移到苯上。 OH
导向方法:
①可以通过制成烯胺活化导向.
② 酯对酮的酰化作用规律－－甲酸酯优先酰化亚甲基,其它的酯, 优先酰化甲基,次甲基很难被酰化.因此,利用甲酸酯引入甲酰基活 化导向.
O
合成:
+
O NaOEt C H OMe
O
CHO H
NaOEt Br
O
CHO
浓 KOH
O
O-K 重排 C H OH
+
O-K+
+
O H C O H
Ph NH 2
O Ph X
Ph
NH
Ph
LiAIH4
TM
经验之十一 仲胺可拆解为伯胺与酰卤，仲胺可用氢化锂铝还原酰 胺而得； 烃基含有侧链之伯胺可由肟还原制得；
注意
伯胺还可由CN或NO2还原制备。
为了使某一部位突出出来参与反应，而把其他部位“钝化”； 或者降低非反应中心的活泼程度，以便于控制反应，也是一种 导向方法。