现代有机合成方法与技术第七章 有机合成控制方法与策略

Me 3SiCl Et 3N, DMF
+
77% 23%
O SiMe 3 O SiMe 3
O 1. LDA 2. TMSCl
+
98% 2%
2. Diels-Alder反应的区域选择性
O
O OCH3 OCH3
+
+
次要的
O
OCH3
主要的
CHO CHO
+
甲苯，120℃，无催化剂 苯，25℃，SnCl4 59 96
O O O
选择性还原反应：
不同官能团的选择还原
COCl
COOH
l SOC 2
NH 3
COOEt O O O OEt COOEt CONH2
COOEt Cl C O O CH
2
NH 3
CH3 COOEt
RCOCl
≌ RCH C O＞ RCOOCOR ＞ RCOOPh ＞ RCOOR' ＞ RCOOH ＞ RCONHR'
NH4HS
α-
位优先
β - 位优先
O2N
H 2N
区域选择性
1. 酮的区域选择性反应
O O
OH
-
-
H+
OH
O
例
O
合成
O OEt
Ph
Ph
O Cl
Ph
O O Ph EtO O O
Ph OH
OH
-
O Ph
O OHOEt
Ph Br
Ph EtO O
O Ph
OH-
H2O
H2O
Ph
1
2
3
O
OSiMe3
OSiMe3
Me OH OH Et (S,R) ? 赤式
Me
H
+
H HO
+
HO HO Et (R,S)
H H
Et
H
OH Me
OH
Me Me
Me OH H HO H Et (R,R) 苏式 H OH
OsO4
HO H Me H

HO
HH Et
Et

H HO
H Et
Et (S,S) ?
H
Br Me
Br Me
区域选择性(Regioselectivity)
–烯烃的区域选择性反应 – 芳香化合物的区域选择性取代反应 – 酮的区域选择性反应 – Diels-Alder反应的区域选择性 – α,β-不饱和羰基化合物的区域选择性
立 体 选 择 性 (Stereoselectivity) 与 立 体 专 一 性 (Stereosepcificity)
–通过消除得到烯烃或烯烃的加成反应的立体选择性 –叁键还原为双键的顺/反选择性控制 – Diels-Alder反应的立体选择性
化学选择性
HO
ROOC
NaBH4
化学选择性： 不同官能团在相同反应条 件下区别反应的能力
COOR O
COOR
Zn/Hg
NaBH4可与

-不饱和酯类及腈类化合物进行1，4-还原，得到饱和酯类或腈类；与
第七章有机合成控制方法与策略
2010.11.21
Contents
有机合成选择性的利用
有机合成中导向基的应用
潜在官能团(Latent functional groups)及应用
重排反应的利用 合成路线的优化
7.1 有机合成选择性的利用
化学选择性
–不同官能团的选择性 –处于不同化学环境的相同官能团的选择性 –两个完全相同的官能团的选择性
COOEt Ph
NaBH4,C2H5OH,25 69%
Ph
COOEt
-不饱和醛或酮化合物进行1，2-还原，尤其在CeCl
CH3
3催化下，生成烯丙醇。
CH3
,
NaBH4,CeCl3 20 ℃
O
5min
OH
化学选择性：
O CO2Et
O CO2Et
O
CO2Et
相同官能团在相同反应条 件下区别反应的能力
不同环境下的相同官能团的 选择性（选择性氧化反应）：
1.KMnO4的氧化反应选择性 差，制备醛酮时用处不大；
2.MnO2具有较好的选择性， 特别对烯丙位或苄基位的羟 基的氧化具有优先性； MnO2 不氧化饱和羟基，不氧化双 键、叁键，只氧化烯丙位醇 羟基，将不饱和伯醇氧化为 醛。 3.CrO3/Ac2O, CrO2Cl2/CCl4， 将苯环上的甲基氧化为醛基； CrO3/tBu3OH或吡啶将伯醇氧 化为醛基
CH2 OH
MnO2 (活性)
CHO
OH OH
OH
MnO2 (活性)
O
O
CH3O CH3O
OH CH CH2 CH2OH
CH3O
MnO2
CH3O
O C CH2 CH2 OH
丙酮，25
HO CH3 H3C OH HO H3C OH
MnO2 CHCl3 ， 室温
CH3
4.Pb(OAc)4和NaIO4氧化邻二 醇为二醛或二酮
5.OsO4/I2-AgOAc-H2O氧化烯 烃为顺式邻二醇
HO
O
完全相同基团的选 择性：
NO 2
CH3 NH2
NO 2
NaHS MeOH
NH 2
NO 2
CH3 NO2 CH3 NO2
SnCl2-HCl 邻位优先
NH4HS 对位优先
NO2 NH2
NO2
NH 2
NO 2
NO 2
SnCl2-HCl
O2 N
+
： ：
41 4
CHO
3. α,β-不饱和羰基化合物的区域选择性
1,4-加成或 Micheal加成
O
O
Nu-
Nu HO Nu
1,2-加成
Nu-
两种加成反应的取向取决于α,β-不饱和化合物和亲核试剂(Nu)两方面的因素。通 常α,β-不饱醛和酰氯倾向于直接加成（1,2-加成），而相应的酮和酯多半倾向于 迈克尔加成（1,4-加成）；强碱性亲核试剂如RLi,NH2-,RO-,H-等倾向于直接加 成，弱碱性亲核试剂如RMgBr,RS-,RNH2及稳定碳负离子倾向于迈克尔加成。 另外，催化剂的作用也不可小视，而且是很有效的办法。
例如：
COOEt Ph
NaBH4,C2H5OH,25 69%
Ph
COOEt
CH3
CH3
NaBH4,CeCl3 20 ℃
O
5min
OH
立体选择性（stereoselectivity）与立体专一性（Stereospcificity） 立体选择性（stereoselectivity）反应指凡是反应机理能提供两条可供选择的、 化学上等同的途径，以便能够选择最有利的途径（动力学控制）或生成最稳 定产物（热力学控制）的方式进行的反应。 立体专一性（Stereospcificity）反应指那些凡是机理要求生成一种特定立体 化学结构的反应，不管生成的这种产物是否稳定，立体专一性反应的产物一 定要生成。
H OTsFra Baidu bibliotekH
AcO-
H OTs AcO H
AcO
AcO-
R
S
S
R
CH3 TsO
AcO-
CH3
CH3
AcO-
CH3
AcO
TsO
AcO
1
顺式
2 反式
3 反式
4 顺式
Br2 Br RCO3H OsO4 HO O
Br
H2O OH
HO OH
H2
H
H
OH H Me
OsO4
H
OH H Et
H Me
Me H OH Et H