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文档简介

关于药物合成反应全第1页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三Chapter1概论什么是化学药物?预防、治疗、缓解、诊断疾病及调节肌体功能的化学物质。分天然和合成两大类。Naturalandsyntheticmedicine.ppt化学药物的合成方法分类?全合成:由结构简单的原料经过一系列单元反应制备化学药物的方法;在药物发展上发挥了重要作用。半合成:对已经具有一定基本结构的产物经过化学修饰或结构改造得到疗效更高、毒副作用更小的新药。第2页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三水杨酰苯胺(Salicylanilide)的合成水杨酸类解热镇痛药用于发热、头痛、神经痛、关节痛及活动性风湿症作用较阿司匹林强,副作用小化学名为邻羟基苯甲酰苯胺化学结构式为:第3页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

合成路线如下:第4页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三苯妥英钠(PHenytoinSodium)的合成苯妥英钠为抗癫痫药,适于治疗癫痫大发作,也可用于三叉神经痛,及某些类型的心律不齐。苯妥英钠化学名为5,5-二苯基乙内酰脲,化学结构式为:第5页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

合成路线如下第6页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三苯佐卡因(Benzocaine)的合成局部麻醉药,用于手术后创伤止痛,溃疡痛等。化学名为对氨基苯甲酸乙酯,化学结构式为:

第7页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

合成路线如下第8页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三巴比妥(Barbital)的合成巴比妥为长时间作用的催眠药。主要用于神经过度兴奋、狂躁或忧虑引起的失眠。学名为5,5-二乙基巴比妥酸,化学结构式为:第9页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

合成路线如下第10页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三盐酸普鲁卡因(ProcaineHydrochloride)的合成

盐酸普鲁卡因为局部麻醉药,作用强,毒性低临床上主要用于浸润、脊椎及传导麻醉化学名为对氨基苯甲酸2-二乙胺基乙酯盐酸盐化学结构式为:第11页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

合成路线如下第12页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三二氢吡啶钙离子拮抗剂的合成具有很强的扩血管作用,适用于冠脉痉挛、高血压、心肌梗死等症。本品化学名为1,4-二氢-2,6-二甲基-4-2-硝基苯基)-吡啶-3,5-二羧酸二乙酯化学结构式为:第13页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三合成路线如下第14页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三氯霉素(Chloramphenicol)的合成氯霉素的化学名为:1R,2R-(-)-1-对硝基苯基-2-二氯乙酰胺基-1,3-丙二醇分子中有两个手性碳,有四个旋光异构体。化学结构式为:

仅1R,2R(-)型有抗菌活性,临床使用

第15页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

合成路线如下第16页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三氟哌酸(Norfloxacin)的合成化学名为1-乙基-6-氟-1,4-二氢-4-氧-7-(1-哌嗪基)-3-喹啉羧酸化学结构式为:第17页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

合成路线1如下第18页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

合成路线2如下第19页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三Taxol

Holtontotalsynthesis

Nicolaoutotalsynthesis.Danishefskytotalsynthesis第20页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三化学选择性化学选择性第21页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三第22页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三区域选择性第23页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三化学选择性第24页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三第25页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三我国抗癌药物紫杉醇合成成功

第四军医大学化学教研室张生勇教授课题组经过9年攻关,在国内首次利用手性催化技术合成出抗癌药物紫杉醇。

紫杉醇和多烯紫杉醇是高效、低毒、广谱的抗癌药,广泛用于治疗乳腺癌、卵巢癌、子宫癌等妇科肿瘤,对于某些晚期肿瘤也有明显疗效。文章来源:健康报第26页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三药物合成反应的内容

单元反应综合应用学习药物合成反应的目的设计合成路线筛选合成工艺控制反应条件实现最优化的合成过程药物合成反应的内容和学习目的第27页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三药物合成反应的的特点理想的药物合成反应反应条件温和、操作简便、收率高选择性好(化学、区域、立体)Selective原料容易得、价格便宜无公害或不污染环境第28页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三药物合成反的发展趋势合成过程实现绿色化微生物转化得到应用半合成技术得到发展手性合成得以实现化学合成与生物技术结合实现仿生合成第29页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三Chapter2

卤化反应学习重点:取代反应:卤化剂的种类、特点及反应条件加成反应:历程及其立体化学及影响因素第30页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三卤化反应定义:分子中形成C-X的反应特点:引入卤原子可改变有机分子的性质,同时卤原子能转化成其它官能团。?

第31页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三1制备药物中间体皮质激素----醋酸可的松第32页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三2制备生理活性的含卤素的有机药物第33页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三卤化反应的类型

加成反应

X2,HX,HOX

取代反应

烷烃;-H取代;

芳香环上取代置换反应第34页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三第一节加成反应一、X2对烯烃的加成

CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br+Cl2→ClCH2CH2Cl+I2→ICH2CH2I(I2太贵,需用I2时,用NaI发生置换反应)

溶剂:CH2Cl2CHCl3CCl4CS2

第35页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三X2对烯烃的加成机理第36页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三二、卤化氢对不饱和烃的加成反应1HX对烯烃的加成第37页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三二、卤化氢对不饱和烃的加成反应2HX对炔烃得加成第38页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三第二节

烃类的卤代反应一、脂肪烃的卤取代反应第39页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三二、芳烃卤代反应(亲电取代)第40页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三三、醛酮α位的卤代反应第41页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三三、醛酮α位的卤代反应四溴环己二烯酮(α,β不饱和酮的α卤代剂,不发生双键加成反应)第42页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三三、醛酮α位的卤代反应第43页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三1通过烯醇酯的卤化反应第44页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三2通过烯醇硅醚的卤化反应第45页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三3通过烯胺衍生物的卤化反应反应机理第46页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三三羧酸α卤代反应第47页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三第三节醇、醚的卤素置换反应1与HX反应HI﹥HBr﹥HCl﹥HF

叔﹥仲﹥伯2与氯化亚砜、氯化砜的反应

一、醇的卤素置换反应第48页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

4与NCS反应3与卤代磷反应一、醇的卤素置换反应第49页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三CH3CH2OCH2CH3

直链醚很难发生此反应二醚卤置换第50页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三二醚卤置换第51页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三三羧酸的卤置换反应第52页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三三羧酸的卤置换反应R可为脂肪烃也可为芳香烃,脂肪烃更易反应

PCl5>PCl3>POCl3SOCl2

苯环上有供电子基>未取代>吸电子基

PCl5活性大,适用于具有吸电子基,芳酸或芳香多元醇的反应第53页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三三羧酸的卤置换反应草酰氯(有机酰氯)反应温和第54页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三四羧酸脱羧卤化(重金属)第55页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三五卤素间的置换第56页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三六磺酸酯置换将OH变为X最有效方法第57页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三Chapter3烃化反应定义:有机物分子中C、N、O引入烃基的反应

1)按形成键的形式分类C-OH(醇或酚羟基)变为-OR醚C-N(NH3)变为伯、仲、叔胺C-C2)按反应历程分类

SN1、SN2、亲电取代第58页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三烃化反应分类3)按烃化剂的种类分类卤代烷:RX最常用硫酸酯、磺酸酯醇烯烃环氧烷:发生羟乙基化CH2N2:很好的重氮化试剂

第59页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三烃化反应应用药效为普鲁卡因的10倍第60页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三第一节氧原子上的烃化反应一醇的O-烃化

1卤代烷为烃化剂

2磺酸酯

3环氧乙烷类作烃化剂

4烯烃作为烃化剂

5醇作为烃化剂

6其它烃化剂

二酚的O-烃化

1烃化剂

2多元酚的选择性烃化

第61页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三一醇的O-烃化1卤代烷为烃化剂

BaseWilliamson醚合成方法

ROH+R’X——ROR’+HX第62页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三1卤代烷为烃化剂反应机理:SN1第63页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三伯卤代烷RCH2X按SN2历程随着与X相连的C的取代基数目的增加越趋向SN11卤代烷为烃化剂反应机理:SN2第64页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三1卤代烷为烃化剂影响因素RX的影响第65页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三RX的影响第66页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三醇的影响第67页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三催化剂和溶剂

催化剂:溶剂:过量醇(即是溶质又是溶剂第68页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三氧原子上的烃化反应的副反应消除反应第69页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三氧原子上的烃化反应的应用第70页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

2磺酸酯类为烃化剂

主要指芳磺酸酯,引入较大的烃基第71页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三磺酸酯类为烃化剂应用举例第72页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三3环氧乙烷作烃化剂--羟乙基化反应第73页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三3环氧乙烷作烃化剂--羟乙基化反应第74页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三4烯烃作为烃化剂醇对烯烃双键进攻,加成而生成醚。烯烃结构中若无极性基团存在,反应不易进行;只有当双键两端连有吸电子基,才能反应。第75页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三4烯烃作为烃化剂第76页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三酚的O-烃化第77页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三酚的O-烃化第78页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三第二节氮原子上的烃化反应一、氨及脂肪胺的N-烃化第79页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三Gabrial反应第80页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三改进的Gabrial反应第81页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

还原烃化醛或酮在还原剂存在下与NH3、伯胺、仲胺的反应,氮上引入烷基的反应第82页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三还原烃化第83页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三第三节碳原子上的烃化反应一、芳环上的烃化反应(付-克反应)1反应式RX:烷基卤代烃,环烷基卤代烃,ROH、烯烃也可作烃化试剂芳环:苯环,芳杂环催化剂:AlX3,ZnCl2,FeCl3,SnCl4,HF,H2SO4,H3PO4第84页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三芳环上的烃化反应的机理第85页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三芳环上的烃化反应的影响因素当R相同时:

RF>RCl>RBr>RI一般来说,卤代芳烃不反应当X相同时

RCH=CHCH2X≈PhCH2X>(CH3)3X>R2CHX>RCH2X>CH3X(1)RX第86页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三芳环上的烃化反应的影响因素(2)芳烃的结构有供电基取代的芳烃>无供电基取代的芳烃引入烃基后更易发生烃化反应,但要考虑立体位阻多卤代苯、硝基苯以及单独带有酯基、羧基、腈基的吸电子基团,不发生付-克反应,可作为反应溶剂,但连有供电子基后可发生F-C反应第87页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三芳环上的烃化反应的影响因素(3)催化剂第88页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三芳环上的烃化反应的影响因素(4)溶剂当芳香烃为液体时,反应物可过量作为溶剂,如:苯也可以用非极性溶剂,如:CS2,CCl4,CHCl2CHCl2或中等极性的溶剂,如:CHCl2硝基苯,硝基甲烷也可以作为溶剂第89页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三芳环上的烃化反应的副反应当烃基的碳原子数>3时,发生异构化反应,温度升高,异构化比例增加第90页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三芳环上的烃化反应的副反应间位产物生成:当苯环上引入的烃基不止一个时,除邻、对位产物,还常有相当比例间位产物。强烈的条件(即强催化剂),长时间,高反应温度,生成不正常的间位产物。所以傅-克反应时间不宜过长,AlCl3用量不宜过大。第91页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三二、羰基化合物α-位C烃化1活泼亚甲基化合物的C-烃化第92页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三1活泼亚甲基化合物的C-烃化影响因素:(1)碱和溶剂的选择根据活泼亚甲基的化合物的酸性,常用醇钠、醇钾。如醇钠为催化剂,则选醇为溶剂,在醇中难于烃化的活性亚甲基化合物,可在苯、甲苯、二甲苯等溶剂中加入NaH或金属钠,生成烯醇盐再烃化。第93页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三1活泼亚甲基化合物的C-烃化(2)引入烃基的顺序当R=R‘时,分步进行当R≠R‘时,当R、R‘为伯卤代烷,先大再小当R、R‘为仲卤代烷,先伯后仲当R、R‘为仲卤代烷,收率低,一般选用活性高的亚甲基化合物第94页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三1活泼亚甲基化合物的C-烃化(3)副反应

a脱卤化氢的副反应

b脱烷氧羰基的副反应(当换成苯基时,反应更易发生)c生成醚的副反应

所以反应不易使用过量的R’X第95页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三2醛酮以及羧酸衍生物α-C烃化醛的α-C烃化少见,易发生Aldol缩合反应,可采用烯胺法酯的α-C烃化采用强碱,较弱的碱会发生Claisen缩合副反应第96页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三2醛酮以及羧酸衍生物α-C烃化第97页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三2醛酮以及羧酸衍生物α-C烃化

第98页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三Chapter4酰化反应学习重点:取代反应的卤化剂的种类、特点及使用条件加成反应的历程及其立体化学及影响因素卤置换反应所用卤化剂的种类、反应历程和影响因素、及使用条件第99页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三第100页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三Chapter5CondensationReaction第一节α-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应一、α-羟烷基化1Aldol缩合(羟醛缩合)第101页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三1Aldol缩合第102页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三1Aldol缩合第103页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三应用:2-乙基己醇(异辛醇)的生产第104页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三2甲醛与含α-H醛酮的反应第105页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三3卡尼查罗反应第106页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三4甲醛与含α-H醛酮的反应第107页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三5芳醛的α-羟烷基化(安息香缩合)芳醛在含水乙醇中,以氰化钠(钾)为催化剂,加热后发生双分子缩合生成α-羟基酮第108页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三6雷福马斯基(Reformatsky)反应醛或酮与a-卤代酸酯和锌在惰性溶剂中反应,经水解后得到b-羟基酸酯。第109页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三雷福马斯基(Reformatsky)反应机理第110页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三雷福马斯基(Reformatsky)反应应用第111页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三二、α-卤烷基化(Blanc反应,氯甲基化反应)第112页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三Blanc氯甲基化反应可用于延长碳链第113页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三三、α-氨烷基化反应(Mannich反应)含有a-活泼氢的醛、酮与甲醛及胺(伯胺、仲胺或氨)反应,结果一个a-活泼氢被胺甲基取代,此反应称为胺甲基化反应,所得产物称为Mannich(曼尼奇)碱第114页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三Mannich反应机理第115页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三Mannich反应应用第116页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三Mannich反应应用第117页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三Mannich反应应用----抗疟疾药常洛林合成第118页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三第二节β-羟烷基、β-羰烷基化反应

1、Michael(迈克尔)加成

α

,β-不饱和羰基化合物和活性亚甲基化合物在碱催化下进行共轭加成,称为Micheal加成电子给体:活泼亚甲基化合物、烯胺、氰乙酸酯类、酮酸酯、硝基烷类、砜类等碳负离子接受体:-不饱和醛、酮、酯,不饱和腈、不饱和硝基化合物以及易于消除的曼尼希碱催化剂:醇钠(钾)、氨基钠、吡啶、三乙胺、季铵碱第119页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三不对称酮的Micheal加成第120页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三Micheal反应的应用第121页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三第三节亚甲基化反应一

.羰基烯化反应:(Witting反应)Wittig

试剂与醛、酮的羰基发生亲核加成反应,形成烯烃Witting试剂第122页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三Wittig试剂制备

RX:RBr溶剂:Et2O苯DMFDMSO碱:NaNH2RONan-BuLi第123页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三Witting反应机理第124页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三Witting反应的应用第125页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三Witting反应的应用第126页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三二.羰基α-位的亚甲基化1活性亚甲基化合物的亚甲基化(Knoevenagel)含活泼亚甲基的化合物与醛或酮在弱碱性催化剂(氨、伯胺、仲胺、吡啶等有机碱)存在下缩合得到a,b-不饱和化合物。碱性催化剂是:氨、胺、吡啶、哌啶、二乙胺、氢氧化钠等第127页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三2Knoevenagel反应位阻影响:醛比酮好,位阻小的酮比位阻大的酮好第128页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三2Knoevenagel反应第129页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三2Knoevenagel反应第130页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三2Knoevenagel反应第131页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三3Darzens反应醛、酮在强碱作用下与α-卤代羧酸酯缩合,生成α、β-环氧羧酸酯(缩水甘油酯)第132页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三3Darzens反应机理第133页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三第四节环加成反应Diels-Alder反应(双烯合成)第134页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三Chapter6OxidationReaction第一节烃类的氧化一、苄位的氧化1氧化成醛①铬酐-醋酐(CrO3-Ac2O)氧化苄位甲基形成醛基第135页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三1.氧化成醛②二氯铬酰(Etard埃塔试剂)

制备:HCl、H2SO4滴加到CrO3中,蒸馏除水第136页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三1.氧化成醛第137页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三2.氧化成酸或酮①铬酸第138页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三2.氧化成酸或酮第139页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三2.氧化成酸或酮②KMnO4为氧化剂第140页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三2.氧化成酸或酮③硝酸为氧化剂(稀硝酸)第141页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三2.氧化成酸或酮④空气氧化(O2)在碱或钴盐存在下,空气氧化可使苄位甲基氧化成羧基第142页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三二、羰基α-位氧化1形成α-位羟基酮①Pb(OAc)4(LTA)②Hg(OAc)2第143页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三2.形成α-位羟基酸第144页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三3.形成1,2--二羰基化合物①SeO2为氧化剂第145页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三3.形成1,2--二羰基化合物第146页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三三、烯丙位的氧化反应1.SeO2/H2O/HOAc①当有多个烯丙位时,优先氧化取代基多的一侧的烯丙位②在①原则下,CH2>CH3>CHR2③在①②相矛盾时,按①④环内双键,在②前提下优先氧化环上的烯丙位第147页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三三、烯丙位的氧化反应第148页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三三、烯丙位的氧化反应第149页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三三、烯丙位的氧化反应2铬酐—吡啶(分子内盐)(Collins试剂(CrO3.2PyCH2Cl2))第150页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三3有机过酸酯(引入酰氧基后水解)第151页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三第二节醇的氧化一醇被氧化成醛、酮1、铬酸为氧化剂第152页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三一、醇被氧化成醛、酮第153页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三一、醇被氧化成醛、酮

甾体环上位阻大的OH反而易被氧化。因为脱氢是控速步骤。第154页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三一、醇被氧化成醛、酮Jones试剂:26.72gCrO3+23mlH2SO4第155页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三一、醇被氧化成醛、酮3.铬酐—吡啶络合物Collins试剂:CrO3:Py=1:2PCC:氯铬酸吡啶盐PDC:重铬酸吡啶盐烯丙位、苄位-OH(不改变双键位置)适合于所有对酸敏感的官能团的醇类氧化第156页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三一、醇被氧化成醛、酮第157页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三一、醇被氧化成醛、酮4.锰化合物的氧化①KMnO4第158页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三一、醇被氧化成醛、酮第159页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三一、醇被氧化成醛、酮②活性MnO2:新鲜制备的MnO2,用于烯丙醇的氧化第160页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三一、醇被氧化成醛、酮5Ag2CO3为氧化剂烯丙位羟基较仲醇更易被氧化第161页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三一、醇被氧化成醛、酮6二甲亚砜—DCC

二甲基亚砜可被DCC、Ac2O、三氟乙酸酐、草酰氯、三氧化硫等活化,在温和条件下将醇氧化。

适合于甾族、生物碱及碳水化合物等的氧化第162页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三一、醇被氧化成醛、酮第163页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三一、醇被氧化成醛、酮7.DMSO-Ac2O(能氧化选择性差、位阻大的醇)第164页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三一、醇被氧化成醛、酮8Oppenauer氧化(奥芬脑尔)

(Oppenauer氧化和H2CrO4氧化均不适合伯醇的氧化)第165页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三一、醇被氧化成醛、酮反应可逆,加大丙酮量(既作溶剂又作氧化剂)氧化特点第166页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三一、醇被氧化成醛、酮第167页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三二、醇被氧化成羧酸第168页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三三1,2-二醇的氧化1Pb(OAc)4作氧化剂第169页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三三1,2-二醇的氧化第170页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三三1,2-二醇的氧化2过碘酸为氧化剂(HIO4·2H2O)(H5IO6)第171页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三第三节醛、酮的氧化一、醛的氧化1、KMnO4为氧化剂第172页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三一、醛的氧化2铬酸为氧化剂第173页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三一、醛的氧化3Ag2O为氧化剂

4有机过酸:(氧化芳醛)第174页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三一、醛的氧化第175页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三二、酮的氧化1.Baeyer-Villiger拜尔-维利格

氧化

第176页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三二、酮的氧化第177页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三第四节含烯键化合物的氧化一、烯键的环氧化

1、与羰基共轭双键的环氧化(氧化剂:过氧三氟乙酸,碱性条件下用过氧化氢或者叔丁基过氧化氢)第178页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三一、烯键的环氧化第179页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三一、烯键的环氧化2.不与羰基共轭的双键的氧化(电核密度高)①H2O2,ROOH/(催化剂为:V、W、Mo、Cr的配合物)第180页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三一、烯键的环氧化②有机过酸为氧化剂特点:①双键电子云ρ越高,越易氧化第181页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三一、烯键的环氧化

特点:②形成的环氧环在位阻小的一侧第182页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三一、烯键的环氧化③电子云密度低用CF3CO3H第183页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三2不与羰基共轭双键的环氧化特点:④环氧键的形成,不改变原来双键的立体构型第184页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三二、烯键被氧化成1,2-二醇的反应1生成顺式1,2-二醇

(1)KMnO4为氧化剂(1~3%高锰酸钾水溶液,有机相/水相,PH>12)第185页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三1、生成顺式1,2-二醇(2)OsO4为氧化剂:(四氧化锇)第186页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三1、生成顺式1,2-二醇第187页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三1、生成顺式1,2-二醇(3)Woodward法(I2+RCOOAg+H2O)第188页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三1、生成顺式1,2-二醇第189页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三2、生成反式1,2-二醇①有机过氧酸第190页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三2、生成反式1,2-二醇②prevost反应I2+RCOOAg(无水)第191页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三三、烯键断裂氧化1.KMnO4为氧化剂(PH<12一般7~12;9~12)第192页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三三、烯键断裂氧化2.臭氧为氧化剂第193页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三三、烯键断裂氧化第194页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三四、炔键断裂氧化第195页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三第五节芳烃的氧化反应一、芳烃的氧化开裂1.KMnO4为氧化剂(芳稠环,电子云密度高)

第196页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三一、芳烃的氧化开裂2.催化氧化O2/V2O5

产物为顺丁烯二酸第197页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三Chapter7:ReductionsSection1:CatalytichydrogenationSection2:ReductionwithsolvedmetalsSection3:ReductionwithhydrazineanditsderivativesSection4:ReductionwithmetalcomplexSection5:Reductionwithsulfides第198页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三Classificationofreduction1.catalystreduction2.chemicalreduction3.electronicchemicalreaction第199页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三CommonreducereagentsH2LiAH4;NaBH4;B2H6:Li,Na,AletcNH2NH2第200页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三7-1:Catalytichydrogenation7-1-1:catalysts;SOLVENT;TEMP.;Pd/C,Pt/C,RaneyNi第201页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三7-1:CatalytichydrogenationFunctionalgroupproductsEASY...

.

...DIFFICULTRCOClR-NO2RC≡CRR-CHORCH=CHRRCO-RArCH2ORR-CNAr-HR-COOR’RCONHR’RCOONaRCHO,RCH2OHR-NH2RCH=CHRR-CH2OHRCH-CHRRCH(OH)-RArCH3ROHR-CH2NH2R-HR-CH2OH,R’OHR-CH2OH,NH2R’Noreaction!第202页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三7-1:CatalytichydrogenationSelectivity第203页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三SelectivityofCatalytichydrogenation第204页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三SelectivityofCatalytichydrogenation第205页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三SelectivityofCatalytichydrogenation第206页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三7-2:Reductionwithsolvedmetals第207页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三7-2:Reductionwithsolvedmetals第208页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三7-2:Reductionwithsolvedmetals第209页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三7-2:Reductionwithsolvedmetals第210页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三7-3:Reductionwithhydrazine第211页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三7-4:Reductionwithmetalcomplex第212页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三7-4:Reductionwithmetalcomplex第213页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三7-4:Reductionwithmetalcomplex第214页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三7-4:Reductionwithmetalcomplex第215页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三7-5:Reductionwithsulfides第216页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三7-5:Reductionwithsulfides第217页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三Applicationofsynthesis第218页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三第219页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三Chapter8重排反应第一节从C到C的重排一、Wangner-Meerwein重排醇或卤代烃在酸催化下进行亲核取代或消除反应时,烯烃进行亲电加成时发生的重排第220页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三1形成C+形式(a)卤代烃Ag+AlCl3

(b)含-NH2,重氮化放氮

(c)-OH,加H+(-H2O)第221页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三2迁移基团迁移顺序第222页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

举例苯的迁移速度为甲基的3000倍第223页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

举例第224页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三二、Pinacol邻二醇合成酮的方法反应机理第225页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

举例第226页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

举例第227页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三Semipinacol重排第228页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三三、二苯基乙二酮—二苯乙醇酸型重排反应机理第229页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

举例第230页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

举例第231页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三四Favorski(法沃尔斯基)重排α-基团迁移到卤素位置第232页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三反应机理第233页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

举例第234页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

举例第235页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三五Wolff(沃尔夫)重排重氮酮重排成乙烯酮第236页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

举例第237页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三六、Curtius(库尔悌斯)反应酰基叠氮化物在惰性溶剂中加热分解生成异氰酸酯

异氰酸酯水解则得到胺:第238页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

举例第239页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三七、Schmidt(施密特)反应

羧酸、醛或酮分别与等摩尔的叠氮酸(HN3)在强酸(硫酸、聚磷酸、三氯乙酸等)存在下发生分子内重排分别得到胺、腈及酰胺:

其中以羧酸和叠氮酸作用直接得到胺的反应最为重要。羧酸可以是直链脂肪族的一元或二元羧酸、脂环酸、芳香酸等;与Hofmann重排、Curtius反应和相比,本反应胺的收率较高。第240页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

立体化学当R为手性碳原子时,重排后手性碳原子的构型不变:第241页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三八、Beckmann重排醛肟或酮肟在酸性催化剂作用下重排生成取代酰胺的反应机理第242页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

举例第243页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

举例第244页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三九、Hofmann重排

酰胺在次卤酸盐(如Br2/NaOH)的作用下,重派后继而水解生成少一个碳原子的伯胺。又叫霍夫曼降级。第245页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

举例第246页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

举例当酰胺基的α-碳上有羟基、氨基、卤素、烯键时第247页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三当酰胺基α-碳上有手性,重排后构型不变第248页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三当酰胺分子的适当位置有羟基、氨基存在时,可以成环第249页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三二元酸的酰亚胺第250页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三第三节丛杂原子到碳原子的重排一、Stevens重排

季铵盐(α-位有吸电子基)在碱催化条件下,重排生成叔胺的反应(连有活泼亚甲基的季铵盐的重排)第251页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

举例第252页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

举例第253页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三二、Witting重排

醚类化合物在烃基锂或氨基钠等强碱的作用下

醚分子中的一个烷基发生位移生成醇的反应第254页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

举例第255页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三第四节δ键迁移重排σ键迁移反应叫σ重排反应。是指共轭体系:σ键从一端迁移到另一端第256页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三一、Claisen重排烯丙基乙烯基醚生成羰基第257页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三①烯丙醇+乙烯醚反应第258页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三②烯丙醇与原甲酸酯羧酮(醛)反应第259页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三

举例第260页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三③羧酸烯丙酯与烯醇硅醚第261页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三二、芳香族Claisen重排第262页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三三、Cope重排第263页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三第264页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三Chapter9ProtectionsoffunctionalgroupsSection1:ProtectionsofhydroxylgroupsSection2:ProtectionsofglycolSection3:ProtectionsofaminogroupsSection4:ProtectionsofcarbonylgroupsSection5:Protectionsofcarboxylgroups

第265页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三9-1:Protectionsofhydroxylgroups第266页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三9-1:Protectionsofhydroxylgroups第267页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三9-1:Protectionsofhydroxylgroups第268页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三9-1:Protectionsofhydroxylgroups第269页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三9-1:Protectionsofhydroxylgroups第270页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三9-2:Protectionsofglycol第271页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三9-2:Protectionsofglycol第272页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三9-3:Protectionsofaminogroups第273页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三9-3:Protectionsofaminogroups第274页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三9-3:Protectionsofaminogroups第275页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三9-3:Protectionsofaminogroups第276页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三9-4:Protectionsofcarbonylgroups第277页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三9-4:Protectionsofcarbonylgroups第278页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三9-4:Protectionsofcarbonylgroups第279页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三9-5:Protectionsofcarboxylgroups第280页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三9-5:Protectionsofcarboxylgroups第281页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三9-5:Protectionsofcarboxylgroups第282页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三Chapter10Syntheticdesign10-1:Syntheticconcept

1967syntheticconceptRoutedesign-------syntheticartE.J.Corey’stheory第283页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三Synthetictree第284页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三10-2:Rules&skillsofsyntheticanalysisStepsoftargetmoleculepreparationStructureanalysisRoutedesign------cutSynthetictreeEvolutionandselectionPreparationandmodification第285页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三10-2:Rules&skillsofsyntheticanalysisRulesandskillsReasonableprincipleEasyoperationPossiblestartingmaterials第286页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三10-3:DesignoftargetmoleculeReasonableimpossible第287页,讲稿共326页,2023年5月2日,星期三10-3:DesignoftargetmoleculeStar

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