有机化学：第十六章 多步骤有机合成

HNO 3
X2 Fe
H
2
SO
4
NO2 SO3H
第12章 包括重氮盐反应
OH Cr6+
官能团的去除
O
HH
H
CH2OH
Cr6+ NaBH4
第11章
CHO
LiAlH4
Cr6+
COOH
官能团的去除
H
Pt
OsO4
H2
H
RCO3H
O
第11章
① O3 ② Zn/H2O
O +
HO OH O
5
(1) 官能团的引入与转化
13
(3) 基团的保护和去保护
请判断下列转化是否能实现，请简述理由。
Br (6)
Mg
CO2
H3+O
COOH
OH
(7)
COOCH3
NaOH
H2O
Br
OH COOCH3
14
(3) 基团的保护和去保护 羰基的保护
O
HCl,ROH RO OR
H+,H2O
O
RSH
RS SR H2 H H
cat.
15
(3) 基团的保护和去保护
O O
CF3COOH
O +
OH
20
(4) 有机合成中的立体问题
SN2反应的Walden构型转换、 消去反应中的反式共平面消去 烯烃顺式加氢、与硼烷的顺式加成 烯烃与溴的反式加成 羰基亲核加成的Cram规则 环加成和电环化的立体化学专一性 碳正离子重排中的反式迁移 Beckmann重排反应中的反式基团迁移
H
SOCl2
OR
H2N CHCOOH
R'
O N COCl H
OR H
H+
N COOH
ONC
H O R'
A
B
A较B活泼先水解
OR H
+
N COOH
OH HO N C
H O R'
HOOC
HR N
C NH2
R' O
19
(3) 基团的保护和去保护 羧基的保护
O +
OH
H3+O
O O
O +
OH HO
H3+O
21
(5) 合成策略
线形合成 合成步骤
每步产率
90%
75%
50%
1
A
B
1
2 C
2
3D
3
4 E
4
5 F
5
6 G
6
90
75
50
81
56
25
73
42
12
66
32
6
53
18
3
48
13
1.5
22
(5) 合成策略
线型合成策略：
A 50% B 50% C 50% D 50% E 50% F
—1,5-二氧化化合物： 1,5-二酮（Michael加成结果）
—1,2-二氧化化合物： -羟基酮（苯偶姻反应）
—1,4-，1,6-二氧化化合物：？
10
(2) 碳-碳键形成的反应
4、建环反应 — D-A反应
— 环加成
+
+
hv
— 电环化 — Robinson环合反应 — 分子内各类反应
11
(3) 基团的保护和去保护
80％乙酸 或吡啶－乙酸
MeO
C OH
HOH2C O Base
+
HH
H
H
OH OH
17
(3) 基团的保护和去保护 氨基的保护
O
Cl O
R NH2
N
O
R HN O 氨基甲酸酯 Aurathane
O R HN OH + HO
R NH2 + CO2
18
(3) 基团的保护和去保护
氨基的保护
OR O N COOH
2
一、有机合成的基本反应类型
重新划分有机反应： （1） 官能团的引入与转化； （2） 碳—碳键的形成； （3） 官能团的保护和去保护。
3
(1) 官能团的引入与转化
官能团的引入： 官能团的转化：
C X(OTs)
第8章
C , C ,C,
OH
OR
SH
C , C ,C,
SR
N
P
C ,C ,C
CN
C CR R
8
(2) 碳-碳键形成的反应
2、芳香烃的F-C反应
R
H
O
OC R
RX
XCR
AlCl3
AlCl3
F-C烷基化反应存在重排副反应 F-C酰基化反应接羰基还原成亚甲基反应是有效的替换方法
9
(2) 碳-碳键形成的反应
3、缩合反应（第14章）
羰基化合物-H反应
OBaidu Nhomakorabea2
O OH
O
可以得到：
—1,3-二氧化化合物：-羟基酮， ,-不饱和酮
官能团的转化：
O
H2N Y
Y N
O R CH PPh3
第13章
HCR
属于碳-碳键形成反应
SOCl 2
R' NH 2
R' OH
O- OCR
O RCX
R 'OH
O RC
O RC
O
H2O
R 'NH
O H2
2
H
2
O
H 2O
O R C OH
R 'NH
2
R 'OH,H +
O
O
R
C
OR'
R
R'NH2
C
NR2
第13章
7
(2) 碳-碳键形成的反应
1、有机金属试剂：RLi，RMgX，R2CuLi 与羰基化合物反应：合成增长碳链的醇
O
OH
O
RMgX
(RLi, R2CuLi) R
O
RMgX
OH
R
CN CN
HO
——可以得到1o，2o，3o醇 ——可以使用醛酮、酯、酰卤等（含环氧）
——RLi，RMgX，R2CuLi与，-不饱和酮反应的特点不同， 产物不同
第十六章 多步骤有机合成
Multistep Syntheses
一、有机合成的基本反应类型
目标物的合成中要解决以下几个主要问题： （1）如何构建目标化合物的碳架结构 （2）如何引入目标化合物中的官能团 （3）如何达到高选择性合成（包含立体选择性合成）
---多官能团等复杂化合物的合成，为避免不必要的副反应发生， 需要先保护某些官能团，之后再去保护。
羟基的保护
R OH
CH2Br
NaOH
R OCH2
苄基醚
+ ROH O
H3+O R OH +
H2
R OH +
Pd
H+
O OR
CH2OH CH3
16
(3) 基团的保护和去保护 羟基的保护
HOH2C O Base
HH
+ MeO
H
H
OH OH
吡啶
C Cl
MeO
20℃
C OCH2 O
Base
HH
H
H
OH OH
6
(2) 碳-碳键形成的反应
1、有机金属试剂：RLi，RMgX，R2CuLi 与R’X反应：合成烃类化合物（增长碳链）
RMgX + R’X 常使用活泼R’X，如苄基型、烯丙型 R2CuLi + R’X 可以使用乙烯型R’X，反应中构型保持
类似的，炔基负离子与R’X反应也是得到增长碳链的炔烃的好 方法
请判断下列转化是否能实现，请简述理由。
O
O
(1) Br
KOH
Br
Br
(2) H3CO H3CO
(3) HO
H3+O
OH
H3CO H3CO
O
H+
HO
OH CH3OH
O OCH3
12
(3) 基团的保护和去保护
请判断下列转化是否能实现，请简述理由。
OH (4)
O (5)
OH
H2SO4
OH
H2/Pt
SO3H
C H
CC
X2
hv or
HA
XA CC
CC
第7章
X
C C A: OH, X
HA
第10章
CC XA
A: OH, X
CC
H+
CC
OH H
CC
:B
CC
XH
CC N+ H
CC
第9章
4
(1) 官能团的引入与转化
官能团的转化：
COOH LiAlH4
CONR2 LiAlH4
第11章
CH2OH CH2NR2
X
H