有机合成要点PPT学习教案

1、会计学1有机合成要点有机合成要点第1页/共84页第2页/共84页第3页/共84页第4页/共84页RCORCN+ICH3+-RCORCH3CNRC OCH3H3+ORCORCNRC O第5页/共84页RCOHHCNRCORHCNstrong baseRCORCN第6页/共84页第7页/共84页第8页/共84页OHOOHO第9页/共84页CH3KMnO4H+CrO3+H2SO4CO2HBr2+FeCOOHBr第10页/共84页O+CH2N N+OCH2NNN2OCH2+-OOCH2N2O第11页/共84页H+OCO2HCO2HN CH32CO2ON CH3第12页/共84页OHHH+H2O第13页

2、/共84页H2OCOH24689101113151718COH+HO2CHHH第14页/共84页Grignard反应通式：COR MgXR C OMgX - +ClMgHCOHH3O+Et2OCH2OHOCH3MgBr+Et2OH3O+OHCH3OMgBrOMgBrOHCH3OHCH3+Et2OH3O+Et2OH3O+第15页/共84页第16页/共84页第17页/共84页第18页/共84页21CH3(CH2)3CH2CH2OCH2CH3HRRCH2OHH第19页/共84页第20页/共84页CH2OOO+ph3PCH2Robinson Annulation第21页/共84页Michael Rea

3、ctionOCH2CO2EtHH2O2PhSeBr ; OCH2CO2EtH+O+CH2(COEt)2BrOCH2COEt第22页/共84页第23页/共84页C1/C2CCRRHRCCRCH2OHH123+CH2OHC1/C2RCCRCH2OHH123CCRRH+CH2OHC2/C3RCCRCH2OHH123CRR+CH2OHCHXC2/C3RCCRCH2OHH123RCXR+CCH2OHH第24页/共84页CCRRH+CH2=OCCRRCH2OHH3+OCCRRCH2OHHCCRRIH+CuCNCCRRCNHHCCRRCH2OHH第25页/共84页TMABCDABCDABC D64%80%1

4、00%第26页/共84页TMABABABABABSM第27页/共84页TMABCDABCDABCABSM51%64%80%100%第28页/共84页CFGCC CabCFGCC CababondbbondCFGC CCbCFGCaC C第29页/共84页O2OOOO+Michael Reactionaldol Condensation第30页/共84页Ca/CbOabcdOabcdOabcd第31页/共84页OefghOefghCe/Cg,Cf/ChDiels AlderReaction第32页/共84页第33页/共84页OMeMeOH15C1/OOMeOHMeC1/OOHHOMeOMeMeO

5、MeMeOO第34页/共84页OMeO15C1/OOHOMe12345C3/C4C5/OOMeMeHOFGexchangeOMeMeO第35页/共84页TMC1/C22CH218910H12FGexchangeOHOOMeMeCH2Me1234567891011第36页/共84页第37页/共84页下列Michael反应的机理可以帮助我们记忆：第38页/共84页1 1-羟基酸羟基酸 迄今为止，所有的二基因切断都是有合理的合成子，这些合成子都在在适当的位置上借助官能团来稳定的负离子和正离子。但是，这种情况并不是一成不变的。如：OHPhCO2HOPh+CO2H然而我们得到明显不合理的合成子COOH，

6、实际上，这个合成子是一个普通的试剂一个简单的一碳负离子，它能够与酮发生加成物方便的转化成为我们需要的目标产物。第39页/共84页OHCNCCNOH+因此，-羟基酸最好以一个醛和CN-来制取：腈与酸或碱的水溶液共沸，就水解得到羧酸或其羧酸盐。第40页/共84页BrHCO2Et+CH2COOHCO2HCN+CO2HOHCO2HCHOCO2H第41页/共84页CO2EtCO2EtCO2EtCO2EtCHOBr2)EtO1)3)H3+O,EtOHCO2EtCOOHCOOHOHCN1)2H第42页/共84页EtO2COHOHPhOHOHPhOHCN+CHOOHCHOCH2O+第43页/共84页第44页/

7、共84页-羟基酸的合成方法进行精心的改变就可以得到一个合成氨基酸的通法。RCHONH3, CN-RCNNH2RCHONH3RCN-NHRCNNH2RCO2HNH2实际上，其反应机理是产生被氰离子所捕获的亚胺中间体：第45页/共84页氰离子也参加了生成羟基酮的特殊反应：这个负离子在可和另一个苯甲醛分子反应，最终给出羟基酮：第46页/共84页 这个产物称为苯偶姻，因此该反应通称为苯偶姻缩合反应。除氰离子外不再需要碱。第47页/共84页OPhPhPhPh第48页/共84页2 2- -羟基酮的拆羟基酮的拆开开OH C C NaOHC CHCOCH3C CHRCHH2O, H2SO4/Hg2+RCH2O

8、HRCH3O第49页/共84页OHOOHCHO+CH CH如在下面各合成实例中：如在下面各合成实例中：HC CHO2)OHCHCH2O,H2SO4Hg2+OHO1Na, NH3(l)第50页/共84页OOHHOOHC COHO+CH CH+OOO在酸性溶液中，二元叔醇会自动形成环醚。第51页/共84页OOOHHC CH+OHCCHO2)OHCHCH2O,H2SO4Hg2+OHOOCHOOOOH+OCHOOHOCOHCH第52页/共84页CO2HOHC CCO2HCH CCH2Br+CH3CO2HCH2(CO2Et)2EtONaBrCH2CCH1)2)HCCCO2HH2O,H2SO4,Hg2+C

9、O2HO第53页/共84页OHOHFGI 3 3 1 1，2 2二醇：二醇：制备1，2二醇的最好方法是将烯烃用OsO4 或 KMnO4 之类的试剂进行羟基化反应。烯烃可以从 Wittig 反应制得。1，2二醇可以用下列方式拆开：Wittig 反应第54页/共84页OHOHFGIPhO+Ph3PPh采用上述分析可以方便地制得下列化合物：这种羟基化反应对双键是顺式加成第55页/共84页OOHHHHCO2MeOOHHHHCO2MeFGIHOHOCO2MeHHFGICO2MeHH+CO2Me第56页/共84页CO2MeCO2MeHHOsO4 KMnO4CO2MeHHHOHOO+H+TM对称二醇化合物可

10、用游离基反应制取。OMgHgOH OH第57页/共84页 一个与此密切相关的羰基还原成键反应是酯分子内的反应，叫做 酮醇缩合酮醇缩合，此反应也产生 1，2二氧化的碳架：(CH2)nCO2EtCO2EtNa(CH2)nC OCHOH第58页/共84页OOHOOHCO2EtCO2EtD ACO2EtCO2Et+CO2EtCO2EtCOCOOMeOHTsOHCO2MeCO2MeKNaTM第59页/共84页1. 11. 1，4 4二羰基化合物二羰基化合物 丙酮基丙酮是最简单的1，4-二酮，由下列它的合成法中可以体会出1，4-二酮应该怎样来拆开： CH3CCHCO2C2H5 NaO+BrCH2CCH3O

11、CH3COCHCO2C2H5CH2CCH3O1) 2)H+,CH3CCH2CH2CCH3OO第60页/共84页RCOCH2CH2COR1由此可以看出：1，4二羰基化合物的拆分： 酮的-氢原子可以被氯或溴所取代，反应可用酸或碱催化；在酸催化的反应中可以分离出一卤代，二卤代，三卤代衍生物。而在碱性溶液中则直接产生三卤代丙酮衍生物及卤仿，说明引入的卤原子会增加同碳上剩余氢原子的酸性。第61页/共84页OCO2Et OCO2EtO+BrOOCO2Et O2乙酰3甲基氧代戊酸乙酯的合成路线：第62页/共84页OOC2H5O 按照前面介绍的方法，此化合物似乎可以用如下切断方式进行合成：OOC2H5OO+B

12、rCO2C2H5第63页/共84页CH3O-HOC2H5OBrOOC2H5BrO-OCO2C2H5OOC2H5BrO-O+BrCO2C2H5CH3O-OCO2C2H5实际上，此反应如图示方式进行：得到 ，环氧酸酯第64页/共84页OR2NHH+NR2OHNR2HONR2H+H2ONR2+HNR2+H+NR2OR2NHH+NR2ClCO2EtCO2EtR2N+H+H2OOCO2Et那么，我们必须采用某些方法使得酮在起始的缩合反应中扮使得酮在起始的缩合反应中扮演亲核试剂的角色演亲核试剂的角色。一个有效的方法就是将其变成烯一个有效的方法就是将其变成烯胺：胺：是烯胺进攻活泼的羰基卤代物而不是羰基本身。

13、第65页/共84页OOOOO+XOONHH+NOBrH+H2O1)2)OOO根据我们前面的介绍，目标化合物的合成可以从 ，-不饱和酮入手，于是得到一个 1,4二酮，因此必须用到我们前面介绍的方法：第66页/共84页2. 2. 羟基羰基化合物羟基羰基化合物OPhOHO_OPh 我们可以再次用烯胺作为烯醇的合成子:第67页/共84页CO2EtOHOCO2EtO+OCO2EtOEtO_OOEtOOO_OOO但实际上，这两个试剂结合并不产生原来的化合物，而是一个内酯：这个内酯非常有用。第68页/共84页BrOFGIOHOO+OOCO2EtEtO_OOOO1)2)( CO2)_3) OH BrBrOBr

14、O 如制备左面的目标化合物，先通过官能团转化，可以发现它是一个 羟基羰基化合物：第69页/共84页 显然，这些化合物也将是“不合理的切断”，然而我们可用不同的方法来回避这个问题，那就是使用一个所谓的“切断”，而这个“切断”实际上是把两个羰基连结起来：因为环已烯衍生物可以用 Diels -Alder反应制得，所以我们很容易制取范围广泛的各类1,6二羰基化合物。ROORRR这样的反应可用臭氧或它的等价物来完成。3. 1，6 二羰基化合物的合成第70页/共84页PhFGIPhOHMgBr+OPhOCO2H的合成路线第71页/共84页HO2CCO2HCO2HCO2H123456CO2H CO2H+CO

15、2HCO2H+OOOCOOCOO3HO2CHO2CCOCOOH+H2OTM第72页/共84页CHOOCHO+第73页/共84页RCO3HOH2OH+OHOHNaIO4OCHONHHOAcCHO第74页/共84页CO2HLi,NH3CO2CHCH2CH2OHLi,H2O1)2)CH2CH2OH另一个制环已二烯化合物的方法是部分还原苯环，这就是使用伯奇（Birch A.J）还原法。它是用钠或锂在液氨或胺中的溶液来还原芳香环。 苯衍生物生成共轭的环已二烯化合物，吸电子取代基留在饱和碳上，而供电子则留在不饱和碳上。第75页/共84页H3CO2CCHOOCH3H3CO2CCH2OHOCH3H3CO2CC

16、H2OHOCH3OCH3OOCH3CHONa, NH3(l)t-BuOHO3NaBH4（臭氧化反应中，断裂的是电子最丰富的价键）第76页/共84页OOHOOHCOOHHOCHOHO+CO2H_CN_CH2O+CHOH此化合物是Khorana 辅酶A合成中的一个中间体。首先打开内酯，以便揭示真正的目标物。 到此为至，我们把所有简单的含氧二基团都讨论过了，你应该能合理的设计大多数小分子的合成。到此为至，我们把所有简单的含氧二基团都讨论过了，你应该能合理的设计大多数小分子的合成。第77页/共84页CHOCH2OK2CO3CHOOHKCNOHCHOOHHClOOOH合成：为避免发生Cannizzaro

17、反应，必须用弱碱。羟基化合物A不被分离，而能自动闭环：第78页/共84页OOOCH2Ph12345OOOCH2PhFGICO2HOHOCH2PhFGICO2HOCH2PhOOCO2HOCH2Ph 这个化合物是按生源模式合成松香烷中的一个中间体。 这是一个 1,5二氧化的碳架，因此需要作进一步的FGI，以便给出 1,5二羰基化合物：第79页/共84页CO2EtOCH2phNaOHCO(OEt)2EtO2CArCO2EtKOBu tOOCO2ErArCO2EtNaBH4OHCO2ErArCO2Et2)H+1)NaOH H2OOOArCO2HTM合成： 需用一个致活基因来控制Michael反应第80页/共84页OEtO2CCO2MeCO2MeEtO2CCO2EtCO2EtCO2EtCO2EtCO2EtEtO2CEtO2C+CO2EtCO2EtBrEtO2COEtO2CMeCO2MeCO2Me这个分子差不多包括了上述介绍的每种关系。一种合理的解答是：设计左面化合物的合成路线设计左面化合物的合成路线 第81页/共84页NCCO2EtCO2EtE