高等有机化学市公开课金奖市赛课一等奖课件

第十三章多步骤有机合成

MultistepSyntheses目标物合成中要处理以下几个主要问题：（1）怎样构建目标化合物碳架结构；（2）怎样引入目标化合物中官能团；（3）怎样到达高选择性合成（包含立体选择性合成）；——对于多官能团等复杂化合物合成，为防止无须要副反应发生，需要先保护一些官能团，之后再去保护。10/10/第1页重新划分有机反应：（1）官能团引入与转化；（2）碳—碳键形成；（3）官能团保护和去保护。第十六章多步骤有机合成

MultistepSyntheses10/10/第2页官能团引入：官能团转化：官能团引入与转化10/10/第3页官能团转化：官能团引入与转化10/10/第4页官能团转化：官能团引入与转化属于碳-碳键形成反应10/10/第5页1、有机金属试剂：RLi，RMgX，R2CuLi与R′X反应：合成烃类化合物（增加碳链）RMgX+R′X

常使用活泼R′X，如苄基型、烯丙型R2CuLi+R′X能够使用乙烯型R′X，反应中构型保持类似，炔基负离子与R′X反应也是得到增加碳链炔烃好方法碳-碳键形成反应10/10/第6页1、有机金属试剂：RLi，RMgX，R2CuLi与羰基化合物反应：合成增加碳链醇——能够得到1º，2º，3º醇——能够使用醛酮、酯、酰卤等（含环氧）——RLi，RMgX，R2CuLi与a，b-不饱和酮反应特点不一样，产物不一样碳-碳键形成反应10/10/第7页2、芳香烃F-C反应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替换方法碳-碳键形成反应10/10/第8页3、缩合反应羰基化合物a-H反应能够得到：——1,3-二氧化化合物：b-羟基酮，a,b-不饱和酮——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：a-羟基酮（苯偶姻反应）——1,4-，1,6-二氧化化合物：？碳-碳键形成反应10/10/第9页4、建环反应——D-A反应——环加成——电环化——Robinson环合反应——分子内各类反应碳-碳键形成反应10/10/第10页官能团保护和去保护10/10/第11页

请判断以下转化是否能实现，请简述理由。

基团保护和去保护

10/10/第12页

请判断以下转化是否能实现，请简述理由。

基团保护和去保护

10/10/第13页

请判断以下转化是否能实现，请简述理由。

基团保护和去保护

10/10/第14页羟基保护

基团保护和去保护10/10/第15页羟基保护

基团保护和去保护10/10/第16页氨基保护基团保护和去保护10/10/第17页氨基保护基团保护和去保护10/10/第18页羧基保护基团保护和去保护10/10/第19页（1）官能团引入与转化；（2）碳—碳键形成；（3）官能团保护和去保护。第十六章多步骤有机合成

MultistepSyntheses羟基保护氨基保护羧基保护10/10/第20页（1）官能团引入与转化；（2）碳—碳键形成；（3）官能团保护和去保护。第十六章多步骤有机合成

MultistepSyntheses羟基保护氨基保护羧基保护选择性地保护10羟基10/10/第21页（1）官能团引入与转化；（2）碳—碳键形成；（3）官能团保护和去保护。第十六章多步骤有机合成

MultistepSyntheses羟基保护氨基保护羧基保护10/10/第22页（1）官能团引入与转化；（2）碳—碳键形成；（3）官能团保护和去保护。第十六章多步骤有机合成

MultistepSyntheses羟基保护氨基保护羧基保护10/10/第23页SN2反应Walden构型转换、消去反应中反式共平面消去烯烃顺式加氢、与硼烷顺式加成烯烃与溴反式加成羰基亲核加成Cram规则环加成和电环化立体化学专一性碳正离子重排中反式迁移Beckmann重排反应中反式基团迁移有机合成中立体问题10/10/第24页线形合成合成策略

合成步骤每步产率90%75%50%190755028156253734212466326553183648131.510/10/第25页线型合成策略：收敛型合成策略：合成策略

10/10/第26页逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）10/10/第27页逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）20醇20醇10/10/第28页逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）10/10/第29页判别一个合成路线优劣及可行性1、反应步骤尽可能少；2、每一步产率尽可能高；3、反应条件尽可能温和，易于到达；4、中间产物和最终产物分离纯化轻易进行；5、起始原料、试剂尽可能廉价易得，反应时间尽可能少。6、新理念：绿色、原子经济效率等逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）10/10/第30页实例分析1：逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）橙花酮TM1显然路径B更优10/10/第31页实例分析2：逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）10/10/第32页实例分析2：逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）10/10/第33页实例分析2：——醇逆合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）10/10/第34页实例分析2：逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）最正确合成路线是B10/10/第35页实例分析3：——醇逆合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）以下两条合成路线都含有合理机理，但以选择路线②为宜。TM3切断10/10/第36页实例分析4：——醇逆合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）该方法适合用于普通炔醇合成TM4因为10/10/第37页实例分析5：——醇合成中控制问题举例逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）10/10/第38页实例分析6：——醇衍生物逆合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）知道使用适当起始原料也是十分关键。10/10/第39页实例分析7：——醇衍生物逆合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）可见，醇在合成中处于一个中心地位。10/10/第40页实例分析8：——醇衍生物逆合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）

TM810/10/第41页逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）实例分析8：——含双键形成详细合成[E.J.Corey,MarkG.Bock.Stereocontrolledroutetoakeyintermediateforthesynthesisofmaytansine.TetrahedronLetters,1975,16(31):2643-2646.]10/10/第42页实例分析9：——烯烃逆合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）利用炔烃到达双键构型控制活化基团10/10/第43页实例分析10：——烯烃逆合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）问题在于羰基存在下炔基负离子形成有困难——需要使用保护方法10/10/第44页实例分析10：——烯烃逆合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）TM10合成路线以下：10/10/第45页实例分析11：——烯烃逆合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）最正确合成路线10/10/第46页实例分析12：——烯烃逆合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）详细合成路线以下：10/10/第47页实例分析13：——羧酸逆合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）D-A反应是形成六元环主要方法10/10/第48页实例分析14：——羧酸衍生物逆合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）10/10/第49页实例分析15：——烷烃拟合成份析逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）对于烷烃合成，尝试增加双键是个不错选择，需要把握分支点10/10/第50页实例分析：——1，3-位氧化了碳架b-羟基羰基化合物a，b-不饱和羰基化合物b-二羰基化合物逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）10/10/第51页实例分析18：——1，3-位氧化了碳架b-羟基羰基化合物逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）1，2-氧化了碳架切断得到不合逻辑片段10/10/第52页实例分析19：——1，3-位氧化了碳架a，b-不饱和羰基化合物逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）无a-氢醛含有a-氢羰基酸以上主要利用Aldol反应和Aldol缩合10/10/第53页实例分析：——1，3-位氧化了碳架b-二羰基化合物——利用酯缩合、酮酯缩合、b-二羰基化合物烷基化反应等逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）该路线更优10/10/第54页实例分析：——1，3-位氧化了碳架b-二羰基化合物——利用酯缩合、酮酯缩合、b-二羰基化合物烷基化反应等逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）芳基卤代物进行亲核取代反应需要特殊条件10/10/第55页实例分析：——1，3-位氧化了碳架b-二羰基化合物——利用酯缩合、酮酯缩合、b-二羰基化合物烷基化反应等逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）10/10/第56页实例分析：——1，3-位氧化了碳架逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）a-氢活性更高合成中需要控制，使用Reformatsky反应是适当10/10/第57页实例分析：——1，3-位氧化了碳架TM24商品生产按以下合成路线进行：逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）扩瞳剂10/10/第58页实例分析：——1，5-位氧化了碳架Michael加成选择a或b视详细目标物结构特点而定，有时这种选择是轻易。逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）10/10/第59页实例分析：——1，5-位氧化了碳架逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）TM25和TM26共同特征是结构中含有适当活化基团，有利于切断点选择10/10/第60页实例分析：——1，5-位氧化了碳架在适当时候能够考虑引入活化基团逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）10/10/第61页实例分析：——1，5-位氧化了碳架有时能够使用Mannich反应逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）10/10/第62页实例分析：——1，2-位氧化了碳架逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）安息香缩合是首选反应从烯烃出发是适当路径还有酮双分子还原偶联氰根离子对羰基化合物加成10/10/第63页实例分析：——1，4-位氧化了碳架逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）B片段是一个极性反转酮，常使用a-卤代酮而且常使用烯胺作为A片段替换物10/10/第64页实例分析29：——1，4-位氧化了碳架逆合成份析（RetrosyntheticAnalysis）不过在碱性条件下，酮和a-卤代酮会发