有机合成完整版

1、有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）1有机合成有机合成 主讲：苟绍华主讲：苟绍华 副教授副教授20112011年年2 2月月有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）21.1.嵇耀武嵇耀武. .有机合成路线设计技巧有机合成路线设计技巧. .科学出版社科学出版社,1984,19842.2.李长轩李长轩. .有机合成设计有机合成设计. .河南大学出版社河南大学出版社,1995,19953.S.Warren.3.S.Warren.Designing Organic Synthes

2、es,1978Designing Organic Syntheses,19784.S.Warren,4.S.Warren,丁新腾译丁新腾译. .有机合成切断法探讨有机合成切断法探讨. .上海科学技术文献出版上海科学技术文献出版社社,1986,19865.R.K.Mackie 5.R.K.Mackie D.M.Smith.D.M.Smith.Guidebook to Organic SynthesisGuidebook to Organic Synthesis,1982,19826.R.O.C.Norman.6.R.O.C.Norman.PrinciplesPrinciples of Organ

3、ic Synthesisof Organic Synthesis,1978,19787.W.Carruthers.7.W.Carruthers.Some Modern Methods of Organic SythesisSome Modern Methods of Organic Sythesis,1986,19868.R.K.8.R.K.麦凯麦凯 D.M.D.M.史密斯等史密斯等 陈韶等译陈韶等译. .有机合成指南有机合成指南. .科学出版社科学出版社,1988,19889.9.陈慧宗陈慧宗 孔淑青孔淑青. .有机合成原理及路线设计有机合成原理及路线设计. .兵器工业出版社兵器工业出版社,

4、1998,199810.10.巨勇，席婵娟，赵国辉巨勇，席婵娟，赵国辉. .有机合成化学与路线设计有机合成化学与路线设计. .清华大学出版社，清华大学出版社，2007200711.11.徐家业徐家业. . 高等有机合成高等有机合成M. M. 北京北京: : 化学工业出版社化学工业出版社,2005,2005 12.12.樊能廷樊能廷. . 有机合成事有机合成事M.M.北京：北京理工大学出版社，北京：北京理工大学出版社，1992 1992 主要参考书主要参考书有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）3常用文献查找网站常用文献查找网站 1.

5、 . 2. . 3. / 4. http:/ 5. / 6. http:/ 7. SCI finder有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）4第一章第一章 绪论绪论1.1有机合成的任务有机合成的任务 有机合成：有机合成：是利用化学方法将单质、简单的无机物或简单的有机物制备成是利用化学方法将单质、简单的无机物或简单的有机物制备成比复杂的有机物的过程。比复杂的有机物的过程。 有机合成工业：有机合成工业：基本有机合成工业（重有机合成工业）：由

6、石油和天然气制基本有机合成工业（重有机合成工业）：由石油和天然气制得七种基本原料，乙烯、丙烯、丁烯、苯、甲苯、二甲苯和得七种基本原料，乙烯、丙烯、丁烯、苯、甲苯、二甲苯和甲烷等；甲烷等；精细有机合成工业：合成药物、染料、农药、香料等。精细有机合成工业：合成药物、染料、农药、香料等。特点：特点：a.产品产量较少，品种较多，质量要求很高；产品产量较少，品种较多，质量要求很高；b.产品在合成过程中操作比较复杂、细致。产品在合成过程中操作比较复杂、细致。 有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）5 精细化工产品的分类：精细化工产品的分类：19

7、84年年精细化工年鉴精细化工年鉴将精将精细化工产品分为细化工产品分为35类，它们是：类，它们是： 医药、农药、合成染料、有机颜料、涂料、粘合剂、香料、医药、农药、合成染料、有机颜料、涂料、粘合剂、香料、化妆品、表面活性剂、合成洗涤剂及肥皂、印刷用油墨、化妆品、表面活性剂、合成洗涤剂及肥皂、印刷用油墨、增塑剂、稳定剂、橡胶助剂、感光材料、催化剂、高分子增塑剂、稳定剂、橡胶助剂、感光材料、催化剂、高分子凝聚剂、凝聚剂、石油添加剂石油添加剂、食品添加剂、兽药和饲料添加剂、食品添加剂、兽药和饲料添加剂、纸浆和纸化学品、金属表面处理剂、塑料助剂、汽车用化纸浆和纸化学品、金属表面处理剂、塑料助剂、汽车用化

8、学品、芳香消臭剂、工业杀菌防霉剂、脂肪酸、稀土金属学品、芳香消臭剂、工业杀菌防霉剂、脂肪酸、稀土金属化合物、精细陶瓷、健康食品、有机电子材料、功能高分化合物、精细陶瓷、健康食品、有机电子材料、功能高分子、生命体化学品和生化酶。子、生命体化学品和生化酶。 其中，有其中，有12类比较重要，它们是：黏合剂、生化酶、农药、类比较重要，它们是：黏合剂、生化酶、农药、医药、功能高分子、香料、涂料、催化剂、化妆品、表面医药、功能高分子、香料、涂料、催化剂、化妆品、表面活性剂、感光材料和染料。活性剂、感光材料和染料。第一章第一章 绪论绪论有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化

9、工学院（SCCE.SWPU）6 我国将精细化工产品分为我国将精细化工产品分为18类：类： 1.医药和兽药；医药和兽药；2.农药；农药；3. 粘合剂；粘合剂；4.涂料；涂料；5.染料和颜料；染料和颜料；6.表面活性剂和合成洗涤剂；表面活性剂和合成洗涤剂；7.塑料、合成纤维和橡胶用助剂；塑料、合成纤维和橡胶用助剂；8.香料；香料；9.感光材料；感光材料；10.试剂和高纯物；试剂和高纯物；11.食品和食品和饲料添加剂；饲料添加剂；12.石油用化学品石油用化学品；13.造纸用造纸用化学品；化学品；14.功能高分子材料；功能高分子材料；15.化妆品；化妆品；16.催化剂；催化剂；17.生化酶；生化酶；1

10、8.无机精细化学无机精细化学品。品。 第一章第一章 绪论绪论有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）71.2 有机合成的发展和成就有机合成的发展和成就发展：发展：1773年首次从尿中得到纯的尿素年首次从尿中得到纯的尿素 1805年由鸦片中取得第一个生物碱年由鸦片中取得第一个生物碱吗啡吗啡 1828年，魏勒（年，魏勒（F. wohler）由无机物氰酸铵（）由无机物氰酸铵（NH4OCN）的热）的热分解制得有机物尿素，从而揭开了有机合成的帷幕。分解制得有机物尿素，从而揭开了有机合成的帷幕。 1845年，柯尔伯（年，柯尔伯（F. Kolbe）

11、合成了醋酸。）合成了醋酸。 1854年，柏赛罗（年，柏赛罗（M. Berthelot）合成了油脂。）合成了油脂。有机化合物数量的发展：有机化合物数量的发展： 1880年年 12,000种种 1910年年 150,000种种 1940年年 500,000种种 1961年年 1,750,000种种 目前目前 1000万种万种第一章第一章 绪论绪论有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）8第一章第一章 绪论绪论成就：成就： 1）人工合成具有生物活性的结晶牛胰岛素：）人工合成具有生物活性的结晶牛胰岛素：1965年年9月，人工月，人工合成该化合

12、物取得成功。这是世界上第一个合成的结晶蛋白质，具有合成该化合物取得成功。这是世界上第一个合成的结晶蛋白质，具有生物活性。历时六年九个月。生物活性。历时六年九个月。 2）B12的合成：在维生素的合成：在维生素B12的全合成中，其关键中间体钴别酸的全合成中，其关键中间体钴别酸有有9个不对称碳原子，全合成需个不对称碳原子，全合成需95步，如按理论计算，应有步，如按理论计算，应有512个异构个异构体。参加体。参加B12合成工作的化学家超过百人，历时十一年，终于在合成工作的化学家超过百人，历时十一年，终于在1973年获得成功。年获得成功。 3）现在人们已不但能合成出存在于自然界的有机物，而且还能）现在人

13、们已不但能合成出存在于自然界的有机物，而且还能根据理论研究的需要和实际应用的要求，以高超的合成技巧合成出自根据理论研究的需要和实际应用的要求，以高超的合成技巧合成出自然界所没有的有机物。例如，高张力的棱柱烷，立方烷，以及八元环、然界所没有的有机物。例如，高张力的棱柱烷，立方烷，以及八元环、十元环，甚至十六元环的化合物的合成。十元环，甚至十六元环的化合物的合成。 4）近年来，电化合成、光化合成（包括激光的应用）、辐射合）近年来，电化合成、光化合成（包括激光的应用）、辐射合成、催化合成（包括新型络合物催化、酶催化、相转移催化）、仿生成、催化合成（包括新型络合物催化、酶催化、相转移催化）、仿生合成等

14、均已成为十分活跃的研究领域。电子计算机运用于有机合成程合成等均已成为十分活跃的研究领域。电子计算机运用于有机合成程序的设计十分引人瞩目，并已取得可喜的进展。序的设计十分引人瞩目，并已取得可喜的进展。有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）9第一章第一章 绪论绪论1.3开始学习有机合成之前应具备的知识开始学习有机合成之前应具备的知识 本课程的主要目的在于为有机合成设计本课程的主要目的在于为有机合成设计提出一套分析的办法。因此，同学们必须提出一套分析的办法。因此，同学们必须在有机化学方面有适当的基础训练，通晓在有机化学方面有适当的基础训练

15、，通晓大多数基本有机反应且能写出其反应机理。大多数基本有机反应且能写出其反应机理。 有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）10第二章第二章 逆合成法逆合成法 逆合成法（逆合成法（Retrosynthesis）: 指的是在设计合成路线时，应从产物向回推出原料。指的是在设计合成路线时，应从产物向回推出原料。2.1为何要使用逆合成法？为何要使用逆合成法？ 譬如你想合成下列化合物：譬如你想合成下列化合物： 例例1 1：NHOOMeMeba（1）有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU

16、）11 若（若（1 1）从未有人合成过，你怎样设计出一种合成路）从未有人合成过，你怎样设计出一种合成路线呢？你不知道原料是什么，你唯一所知道的只是你所要线呢？你不知道原料是什么，你唯一所知道的只是你所要合成的分子合成的分子目标分子的结构，这时除了由产物回推出目标分子的结构，这时除了由产物回推出原料外，没有其他可以采用的办法。原料外，没有其他可以采用的办法。第二章第二章 逆合成法逆合成法CHOOMeph3PCO2EtCH2EtO2COMeEtO-CH3CO2EtOOOOMe1.还原2.MeCuLi得自MeIMeHOOMe1.R2NH2.CH2CONH2NHOMeOMe(2)(3)(4)(5)(6

17、)(7)(8)(9)有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）12逆合成法中使用的术语：逆合成法中使用的术语： 1 1）切断：）切断：一种分析法。这种方法就是将分子的一个键切断使分一种分析法。这种方法就是将分子的一个键切断使分子转变成为一种可能的原料。这是一个化学反应的逆过程，用符号和子转变成为一种可能的原料。这是一个化学反应的逆过程，用符号和一条曲线穿过被切断的键来加以表示。一条曲线穿过被切断的键来加以表示。 2 2）FGIFGI：即官能团互换（即官能团互换（Functional Group Interconversion）. .把一

18、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。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。这又是一个化学反应的逆过程。用上写有这又是一个化学反应的逆过程。用上写有FGIFGI的符号来表示。的符号来表示。 3 3）试剂：）试剂：一种化合物，它能在所计划的合成中起反应，以便给一种化合物，它能在所计划的合成中起反应，以便给出中间体或目标分子。它是合成子的合成等价物。出中间体或目标分子。它是合成子的合成等价物。 4 4）合成等价物：）合成等价物：一种能起合成子作用的试剂。合成子常由于其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。本身太不稳定而不能直接使

19、用。 5 5）合成子：）合成子：在切断时所得出的概念性的分子碎片，通常是个离在切断时所得出的概念性的分子碎片，通常是个离子（有些人对于一个合成等价物也用合成子这个名词）。子（有些人对于一个合成等价物也用合成子这个名词）。 6）目标分子：）目标分子：打算加以合成的分子。通常写上打算加以合成的分子。通常写上TMTM字样并附以框字样并附以框格编号以资鉴别。格编号以资鉴别。 第二章第二章 逆合成法逆合成法有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）132.2 原料的选择原料的选择 原则：原则：1 1）易得；）易得；2 2）价廉）价廉 下列各类化合

20、物是比较容易购买到的（下列各类化合物是比较容易购买到的（参见参见化工产品手册化工产品手册 ） 烷烃烷烃 ：C C1-101-10、C C1212、C C1414、C C1616、C C1818、C C2020 烯烃烯烃 ：C C2-102-10直链；直链；C C6 6、C C8 8、C C1212的环状烯烃的环状烯烃 炔烃炔烃 ：C C2 2 卤代烃：卤代烃：C C1-4 1-4 ClCl、C C1-10 1-10 BrBr、C C1-3 1-3 I I 醇：醇： 直链直链C C1-121-12、C C1414、C C1616、C C1818；支链支链C C3-53-5、C C7 7、C C8

21、 8；环状环状C C5-75-7、C C1212 胺：胺： C C1-51-5、C C8 8、C C1212 醛醛 ： C C1-81-8、C C1010 酮酮 ： C C3-83-8 链状；链状；C C5 5、C C6 6、C C1212 环状环状 羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物 ：C C1-81-8、C C1010、C C1212、C C1414、C C1616、C C1818 环醚：环醚： 第二章第二章 逆合成法逆合成法O有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）14第二章第二章 逆合成法逆合成法2.3 合成路线的书写合成路线的书写

22、 1 1）在每一步中只表示出反应的主要产物；）在每一步中只表示出反应的主要产物； 2 2）试剂。催化剂和反应条件写在箭头上面；）试剂。催化剂和反应条件写在箭头上面； 3 3）若不写温度和压力的数值，则表示在常温常压下进行反应；）若不写温度和压力的数值，则表示在常温常压下进行反应； 4 4）使用任何无机化合物不必写出它的制法；）使用任何无机化合物不必写出它的制法； 5 5）常用的有机化合物不必写出它的制法；）常用的有机化合物不必写出它的制法； 6 6）为节约时间，可把两步或几步较简单的反应合为一步，同时要指）为节约时间，可把两步或几步较简单的反应合为一步，同时要指出进行各步反应的次序。例：出进行

23、各步反应的次序。例： 可以写为：可以写为： 7) 如得到几种异构体，应写出把它们分离出来的步骤，合成几种异如得到几种异构体，应写出把它们分离出来的步骤，合成几种异构体的反应尽可能不要使用。构体的反应尽可能不要使用。CH3CH2CNOH2CH3CH2COONaH3O+CH3COOHNaOHCH3CH2CNCH3COOH(1) OH,-;(2)OH3+有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）15第二章第二章 逆合成法逆合成法2.4 逆合成法使用实例：逆合成法使用实例：例例1试设计试设计 的合成路线的合成路线1) 分析：分析：CH2CO2C

24、H3CH3CH2CO2CH3CH3CH2CO2HCH3OHCH3CO2HCH3OHCH3CO2HOHCH3CO2MeOHCH3CNCH3HCHOCH3CHCO2MeBrOCH3CH3HCNCH3CHBrCO2HCH3CH2CO2H(T.M)路线(a)路线(b)+Zn有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）16第二章第二章 逆合成法逆合成法2）合成：）合成： OCH3CH3NaCN稀硫酸OHCH3CNCH3CH3OHH2SO4CH2CO2CH3CH3NH4HSO4T.M+有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院

25、化学化工学院（SCCE.SWPU）17目标分子目标分子的结构剖析剖析(Targic molecular)考考察察TM的的结结构构特特性性分子大小分子大小-判明是否有对称性,减少反应步骤官能团分析官能团分析骨架的构造骨架的构造-结构结构剖析的核心剖析的核心立体化学特征立体化学特征种类和性质形成方法和引入形成方法和引入的先后次序的先后次序敏感基团后引入若敏感基团先引入官能团保护等价基团替代开链骨架的分枝或拐弯处环的种类、大小、连接方式有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）18反向合成法基本概念反向合成法基本概念(1) 合成元 (合成子)

26、与合成等效剂(2) 切断、连接、重排(3) 官能团的 转化(互变/添加/消除)(4) 反合成子(5) 合成树有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）19是有机合成反应中的基本单位,是反合成分析中转化所得的结构单元类型:具有亲电性或能接受电子具有亲核性或能给电子自由基中性分子合成等效剂合成等效剂:与合成子相对应的具有等同功效的稳定化合物有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）20TM合成子systhon合成等合成等效剂效剂转化依据Grignard与 作用Diels-AldenO

27、HOH+COCOCOOC2H5COOC2H5OOH*OOH偶姻反应OOOOOOOOO有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）21(2)(2)切断切断(dis)、连接、连接(con)、重排、重排(rearr)disconnection connection rearrangementCNCN+disCHOCHOconNHONOH有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）22(3)(3)官能团的转化官能团的转化官能团的互变互变(functional group interconve

28、rsion ) 官能团的添加添加functional group addition官能团的消除消除functional group removal OO HFG IOOFGA 在不改变TM骨架的前提下,变换官能团(种类/位置)以简化官能团OOHOFGR有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）23官能团转化的目的官能团转化的目的TM 更易合成的前体化合物或 易得的原料为作dis,con,rearr等反合成分析所必须添加导向基(活化基、钝化基、阻断基、保护基),以提高化学选择性、区域选择性、立体选择性反合成分析反合成分析,就是通过有机合成

29、多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）24(4)(4)反合成子反合成子(retron)(retron)为区别合成子/合成中间体,引入反合成子概念反合成子反合成子: 反合成分析中进行某一转化所必须的结构单元转化所必须的结构单元转化将要得到的结构单元ODiels-Alden环加成反应Robinson成环反应有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）25(5)(5)合成树合成树A(TM)BCDECFGHIJKLMNOPQ前体的前体前体的前体TM的前体合成路线的构成有机合成多媒体有机合成多媒

30、体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）26 合合成成路路线线的的筛筛选选合成路线长短合成路线长短反应条件是否温和反应条件是否温和产率高低产率高低原料和试剂是否易得原料和试剂是否易得分离程序是否简便分离程序是否简便立体化学问题立体化学问题有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）27(1) 优先考虑碳骨架的形成优先考虑碳骨架的形成(2) 优先在杂原子处切断优先在杂原子处切断(3) 添加辅助官能团后再切断添加辅助官能团后再切断(4) 将将TM推到适当阶段再切断推到适当阶段再切断(5) 利用分子的对称性利用

31、分子的对称性3 3 反向合成法切断技巧反向合成法切断技巧有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）28(1)(1)优先考虑碳骨架的形成优先考虑碳骨架的形成设计合成路线基本过程设计合成路线基本过程C-C键形成的位置就在官能团所在的或受影响的部位上.要形成C-C键,前体分子必须要有成键反应所要求的官能团OHCHOCHO2有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）29(2)(2)优先在杂原子优先在杂原子(O,N,S)(O,N,S)处切断处切断OBrONa+ +OOBr+-有机合成多媒体

32、有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）30OOBrOHHOOCCOOC2H5COOC2H5Br+-disFGI+FGIdis合成：略合成：略有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）31(3)(3)添加辅助官能团后再切断添加辅助官能团后再切断使用情况使用情况:直接切断有困难直接切断有困难,可先在某一部位添可先在某一部位添加某种官能团条件加某种官能团条件:辅助官能团辅助官能团易被除去易被除去有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）3

33、2NHPhPhNHPhPhOPhOClPhONH2Ph+disFGA分分析析例例合成：略合成：略有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）33(4)(4)将将TMTM推到适当阶段再切断推到适当阶段再切断OOHOHOFGIdis2有些TM找不到直接切断的合理方法,可FGI,rearr等回推到替代TM后再进行切断例例分分析析合成：略合成：略有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）34(5)(5)利用分子的对称性利用分子的对称性有些有些TM包含或隐含包含或隐含OHMgClCH3COO

34、C2H5dis+2分分析析合成：略合成：略例例有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）35碳环切断与合成路线设计碳环切断与合成路线设计 三元环三元环(插入反应插入反应) 四元环四元环 五元环五元环 六元环六元环 中环和大环中环和大环活性亚甲基两次烷基化活性亚甲基两次烷基化电环化电环化2+2环加成环加成分子内羟醛缩合分子内羟醛缩合酮酯缩合酮酯缩合Diels-ArdenRobinsonFrider-Crafts有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）36三元环分子内烷基化分子内烷

35、基化RCOOOHOCH2I2Cu-Zn有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）37例例 试设计试设计 的合成路线的合成路线 OOOClCOOEtN2CH-COOEtdisFGIdis+分析分析有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）38四元环COOH例例 试设计试设计 的合成路线的合成路线 有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）39五元环例例 试设计试设计 的合成路线的合成路线 O有机合成多媒体有机合成多媒体 西南

36、石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）40+1，4二官能团化合物-TMOOHOHOOC HOB rNR2+分析分析合成：略有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）41例例 试设计试设计 的合成路线的合成路线 OOCHOOcon分析分析有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）42六元环有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）43例例 试设计试设计 的合成路线的合成路线 OO+分析分析合成：略

37、合成：略有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）44中环和大环，二元酸酯二元酸酯酮醇缩合（还原）大环大环酮醇酮醇主要用于制备主要用于制备813元碳环化合物元碳环化合物有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）45COOEtCOOEtNaOHOHOOH甲 苯COOEtCOOEtTMdis分析分析合成合成例例 试设计试设计 的合成路线的合成路线 OOH有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）46第三章第三章 分子的拆开分子

38、的拆开3.1 醇的拆开醇的拆开RXMg干乙醚orTHFRMgXCH2ORCH2OHORCH2CH2OHHCOORRCHOHRRCHORCHOHRORCH2RCHROHRCORRCRROHRCOORRCRROH有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）47第三章第三章 分子的拆开分子的拆开CHCHC2H5MgBr,CHCMgBr2EtMgBr,OCMgBrBrMgCNa,NH3(l),orNaNH2,NH3(l)CHCNaNa,NH3(l)CNaCNaOCH3CH3CCHOHCH3CH3CCOHCH3CH3OHCH3CH3OCH3CH3O

39、oror190-220110有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）48例例2 试设计试设计 的合成路线的合成路线（1）分析）分析: 第三章第三章 分子的拆开分子的拆开PhOHPhPhOHPhPhBr MgHCOOEtMgHBrOPhMgBrTHFMgPhBr+2有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）49（2）合成：）合成：第三章第三章 分子的拆开分子的拆开MgPhMgBrPhBrO1)O2)H2OPhOHHBrPhBrMg干乙醚HCO2EtPhPhOH+有机合成多媒体有机

40、合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）50例例3 试设计试设计 （丙酮缩（丙酮缩-2-丁烯丁烯-1,4-二醇）二醇）的合成路线的合成路线（1）分析）分析: 第三章第三章 分子的拆开分子的拆开OOCH3CH3HOHOOHOHOHCH2OOCH3CH3+OCH3CH3H2Pd/BaSO4HH有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）51（2）合成：）合成：第三章第三章 分子的拆开分子的拆开OCH3CH3H2,Pd/BaSO4HHOHOHNaNH2HOHOTMHCl1)2) 2CH2O有机合成多媒体

41、有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）52例例4 试设计试设计 （5-苄氧基苄氧基-2-戊炔戊炔-1-醇）的合成路线醇）的合成路线（1）分析）分析: 第三章第三章 分子的拆开分子的拆开OHOPhOHOPhCH2O+CHOPhCHOHPhBr+CHCH+O有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）53（2）合成：）合成：第三章第三章 分子的拆开分子的拆开CHNaOPhBrCHCHO1)Na,NH3(l)2)碱CHOPh1)Na,NH3(l)2)CH2OOPhOH有机合成多媒体有机合成多媒体

42、西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）54例例5 试设计试设计 的合成路线的合成路线 OHPhPhOHPhPhCOOC2H5PhMgCl+2分析分析合成：略合成：略有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）551,2-双官能团化合物转化依据: a.通常由烯烃氧化 b.对称,TM利用两分子酮 的还原偶合直接得到.偶合剂是Mg-Hg,TiCl4有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）56OHPhOH例例 试设计试设计 的合成路线的合成路线 PhTMO

43、CH2ClPh3PPPh3BuLiOsO4PhTMFGIdisOCH2Cl+分分析析合成合成有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）57a- 羟基酮转化依据: a. b. TM利用双分子酯的偶姻反应(酮醇缩合) 得到.TMORCCNaAN+水 合FGIdisOOHHCCNaOHO+(CH2)nCOOC2H5COOC2H5NaOH2OH(CH2)nO 二甲 苯有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）581,3-双官能团化合物disRYOR,OOROC2H5YOR,+Y=H,OR

44、,RCOY=CN酰基化试剂OOHOFGI有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）59例例 试设计试设计 的合成路线的合成路线 OHOT MdisO2有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）60OOHOHOOOX+-X=COOEt,CN+有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）61例例 试设计试设计 的合成路线的合成路线 OC2H5OH+CH2(COOC2H5)2OC2H5OHO有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大

45、学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）62第三章第三章 分子的拆开分子的拆开3.2 -羟基羰基化合物和羟基羰基化合物和,-不饱和羰基化合物的拆不饱和羰基化合物的拆开开 一、一、-羟基羰基化合物的拆开羟基羰基化合物的拆开 -羟基羰基化合物可用醇醛缩合反应来制备羟基羰基化合物可用醇醛缩合反应来制备 例例5 试设计试设计 （羟基（羟基-(2-氧化环己基）氧化环己基）-苯基苯乙酮苯基苯乙酮)的合成路线的合成路线（1 1）分析：）分析： OOPhOHPhOOPhPhOHO+PhPhOOPhPhOHOPhCHO有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工

46、学院（SCCE.SWPU）63第三章第三章 分子的拆开分子的拆开（2）合成：）合成：反应历程：（安息香反应历程：（安息香Benzoin缩合）缩合）拉泼沃斯（拉泼沃斯（Lapworth）离子反应说：在水溶液中缩合时，）离子反应说：在水溶液中缩合时，CN离子离子不直接参与反应。现在一般认为不直接参与反应。现在一般认为CN-基和羰基加成形成羟腈，后者含基和羰基加成形成羟腈，后者含有活泼有活泼-H容易被碱除去生成负碳离子，接着和另一分子的醛加成，容易被碱除去生成负碳离子，接着和另一分子的醛加成，最后经质子转移，消除最后经质子转移，消除CN基（再生）得基（再生）得-羟基酮。羟基酮。2PhCHOKCN83

47、%PhPhOHOPhHO+CN-CNPhO-HOH2CNPhOHHOH-H2OC-CNPhOHPhHOPhOHCNPhOHPhO-CNOHHPhOPhOH+CN-有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）64第三章第三章 分子的拆开分子的拆开非离子反应说：在无水的非极性溶剂（石油醚等）中缩合。非离子反应说：在无水的非极性溶剂（石油醚等）中缩合。 PhO+2NaCNPhHCNONa+PhCNHONaHCNCNPhONaPhONaHCNNaCNCNPhONaPhONaCPhOCHOHPh+NaCNOHPhOPhHNO396%OPhOPhO碱

48、OOPhPhCH3TM有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）65例例6 试设计试设计 的合成路线的合成路线（1）分析）分析: （2）合成：）合成：第三章第三章 分子的拆开分子的拆开CH3OHNO2CH3CH3ONO2CH3HHCH3O+NO2CH3HCH3O+NO2CH3NaOH,EtOHCH3OHNO2CH3有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）66第三章第三章 分子的拆开分子的拆开Aldol ReactionMichael AdditionMannich Reacti

49、onClaisen CondensationDieckmann CondrnsationDarzens ReactionReformatsly reaction缩合反应缩合反应 (Condensation)有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）67第三章第三章 分子的拆开分子的拆开二、二、,-,-不饱和羰基化合物不饱和羰基化合物( (醛或酮醛或酮) )的拆开的拆开-羟基醛或酮易于脱水而生成羟基醛或酮易于脱水而生成,-,-不饱和醛或酮。加热可促进脱水。不饱和醛或酮。加热可促进脱水。酸能催化酸能催化-羟基醛或酮的脱水。反应历程如下：羟基

50、醛或酮的脱水。反应历程如下：OROHRCH3CH3H+H+OROH2RCH3CH3H+ H2OORRCH3CH3H+ORRCH3CH3H+有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）68第三章第三章 分子的拆开分子的拆开浓度较大的碱也能催化浓度较大的碱也能催化-羟基醛或酮的脱水。反应历程如下：羟基醛或酮的脱水。反应历程如下：OROHRCH3CH3H+O-ROHRCH3CH3H2OORRCH3CH3OH-+OH-+有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）69第三章第三章 分子的拆开

51、分子的拆开1.,-1.,-不饱和环酮的制备不饱和环酮的制备 在酸或碱的催化下，先发生分子内的醇醛缩合，继之以脱水，是制在酸或碱的催化下，先发生分子内的醇醛缩合，继之以脱水，是制备备,-,-不饱和环酮广泛应用的方法，尤其是制备五元及六元环酮。不饱和环酮广泛应用的方法，尤其是制备五元及六元环酮。H3COCH3ONaOH, H2ORefluxOCH3OOKOH, H2ORefluxO有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）70第三章第三章 分子的拆开分子的拆开2.2.克莱森克莱森- -施密特（施密特（Claisen-SchmidtClais

52、en-Schmidt）反应）反应 芳醛（不含芳醛（不含-H-H）类与含）类与含-H-H的醛或酮在少量的醛或酮在少量NaOHNaOH等催化剂存在下等催化剂存在下起醇醛型缩合，脱出一分子水，最后生成起醇醛型缩合，脱出一分子水，最后生成,-,-不饱和醛或酮类。不饱和醛或酮类。 CHO+CH3COCH310%NaOH25-31CHOHCH2COCH3 H2OHCCHCOCH3苯亚甲基丙酮65-78% CHO+COCH315-31CHOHCH2CO H2OHCCHCO苯亚甲基苯乙酮85%EtOH NaOH+有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU

53、）71第三章第三章 分子的拆开分子的拆开芳醛与芳醛与CHCH3 3COCHCOCH2 2R R的克莱森的克莱森- -施密特反应优先生成在甲基上缩合的产物：施密特反应优先生成在甲基上缩合的产物：C5H6CHO+CH3COCH2CH3NaOH,H2OPhCHCHCCH2CH3O80%NaOH,H2OPhCHO+CH3NO2151)2)HClPhCHCHNO280-83% PhCHO+PhCH2CNPhCHCH2PhCN83-91%EtONa,EtOH有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）72 含羰基化合物特别是芳醛和脂肪醛类在弱碱性催化

54、剂：如氨，伯、仲含羰基化合物特别是芳醛和脂肪醛类在弱碱性催化剂：如氨，伯、仲胺等有机碱存在下能与含活泼亚甲基化合物（如丙二酸或酯、氰乙酸胺等有机碱存在下能与含活泼亚甲基化合物（如丙二酸或酯、氰乙酸酯、乙酰乙酸乙酯等）缩合，最后生成酯、乙酰乙酸乙酯等）缩合，最后生成,-,-不饱和酸类。不饱和酸类。第三章第三章 分子的拆开分子的拆开3.3.亚甲基化合物的反应亚甲基化合物的反应克拿维纳格尔（克拿维纳格尔（KnoevenagelKnoevenagel，E.E.）缩合）缩合有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）73克拿维纳格尔（克拿维纳格尔（

55、KnoevenagelKnoevenagel，E.E.）缩合反应机理）缩合反应机理 第三章第三章 分子的拆开分子的拆开有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）74KnoevenagelKnoevenagel，E E反应实例反应实例 第三章第三章 分子的拆开分子的拆开有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）75第三章第三章 分子的拆开分子的拆开4.4.泊金（泊金（Perkin,W.HPerkin,W.H）反应）反应 芳醛和含两个芳醛和含两个-H-H的脂肪酸酐在碱（常用的是相当于

56、酸酐的酸的钾的脂肪酸酐在碱（常用的是相当于酸酐的酸的钾盐或钠盐）存在下缩合，生成盐或钠盐）存在下缩合，生成取代的丙烯酸的反应。取代的丙烯酸的反应。PhCHO+(CH3CO)2OCH3COOK 175-18060-64%H5C6HCCHCOOH+CH3COOH反应机理：反应机理：现在通常认为碱性催化剂（CH3COO-或叔胺）夺取酸酐的氢，生成一个酸酐负离子，后者和醛发生亲核加成，生成中间体-羟基酸酐，然后经脱水和水解成,不饱和酸： 有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）76第三章第三章 分子的拆开分子的拆开泊金（泊金（Perkin,W

57、.H）反应）反应反应机理：反应机理：有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）77第三章第三章 分子的拆开分子的拆开4.4.泊金（泊金（Perkin,W.HPerkin,W.H）反应）反应以上各类反应具有下列共同特征：以上各类反应具有下列共同特征：CH3OCH3+CH3OCH3CH3CH3CH3CH3O醛或酮的羰基活化了的亚甲基,-不饱和羰基化合物有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）78第三章第三章 分子的拆开分子的拆开反过来，反过来，,-,-不饱和羰基化合物就可以如下拆分

58、：不饱和羰基化合物就可以如下拆分：CH3CH3CH3CH3OCH3OCH3+CH3OCH3有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）79第三章第三章 分子的拆开分子的拆开例例7 7：试设计：试设计OCOOH（2-2-呋喃丙烯酸）的合成路线。呋喃丙烯酸）的合成路线。（1 1）分析：）分析：OCOOHOCHO+CH3COOH（2 2）合成：）合成：OCHO+CH2(COOH)2吡啶100 2h91-92%OCOOH+H2O+CO2有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）80第三章第

59、三章 分子的拆开分子的拆开例例8 8：试设计：试设计OCH3CH3O（4,4-4,4-二甲基二甲基-1,5-1,5-戊烯戊烯-2-2-内酯）的合成路线内酯）的合成路线 。（1 1）分析：）分析：OCH3CH3OCOOHCH3CH3OHOHCCH3CH3OH+CH3COOHCH3CHOCH3+HCHO有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）81第三章第三章 分子的拆开分子的拆开（2 2）合成：）合成：CH3CHOCH3HCHOK2CO3OHCCH3CH3OHOCH3CH3OCH2(COOH)2NH3EtOH,100有机合成多媒体有机合成

60、多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）82第三章第三章 分子的拆开分子的拆开例例9 9：试设计：试设计OHCOOHO（2-2-苯氧基对苯氧基对- -羟基肉桂酸）的合成路线。羟基肉桂酸）的合成路线。（1 1）分析：）分析：OHCOOHOOHCHO+COOHOONa+ClCH2COOH（2 2）合成：）合成：OHCHOOHClCH2COOHNaOHONaOCH2COOH(CH3CO)2O,Et3NOHCOOHO有机合成多媒体有机合成多媒体 西南石油大学西南石油大学化学化工学院化学化工学院（SCCE.SWPU）83第三章第三章 分子的拆开分子的拆开3.3 1,