我爱奥赛第二届化学网络夏令营12讲有机合成

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化学奥赛网络夏令营主讲杨德生课外作业：右图是盐酸罗匹尼罗的结构简式。盐酸罗匹尼罗化学名：4－[2－二正丙基胺乙基]－1,3－二氢－2H－吲哚－2－酮盐酸盐。下面是罗匹尼罗药品的合成路线：AB（2－甲基－3－硝基苄基二醋酸）CDEFG

HIJ

KL1．写出盐酸罗匹尼罗化学式2．请依次写出A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L的结构简式3．给C、F命名C16H24N2O·HClACEFHLIJGKBD2－甲基－3－硝基苯甲醛2－甲基－3－硝基苄基腈第十二讲

有机合成

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初赛基本要求

15. 有机化学。碳链增长与缩短的基本反应。

决赛基本要求17.

利用无机和有机的基本反应对简单化合物的鉴定和结构推断。18.

有机制备与有机合成的基本操作。

[大纲解读]1、（2001全初第8题）新药麦米诺的合成路线如下：（1）确定B、C、D的结构式（填入方框）。（2）给出B和C的系统命名：B为;C为

。（3）CH3SH在常温常压下的物理状态最可能是

（填气或液或固），作出以上判断的理由是：

[考题回顾]H2O和CH3OH为液态主要是由于存在分子间氢键,H2S无氢键而呈气态,CH­3SH也无氢键,故也可能也是气态。气2-羟基-3-硫甲基-丙肼或1-硫甲基-3-肼基-2-丙醇3-硫甲基-1，2-环氧丙烷或甲基-2，3环氧丙基硫醚（1）写出A、B．C、D、E的结构式。（2）在字母E前加上构型符号表示化合物E所有的立体异构体，并在对映体之间加一竖线表示它们的对映关系。（3）画出E的任意一个构型式，并用符号标出所有手性碳的构型。

2、（2002全国决赛第8题）抗痉挛药物E的合成如下：E有8个立体异构体：

A和B可互换知识精讲

二、合成策略

一、多步骤有机合成（一）官能团的引入与转化（二）碳-碳键形成的反应（三）官能团的保护和去保护三、逆合成分析一、多步骤有机合成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）；——对于多官能团等复杂化合物的合成，为避免不必要的副反应的发生，需要先保护某些官能团，之后再去保护。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。官能团的引入：官能团的转化：（一）官能团的引入与转化Cl官能团的转化：官能团的转化：属于碳-碳键形成反应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（二）碳-碳键形成的反应与羰基化合物反应：合成增长碳链的醇——可以得到10，20，30醇——可以使用醛酮、酯、酰卤等（含环氧）——RLi，RMgX，R2CuLi与a，b-不饱和酮反应的特点不同，产物不同2、芳香烃的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的替换方法3、缩合反应羰基化合物a-H反应苯偶姻反应:生成a-羟基酮4、建环反应——周环反应——电环化反应——环加成反应:D-A反应等（1）周环反应周环反应：反应中无中间体生成，而是通过形成过渡态一步完成的多中心反应。反应物——→产物周环反应的特征：1)多中心的一步反应，反应进行时键的断裂和生成是同时进行的（协同反应）。例如：2）反应进行的动力是加热或光照。不受溶剂极性影响，不被酸碱所催化，不受任何引发剂的引发。3）反应有突出的立体选择性，生成空间定向产物。例如：（2）电环化反应

电环化反应是在光或热的条件下，共轭多烯烃的两端环化成环烯烃和其逆反应——环烯烃开环成多烯烃的一类反应。例如：

电环化反应是分子内的周环反应。

其他含有π电子数为4n的共轭多烯烃体系的电环化反应的方式也基本相同。例如：（3）环加成反应

两分子烯烃或共轭多烯烃加成成为环状化合物的反应叫环加成反应，是分子间的加成环化反应

。例如：与乙烯结构相似的化合物的环加成方式与乙稀的相同。（三）官能团的保护和去保护

请判断下列转化是否能实现，请简述理由。

×××

请判断下列转化是否能实现，请简述理由。

××

请判断下列转化是否能实现，请简述理由。

××常见官能团的保护和去保护1、羰基的保护2、羟基的保护

羟基的保护

3、氨基的保护氨基的保护4、羧基的保护（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。多步骤有机合成总结羟基的保护氨基的保护羧基的保护（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。多步骤有机合成总结羟基的保护氨基的保护羧基的保护选择性地保护10羟基（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。多步骤有机合成总结羟基的保护氨基的保护羧基的保护（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。多步骤有机合成总结羟基的保护氨基的保护羧基的保护线形合成二、合成策略

合成步骤每步产率90%75%50%190755028156253734212466326553183648131.5线型合成策略：收敛型合成策略：判别一个合成路线的优劣及可行性1、反应步骤尽可能少；2、每一步的产率尽可能高；3、反应条件尽可能温和，易于达到；4、中间产物和最终产物的分离纯化容易进行；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、原子经济效率等三、逆合成分析20醇20醇实例分析1：橙花酮显然途径B更优实例分析2：——醇的逆合成分析实例分析2：实例分析2：实例分析2：最佳合成路线是B实例分析3：——醇的逆合成分析该方法适用于一般炔醇的合成TM3因为实例分析4：——醇合成中的控制问题TM4实例分析5：——醇的衍生物逆合成分析懂得使用合适的起始原料也是十分关键的。实例分析6：——醇的衍生物逆合成分析可见，醇在合成中处于一个中心地位。实例分析7：——醇的衍生物逆合成分析TM7实例分析7：——含双键的形成TM7实例分析8：——烯烃的逆合成分析利用炔烃达到双键构型的控制活化基团实例分析9：——烯烃的逆合成分析问题在于羰基存在下炔基负离子的形成有困难——需要使用保护方法实例分析9：——烯烃的逆合成分析TM9的合成路线如下：TM9实例分析10：——烯烃的逆合成分析最佳合成路线少量唯一的生成物实例分析11：——烯烃的逆合成分析具体合成路线如下：实例分析12：——羧酸的逆合成分析D-A反应是形成六元环的重要方法TM12实例分析13：——羧酸衍生物的逆合成分析实例分析14：——烷烃的逆合成分析对于烷烃的合成，尝试增加双键是个不错的选择，需要把握分支点（一）b-羟基羰基化合物（二）a，b-不饱和羰基化合物（三）b-二羰基化合物合成专题：不同位置氧化了的碳架合成一、1，3-位氧化了的碳架（一）b-羟基羰基化合物1，2-氧化了的碳架切断得到不合逻辑的片段（二）a，b-不饱和羰基化合物无a-氢的醛具有a-氢的羰基酸（三）b-二羰基化合物利用酯缩合反应、酮酯缩合反应、b-二羰基化合物的烷基化反应等该路线更优芳基卤代物进行亲核取代反应需要特殊的条件-uOutPht-BuOOCCOOBu-t+

PhCOClt-BuOOCCOOBu-t+

PhCH2BrPhPhOtBOOCCOB-例题：以下是扩瞳剂的结构，请设计合成路线：思考题a-氢活性更高合成中需要控制，使用Reformatsky反应是合适的分析：合成路线如下：扩瞳剂二、1，5-位氧化了的碳架选择a或b视具体目标物的结构特点而定这两题共同的特征是结构中具有合适的活化基团，有助于切断点的选择在适当的时候可以考虑引入活化基团有时可以使用Mannich反应三、1，2-位氧化了的碳架安息香缩合是首选反应从烯烃出发是合适的途径还有酮的双分子还原偶联氰根离子对羰基化合物的加成四、1，4-位氧化了的碳架B片段是一个极性反转的酮，常使用a-卤代酮常使用烯胺作为A片段的替代物但是在碱性条件下，酮和a-卤代酮会发生反应，产物将是a，b-环氧酯例题：实际合成路线如下：五、1，6-位氧化了的碳架可以转化为环己烯类化合物进行逆合成设计COOH例题1例题2COOH综合练习一：请设计路线合成茉莉酮

分析：综合练习二：COOH综合练习三：1，5二羰基化合物1、试按反应步骤逐步写出由甲醇合成叔丁醇的所有反应式（反应箭头左右分别写反应物和有机产物，添加的试剂写在箭头上面，使用的有机溶剂不作要求）。课堂练习CH3OHCH3OHCH3ICH3MgICH3CH2OMgICH3CH2OHCH3CHO(CH3)2CHOMgI(CH3)2CHOH

(CH3)2CO(CH3)gI

(CH3)3COHCH2O

(CH3)3COH2、已知一个目标化合物通常可经由多条合成路线合成，下面所列的是两条合成5–甲基–1,5–己二醇的路线：路线一：请写出上述合成路线中(a)—(h)各步骤所需的试剂；在上述合成“路线”中，

步骤属于分子骨架的形成，

属于官能团转换，