精细有机合成原理

溶剂分解反应，主要是水解反应，占溶剂分解反应的77％，可以合成醇
酸化反应，是药物合成中常用的对碱性药物的成盐修饰反应，可以提高
药物的水溶性，改善剂型加工性能以及药物的转运和代谢过程，提高生物 利用度。主要使用盐酸、硫酸、酒石酸、抗坏血酸等。
CH2CH2CH2NHNH2 N Cl HCl / CH3CH2OH S （药物：盐酸氯丙嗪） CH2CH2CH2NHNH2 HCl N Cl
％，硫化物还原占8％。
O Et ph O N
加氢还原反应，催化加氢占45％，电子还原占29％，氢负离子还原占17
O Zn / HCl Et ph N N
S N
O （药物：扑米酮）
第一章
医药工业常用化学反应：
概 论
• 精细化工中的常用的化学反应：
（酚）、醛、羧酸等，同时羟基OH、氨基NH2、羰基CO的去保护也通过 溶剂分解反应来实现。来自 精细化工的加工方法：
（1）物理方法：
萃取、精馏、蒸馏、重结晶、浸取、升华、溶解、混配、包埋（膜）
（2）化学方法
各种化学反应
精细化工的产品形式：
精细化学品工业很注重产品的剂型加工，其产品形式很多。可 以直接以化学品面市、也可以以各种剂型的终端产品面市。
第一章
医药工业常用化学反应：
反应类型 烷基化 溶剂解 使用频率 22.3 12.3 反应类型 酯化 氧化
基化使用频率最高。
烷基化反应 C－ 使用频率 20.6
概 论
• 精细化工中的常用的化学反应：
烷基化反应，主要有C－、N－、O－、S－烷基化反应，其中以N－烷
N－ 54.3 O－ 16.5 S－ 8.6
酰化反应，和烷基化反应一样，同样是N－酰化反应使用频率最高
酰化反应 使用频率 C－ 23.8 N－ 76.5
精细化工：
概 论
研究、开发、生产精细化学品的工业，是基础化工的升华与提 高，是化学工业发展趋势
精细化工的内涵：
包括除基础化学工业以外的所有化学工业。比如生物化工、医药化工、 香料工业、材料化工、染料化工、颜料化工、催化剂工业、油墨与涂料、 功能材料、环境化学、轻工与食品工业、农用化学品工业、化学助剂、油 脂化工、化妆与保健品工业、日用化工等等。 精细化工加工的产品已经渗透到人们生活的各个领域。
第一章
香料工业常用化学反应：
概 论
• 精细化工中的常用的化学反应：
氧化反应：主要有空气氧化、化学氧化、臭氧氧化三种。 缩合反应：主要有克莱森缩合、帕金缩合、傅克缩合反应；另外
格氏反应应用频率也很高。 还原反应：以金属还原反应使用频率最高、其次是醇钠及氨基钠 还原、再其次是催化氢化。 氧化反应：以使用频率顺序排列为化学氧化、空气氧化、臭氧氧 化，催化脱氢等
精细有机合成原理
四川大学化工学院精细化工研究室 蒋文伟 博士
主要内容提要
• 概述 • 单元反应及其特点
氧化反应及其特点 加氢还原反应及其特点 烷基化反应及其特点 酰化反应及其特点 成环与碳链增长反应及其特点
• 单元反应的应用
第一章
体系不同：
概 论
• 本课程与其它有机合成课程的区别
原有机合成课程以物质类别为主线，介绍其物化性质；本课程以单元反应 为线索，介绍反应的特点
精细化工的重要性：
精细化工是化学工业发展的总趋势，是衡量一个国家或地区经 济发展的重要指标，是保护资源与环境、坚持可持续发展的重要 的发展策略。
第一章
精细化工的原料：
概 论
• 精细化工的原料及加工方法：
（1）基础化工产品：石油化工产品、天然气化工产品、化学矿 加工产品 （2）动植物资源及加工产品
第一章
医药工业常用化学反应：
OCH2CH2Br Me2NH N-烷基化反应 OCH2CH2NMe2 C12H25Br
概 论
CH3 OCH2CH2N+C12H25BrCH3 （药物：席米酚）
N N O
• 精细化工中的常用的化学反应：
季胺化反应
Cl
NH2
Cl HCOH N－烷基化闭环反应 H2NO2S O
H2NO2S
SO2NH2
S
（利尿药：氢氯噻嗪）
第一章
医药工业常用化学反应：
概 论
• 精细化工中的常用的化学反应：
中臵换卤化最常用，使用频率为56％，取代卤化为37％，加成卤化为7％。
卤化反应，有三种方式，即臵换卤化、取代卤化、加成卤化。药物合成
SO2Cl O CH2OH 臵换卤化反应 O CH2Cl
概 论
• 精细化工中的常用的化学反应：
使用频率 5.3 5.3 反应类型 硝化 脱羧 使用频率 1.6 1.5
缩合 卤化
酰化 加氢与还原
11.3 10.9
9.6 9.0
酸化 重氮化
重排 磺化
4.1 1.9
1.7 1.6
消除
1.5
注：表中数据是根据近300中药物合成中涉及化学反应统计得出的。
第一章
医药工业常用化学反应：
深度不同：
原课程仅限于介绍基础知识，本课程内容是在有机化学的基础上进一步的 归纳总结
重点不同：
本课程的重点在于对单元反应进行归纳、总结，得出一般的规律， 并强调单元反应的应用
• 本课程的学习方法与目的
多看、多想、多总结 掌握典型的有机合成的一般规律及其应用方法
第一章
• 精细化工及内涵：
S
第一章
香料工业常用化学反应：
合成香料的原料
概 论
• 精细化工中的常用的化学反应：
林产化学品：主要是植物精油及加工产品 煤化工产品：如苯酚、萘酚 石油化工产品：各种醇、醛、烯烃等
合成香料常用的化学反应，主要有氧化、还原、缩合、酯化等。
化学反应 缩合反应 氧化反应 酯化反应 还原反应 C烷/酰基 使用频率 17.5 12.6 11.8 11.3 9.3 化学反应 成环反应 水解反应 O烷基化 硝化反应 消除反应 使用频率 7.73 4.38 4.12 4.03 3.35 化学反应 异构化 加成反应 卤化反应 脱羧反应 重排反应 使用频率 2.58 2.58 2.32 1.80 1.55
CHO 醛醛缩合反应 （桂醛） CH CHCHO
+
CH3CHO
第一章
香料工业常用化学反应：
CH2Cl Mg CH2MgCl
概
论
CH3 CH2 C CH3 OH
• 精细化工中的常用的化学反应：
CH3COCH3
O O 异黄樟油素 氧化反应
O O 洋茉莉醛
CHO
第一章
农药工业常用化学反应：