有机合成课件-Chapter3分子的拆开

Chaper3分子的拆开12本章教学计划3.1优先考虑骨架的形成3.2分子的拆开法和注意点3.3醇的拆开3.4β－羟基羰基化合物和α,β－不饱和羰基化合物的拆开3.51,3－二羰基化合物的拆开3.61,5－二羰基化合物的拆开3.7α－羟基羰基化合物的拆开3.81,4－和1,6－二羰基化合物的拆开3.9内酯的合成

例如：碎片中需要有卤素基存在。又如：

碎片中都需要有羰基和α-氢原子存在。因此，在考虑骨架形成必须同时考虑官能团的变化。3.1优先考虑骨架的形成骨架是梁，官能团是料考虑骨架形成时必须考虑官能团的变化3所谓正确运用拆开法是指能够正确选择要切断的价键，这决不能“乱点鸳鸯谱”，任意拆开，这是因为回推时的“拆”，是为了合成时的“连”，“拆”是手段，“合”是目的，因此在下手“拆”之前必须“胸有成竹”，就是有能使碎片连得上的本领，才可以下在此拆开的决心，为此要学“拆”，必须先学“合”，能“合”才能“拆”，这正是“解铃还须系铃人”。

3.2分子的拆开法和注意点4

一个合成反应应该如何才能用于分子的拆开呢？最重要的是抓住反应的基本特征，即反应前后分子结构的变化，掌握了这点，就可以用于拆开。例如:

要充分理解Diels-Alder反应的作用原理与规则，才能将下述目标物拆开。

3.2分子的拆开法和注意点51.在不同部位将分子拆开，最大可能的简化：分子拆开部位的选择是否合适，对合成的成败有着决定性的影响。因此，必须尝试在不同部位将分子拆开，以便能从中选出最合理的合成路线。

b优于a

3.2分子的拆开法和注意点62.考虑问题要全面，要具有合理的反应机理：在判断分子的拆开部位时，考虑问题要全面。例如，要考虑如何减少，甚至避免可能发生的副反应。目标分子的切断部位就是合成时要连接的部位，也就是说：拆分了今后要用较好的反应将其连接起来。b优于a

3.2分子的拆开法和注意点73.要在回推的适当阶段将分子拆开为什么要提出在适当阶段呢？这是因为有的目标分子并不是直接由碎片构成，碎片构成的只是它的前身，而这个前身在形成后，又经历了包括分子骨架的各种变化才能成为目标分子。4.加入基团帮助拆开5.碳－杂原子键先拆

3.2分子的拆开法和注意点83.3醇的拆开醇的羟基是合成中关键官能团醇是连接烃类化合物如烯烃、炔烃、卤代烃等与醛、酮、羧酸以及衍生物等羰基化合物的桥梁9β－羟基羰基化合物可用羟醛缩合反应来制备：α－氢原子的醛、酮，在稀酸或稀碱的催化下，缩合成β－羟基醛、酮。稀酸催化机理：3.4 β-羟基羰基化合物的拆开10Examples3.4 β-羟基羰基化合物的拆开11β－羟基醛、酮脱水得到α，β－不饱和醛、酮的切断。α,β－不饱和羰基化合物的拆开12通过分子内的羟醛缩合的方法环状α，β－不饱和酮五员、六员环酮更容易形成温和条件下（通常是碱），羟醛缩合产生醇，在较激烈的反应条件下（酸或碱）则产生烯酮α,β－不饱和羰基化合物的拆开13克莱森－史密特（Claisen-Schmidt）反应?α,β-不饱和羰基化合物的拆开14具有相当丙二酸反应性的亚甲基化合物的反应Whycanthestrongbasesnotbeused?α,β－不饱和羰基化合物的拆开15其它使α－氢活化的方法

（含其它强吸电子基团）α,β－不饱和羰基化合物的拆开163.5 1,3－二羰基化合物的切断相同酯间的缩合酯的分子内的缩合不同酯间的缩合酮与酯缩合酯与RCN的缩合171.相同酯间的缩合2.酯的分子内的缩合（DieckmannCondensation）3.5 1,3－二羰基化合物的切断18３.不同酯间的缩合两个不同的酯都有α－氢，自缩合和交差缩合导致４种产物，在合成上意义不大一个酯有α-氢，另一个没有α-氢3.5 1,3－二羰基化合物的切断19α－草酰乙酯受热，放除CO(脱去羧基)的特性在合成上有用.可以制备不能由丙二酸酯烃化得到的一系列丙二酸类化合物.3.5 1,3－二羰基化合物的切断20ExampleA3.5 1,3－二羰基化合物的切断21ExampleB3.5 1,3－二羰基化合物的切断22ExampleC3.5 1,3－二羰基化合物的切断23４.酮与酯缩合许多酮可用酯酰化为β－二酮或β－酮醛CH3COCH2R型的酮中，α－甲基可被甲酸酯以外的所有酯优先酰化，甲酸酯则主要酰化α－亚甲基。24白屈菜酸的合成25SyntheticRoute26某些可能的负离子片段的相对稳定性可以用来指导进行切断3.5 1,3－二羰基化合物的切断27各种各样的甲基酮可以用甲酸酯和醇钠加以酰化，产物理应为β－酮醛，但它们与α－羟亚甲基酮成为互变异构体，并几乎完全以后一种形式存在。28Example:

3-甲基色酮的合成29５.酯与ＲＣＮ的缩合：生成β－Ketonitrile传统方法，α-苯基乙酸乙酯不能由乙酰乙酸乙酯苯化得到,现代呢？Example13.5 1,3－二羰基化合物的切断303.5 1,3－二羰基化合物的切断31Example２Example３32Example４333.61,5－二羰基化合物的切断迈克尔加成（MichaelAddition）曼尼希反应（ManichReaction）34１.迈克尔加成（MichaelAddition）含有活性氢的化合物在α,β-不饱和羰基化合物上进行共轭加成3.61,5－二羰基化合物的切断35催化剂:碱(胺、醇钠、氢氧化钠等）提供活性氢的化合物：丙二酸酯、氰乙酸酯、乙酰乙酸乙酯、二元羧酸酯、酮、硝基、腈、砜α,β-不饱和羰基化合物：α,β-不饱和醛、酮酯以及α,β-不饱和腈、硝基、砜3.61,5－二羰基化合物的切断36MichaelAdditionMechanism37１，５－二羰基化合物:两个中间键之一进行切断有时切断中只有一种是可能的38Whichoneisbetter?有时我们必须在两种机理中选择合理的切断39逆合成分析：3.61,5－二羰基化合物的切断40哪一种占主体？合成路线：3.61,5－二羰基化合物的切断41逆合成分析：3.61,5－二羰基化合物的切断42含有活性氢的化合物与甲醛和脂肪族仲胺或伯胺缩合，导致其活泼氢原子被取代或未被取代的氨甲基的置换反应。Example1２.曼尼希反应（ManichReaction）3.61,5－二羰基化合物的切断43Example2Example33.61,5－二羰基化合物的切断443.7α－羟基羰基化合物的切断α－羟基酸的切断α－羟基酮的切断１，２－二醇的切断45１.α－羟基酸的切断基本方法：α－羟基酸最好以一个醛和ＣＮ－来制取。3.7α－羟基羰基化合物的切断46逆合成分析：3.7α－羟基羰基化合物的切断47合成路线：3.7α－羟基羰基化合物的切断48逆合成分析：3.7α－羟基羰基化合物的切断49合成路线：3.7α－羟基羰基化合物的切断50应用于氨基酸的合成：3.7α－羟基羰基化合物的切断51安息香缩合反应：

苯偶姻（Benzoin）的合成3.7α－羟基羰基化合物的切断52应用例子：3.7α－羟基羰基化合物的切断53２.α－羟基酮的切断54Example1Example2553.１，２－二醇的切断１,２－二醇最好的方法是将烯烃用如OsO4,KMnO4等进行羟基化反应。烯烃可以用ＷＩＴＴＩＧ反应制得。3.7α－羟基羰基化合物的切断56Example13.7α－羟基羰基化合物的切断57Example23.7α－羟基羰基化合物的切断58对称二醇可由游离基反应制取3.7α－羟基羰基化合物的切断59酮醇缩合：二酯的分子内反应生成１，２－二氧化的碳架。3.7α－羟基羰基化合物的切断60Example1:3.81,4－二羰基化合物的切断61Example2:?3.81,4－二羰基化合物的切断62机理：3.81,4－二羰基化合物的切断63解决办法：采用某些方法使得酮在起始的缩合反应中扮演亲核试剂的角色。一个有效办法就是将其变成烯胺3.81,4－二羰基化合物的切断64烯胺进攻活泼的－羰基卤代物，而不是羰基本身。3.81,4－二羰基化合物的切断65－羟基羰基化合物的切断Example1:逆合成：3.81,4－二羰基化合物的切断66合成路线：3.81,4－二羰基化合物的切断67逆合成：Example２:

3.81,4－二羰基化合物的切断68合成路线：3.81,4－二羰基化合物的切断69逆合成：Example３:3.81,4－二羰基化合物的切断70合成路线：3.81,4－二羰基化合物的切断71１，６－二羰基化合物的切断利用环己烯断键成二酮Birch还原72利用环己烯断键成二酮

73Example1:逆合成分析：74合成路线：75Example2:逆合成