11-有机合成路线设计PPT课件

CH3
O
H3C CH CH2 C CH(CH3)2
CH3
H
(CH3)2CHCHO +
H3C CH CH2MgBr CH3
H3C CH CH2Br CH3
H3C CH CH2OH CH3
2021
Chapter 11
合成路线：
H3C CH CH2OHCP HB2C r3l2 CH3
Mg
H3C CHCH2Br
H3C CH CH2CH2Br CH3
H3C CH CH2CH2OH CH3
2021
O (CH3)2CHBr +
Chapter 11
合成路线：
O
Mg (CH3)2CHBr
无水醚
H2O
PBr3 H3C CH CH2CH2OH CH2Cl2
CH3
H3C CH CH2CH2Br Mg CH3COCH3 H2O
CH3
无水醚
OH
H3CCH CH2 CH2 C CH3
CH3
CH3
H+ H3CCH CH2 CH C CH3
CH3
CH3
2021
Chapter 11
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：
H 3CC HC H 2 CC H (C H 3)2
C H 3
O
逆合成分析：
OH
H3C CH CH2 C CH(CH3)2
第二节 有机化合物的合成
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：
H3CCHCH2 CHCCH3
CH3
CH3
逆合成分析：
H3CCH CH2 CH C CH3
CH3
CH3
OH
H3CCH CH2 CH2 C CH3
CH3
CH3
H3C CH CH2CH2MgBr CH3
O+ C CH3 CH3
2021
Chapter 11
环的闭合：
（4）环的闭合和打开
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）狄克曼关环反应； 2）1,3-偶极环加成反应； 3）丙二酸酯与1,4-二卤代烷的烷基化反应；
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[通过已知的合 成方法(或合成操作)能够与有机分子相连接的化学结构单元]
目标分子：最终要合成的分子;通常用TM (Target Molecular)表示。
2021
Chapter 11
2021
Chapter 11
（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 Curtius 重排反应； *7 Schmidt 重排反应； *8 环加成的逆反应； *9 -二羰基化合物的酮式分解和酸式分解； *10 酯缩合的逆反应； *11 酯的热裂； *12 黄原酸酯的热裂； *13 四级铵盐的热裂 (Hofmann 消除) ； *14 氧化胺的 Cope 消除反应。
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
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Chapter 11
பைடு நூலகம்
常用术语
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
(antithetical functional group interconversion) 表示。
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； 2）酮醇缩合反应。
环的打开与切断2碳021链的手段类似。
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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。
（1） 碳链增长的方法
*1 金属有机化合物与卤代烷的偶联反应； *2 金属有机化合物与羰基，氰基的加成反应； *3 金属有机化合物与环氧化合物的开环反应； *4 各类缩合反应； *5 炔烃，芳环，酮，酯，-二羰基化合物和-羰基
腈的烷基化和酰基化反应；
*6 酮的双分子还原； *7 酯的双分子还原； *8 环加成反应； *9 烯烃的羰基化反应。
二 合成的要求：
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。
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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） 碳架的重组；
（4）环的闭合和打开。
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Chapter 11
CH3
无水醚
(CH3)2CHCHO
OH H2O H3C CH CH2 CHCH(CH3)3 CrO3/Py
CH3
H3C CH CH2 C CH(CH3)2
CH3
O
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Chapter 11
例三：用苯和适当的无机试剂合成：
2021
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（3） 碳架的重组
碳架重组的反应是各种重排反应，包括：
*1 Wagner-Meerwein 重排(瓦格纳-米尔温重排)； *2 频哪醇 (Pinacol) 重排； *3 异丙苯氧化重排； *4 Bechmann 重排； *5 Favorskii 重排(法沃斯基重排)； *6 Baeyer-Villiger 氧化重排(拜尔-维格力氧化重排)； *7 Hofmann 重排; *8 联苯胺重排; *9 Benzilic acid重排(二苯乙醇酸重排); *10 Claisen 重排(克莱森重排); *11 Fries 重排(弗里斯重排); *12 Cope 重排。
Chapter 11
§11 有机合成路线设计
内容提要
第一节 合成的目的和要求 第二节 有机化合物的合成 第三节 天然产物的合成
2021
Chapter 11
第一节 合成的目的和要求
一 合成的目的：
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。