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文檔簡介

1、有機合成中的切斷法與反有機合成中的切斷法與反向合成向合成 前言前言 有機化合物種類繁多,要有效的進行多步的、復有機化合物種類繁多,要有效的進行多步的、復雜的有機合成,必須有一個正確的、合理的方法。雜的有機合成,必須有一個正確的、合理的方法。 最有實際應用價值的方法是最有實際應用價值的方法是切斷法切斷法與與反向合成法反向合成法 該方法是諾貝爾獎獲得者該方法是諾貝爾獎獲得者E.J.CoreyE.J.Corey于于19671967年首次年首次提出的提出的 切斷法與反向合成法切斷法與反向合成法 一、基本概念一、基本概念 反向合成法反向合成法: 從需要合成的從需要合成的目標分子目標分子出發(fā),按著有機反應

2、的原出發(fā),按著有機反應的原理和一定的邏輯推導原則,推導出目標分子的理和一定的邏輯推導原則,推導出目標分子的前前體體,再推導出,再推導出前體的前體前體的前體,直至,直至起始原料起始原料(又稱(又稱逆推法)。逆推法)。 目標分子 中間體- 起始原料 目標分子:目標分子: (Target Molecule,(Target Molecule,簡稱簡稱 TMTM) 待合成的分子。待合成的分子。 逆推過程中用的符號,逆推過程中用的符號, 表示可由后者得到。表示可由后者得到。 合成過程中用的符號,合成過程中用的符號,表示可以轉化為表示可以轉化為 目標分子 中間體- 起始原料 官能團轉換官能團轉換:( ) 逆

3、推過程中,有時需要官能團相互轉化,用逆推過程中,有時需要官能團相互轉化,用 (function group interconversion )來表示來表示 二、切斷應遵循的原則二、切斷應遵循的原則1. 1. 。即,切斷必須有連接成。即,切斷必須有連接成 鍵的有機化學反應為依據(jù)。鍵的有機化學反應為依據(jù)。2. 2. 。如,在分子的中央處切。如,在分子的中央處切斷、在支鏈處切斷、利用分子的對稱性切斷等。斷、在支鏈處切斷、利用分子的對稱性切斷等。3. 3. 。切斷應遵循以下原則:切斷應遵循以下原則:4. 4. 有官能團時,在官能圖附近切斷。有官能團時,在官能圖附近切斷。5. 5. 有碳有碳- -雜鍵時

4、,一般在碳雜鍵時,一般在碳- -雜鍵處切斷。雜鍵處切斷。6 6、逆推過程中適當?shù)倪\用、逆推過程中適當?shù)倪\用FGIFGI策略。策略。舉例舉例1:對化合物進行逆合成分析對化合物進行逆合成分析 CH3OCH3CONO2分析分析: :CH3OCH3CONO2ababH3COCH3NO2ClOC+H3COCH3NO2+COCl硝基苯很難發(fā)生付硝基苯很難發(fā)生付- -克酰化反應,克?;磻?,b b路線不可行。路線不可行。a a是合理的合成路線。按是合理的合成路線。按a a路線繼續(xù)推導:路線繼續(xù)推導: H3COCH3H3COH+ICH3O2NCOClO2NCOOHO2NCH3(或Me2SO4)舉例舉例 2:對

5、化合物進行對化合物進行 逆合成分析逆合成分析分析:分析:Met -BuO2NNO2OMeMet -BuO2NNO2OMeC-N硝化Met -BuOMeacb中間體Met -BuOMe付-克烷基化MeOMe+(CH3)3-CCl舉例舉例3:逆合成分析:逆合成分析:分析:分析:MeOMeMeOMeMet -BuOMeMe2SO4OH-t-BuClAlCl3HNO3TM合成:C6H5CH2COCHC6H5COOEtC6H5CH2COCHC6H5COOEtC6H5CH2COCH2C6H5+EtOCOEtOabC6H5CH2CO2Et+C6H5CH2CO2Et例例4 4 合成下列化合物合成下列化合物分析

6、:分析:OOHC6H5COC6H5OOHC6H5OC6H5abO+C6H5COCC6H5OOCOC6H5+CC6H5O路線路線得到的兩個化合物,環(huán)己酮是一簡單易得到的兩個化合物,環(huán)己酮是一簡單易得的原料,二苯乙二酮可由下面逆推從苯甲醛得的原料,二苯乙二酮可由下面逆推從苯甲醛出發(fā)得到,故出發(fā)得到,故a a路線可取路線可取 逆合成分析:逆合成分析:合成:合成:C6H5HCOHCC6H5O2C6H5CHOCNC6H5COCC6H5OHNO3環(huán)己酮堿C6H5COC6H5COC6H5CHOHC6H5CO氧化FGICN-2C6H5CHO 主要討論主要討論醇類醇類及及羰基化合物羰基化合物 一、醇類化合物一、

7、醇類化合物 方法之一:方法之一:OH2OHXROHR2NHCH2OH CH2OHCH2X CH2OHCH2OR CH2OHCH2NR2 CH2OH從環(huán)氧乙從環(huán)氧乙烷出發(fā)烷出發(fā) 例例1 1 分析化合物的合成路線分析化合物的合成路線 CH3CH CHCH2 O CH2CH(OH)CH3CH3CH CHCH2 O CH2CHCH3OHCH3CH CHCH2 OH +OCH3CH CHCH2 OHCH3CH CHCHOCH3CH CHCHOCH3CHO + CH3CHO選擇性還原縮合分析:合成:CH3CHO + CH3CHOOHCH3CH CHCHOLiAH4CH3CH CHCH2 OHOCH3CH

8、CHCH2 O CH2CHCH3OH 方法之二:方法之二: 方法之三:方法之三: 舉例:舉例:分析下列化合物的合成路線分析下列化合物的合成路線CH CHCH CHOHOHphphphphC COHOH 分析:分析: 合成:合成:phphphphC COHOHphphCOphphCOphphphphC COHOHphphCOphphCOMg/Hg 主要討論:主要討論: -羥基酸羥基酸 -羥基酮羥基酮(一)(一)-羥基酸的拆開羥基酸的拆開 -羥基酸的合成反應:羥基酸的合成反應:CO + HCNCOHCNCOHCO2H 例例試設計以下化合物的合成路線試設計以下化合物的合成路線 分析分析 : PhOH

9、COOHCH3PhOHCOOHPhOHCNPhO+ HCN合成:合成:例例 試設計以下化合物的合成路線試設計以下化合物的合成路線PhOHCOOHPhO+ HCNOHPhOHCNH3OOHCOOHCOOH分析:分析: OHCO2HCO2HOHCO2HCNHCN+CO2HCHOCO2H+HCO2C2H5Br+CH3CO2H 合成:合成:CH2(CO2C2H5)2(1)C2H5O-(2)Br(3)水解、脫羧CO2HC2H5O-HCO2C2H5CO2HCHO(1)HCN(2)H+/H20OHCO2HCO2H 例例 試設計以下化合物的合成路線試設計以下化合物的合成路線 分析:分析:PhPhOHOHOHP

10、hPhOHOHOHPhMgBr +OHOHC2H5O2COHOHCOHC+ HCHO 合成:合成:CHOHCHOK2CO3OHCOH(1)HCN(2)OH /H2O-OHHOHO2CO HClO O+H3OPhPhOHOHOH(3)H3OC2H5OH/HOHHOEtO2CEtO2C PhMgBr 例例試設計以下化合物的合成路線試設計以下化合物的合成路線 分析:分析:OOCOOHOOCO2HCO2HHOCO2HCO2HHOCNCO2HOCH3CO2H+OO2 合成:合成:O2H+OCH2(CO2C2H5)2C2H5O-水解脫羧CO2HOHCNCO2HHOCNNaOH,H2O(1)(2)H+OOC

11、O2H 例例試設計以下化合物的合成路線試設計以下化合物的合成路線 分析:分析:OOHOOOHOCO2HOHOHOHCHOCH2O+CHO+HCN 合成:合成: 例例 6 6 試設計以下化合物的合成路線試設計以下化合物的合成路線CHOCH2OK2CO3OHCHOHCNCNOHOHHClOOHOOOOH 分析:分析:OOHOOCHO+OOHHOHHH+O 合成:合成:HC CH1. Na/NH3(l)2.OHC COHHgSO4/ H2SO4OHOOCHOOOOHH2O(二)(二)-羥基酮的拆開羥基酮的拆開 方法一:方法一: 例例1 1試設計以下化合物的合成路線試設計以下化合物的合成路線 分析:分

12、析: 合成:合成:OOHOHHO+HHOHOHC CH1.Na/ NH3(l)2.CH3COCH3OHHH2O, H2SO4HgSO4OHO 例例2 2 試設計以下化合物的合成路線試設計以下化合物的合成路線 分析:分析: 合成:合成: OO OOOHOHOHOHO+HH+OOHC CH1. NaNH22.C OC C C COHOHHgSO4/H2SO4H2OC CH2 C COHOHOH+OO例例4 4 試設計以下化合物的合成路線試設計以下化合物的合成路線分析:分析:OCOOHOCO2HHCO2HHBr+CH3CO2H合成:合成:CH2(CO2C2H5)2EtONaBrCH2C CHHC C

13、CH2CH(CO2C2H5)21. OH/H2O2. H+HC CCH2CH2CO2HHgSO4H2SO4/H2OOCOOH主要討論內容:主要討論內容:一、一、-羥基羰基化合物羥基羰基化合物二、二、,-,-不飽和羰基化合物不飽和羰基化合物三、三、1,3-1,3-二羰基化合物二羰基化合物一、一、-羥基羰基化合物羥基羰基化合物 合成合成最常用的反應:最常用的反應: 1.1.羥醛縮和反應羥醛縮和反應 2.2.瑞弗爾馬斯基(瑞弗爾馬斯基(ReformatskyReformatsky)反應)反應 羥醛縮合羥醛縮合CH3CHO +CH3CHOOHCH3 CH CH2CHOOH-羥基羰基化合物的逆合成分析方

14、法:羥基羰基化合物的逆合成分析方法: 舉例:舉例: 1、試設計以下化合物的合成路線、試設計以下化合物的合成路線OHCHOCOCHO+OHO分分 析:析:OOHO2合 成:O2堿OOH例例 2 2 合成下列合成下列化合物化合物 分析:分析:HOOOPhPhOPhOPhOH O+PhPhOO 合成:合成: OPhOPhOHPhPhOO+O堿2Ph-CHOKCNPh C C PhOHOHNO3Ph C C PhO O 例例 3 3 合成下列合成下列化合物化合物 分析:分析:OHNO2 HOOHNO2+O2N 合成:合成: HOOHNO2NO2+C2H5OHNaOH醛或酮、醛或酮、 -溴溴(鹵鹵)代酸

15、酯、鋅在惰性溶劑中反應,代酸酯、鋅在惰性溶劑中反應,得到得到 。C O+ XCH2COOC2H5C6H6 or Et2OZnCOZnXCH2COOC2H5H2O, H+COHCH2COOC2H5H+C CHCOOC2H5-H2OH+OH-COHCH2COOHH2OC CHCOOHl說明說明: : 反應需在惰性溶劑中進行;反應需在惰性溶劑中進行; 不能用格氏試劑不能用格氏試劑BrMgCH2CO2Et代替代替 BrZnCH2CO2Et;l反應的應用反應的應用 -羥基酸酯羥基酸酯; -羥基酸等羥基酸等OHOCH2COOC2H5+ BrCH2COOC2H5(1) Zn/苯苯(2) H2OC OHPh+

16、 OBrOC2H5OC2H5OPhHOOC2H5OPh(1) Zn/苯苯(2) H2OH+, 二、二、,-,-不飽和羰基化合物的拆開不飽和羰基化合物的拆開 本節(jié)主要討論問題:本節(jié)主要討論問題:(一)合成(一)合成,-,-不飽和醛或酮的反應不飽和醛或酮的反應(二)(二),不飽和羰基化合物的拆開通式不飽和羰基化合物的拆開通式(三)逆合成分析舉例(三)逆合成分析舉例(一)合成(一)合成,-,-不飽和醛或酮的反應不飽和醛或酮的反應1 1、克萊森、克萊森- -施密特(施密特(Claison-SchmidtClaison-Schmidt)反應)反應 定義:定義:芳醛和含有兩個芳醛和含有兩個-氫原子的脂族醛

17、或酮在氫原子的脂族醛或酮在濃堿(濃堿(NaOH, KOHNaOH, KOH)的作用下,發(fā)生縮合反應,形)的作用下,發(fā)生縮合反應,形成成,-,-不飽和醛或酮的反應不飽和醛或酮的反應 例如:例如: C6H5CHOCH3COCH3+10%NaOH78%C6H5CH=CHCOCH3+H2OC6H5CHOO+KOH,H2O回流OCC6H5H說明:說明:制備制備特別有價值。特別有價值。制備制備,-,-不飽和醛時產(chǎn)率低于制備不飽和酮。不飽和醛時產(chǎn)率低于制備不飽和酮。原原因是生成付產(chǎn)物:因是生成付產(chǎn)物: 1)1)脂肪醛生成自縮合產(chǎn)物脂肪醛生成自縮合產(chǎn)物 2) 2) 如堿過濃,如堿過濃,,-,-不飽和醛由于含有

18、不飽和醛由于含有活潑活潑的的-H -H 縮合會繼續(xù)進行下去,最終導致聚合物縮合會繼續(xù)進行下去,最終導致聚合物的生成。的生成。2CH3CHO CH3CH CHCHO(2)(2)聚合物聚合物CH3CH CHCHOCH3CH O +CH3CH=CH CH=CHCHOCH3 (CH=CH)n CHO聚合物2.2.芳醛芳醛與與CH3COCH2R的克萊森的克萊森- -施密特反應施密特反應優(yōu)先生成在優(yōu)先生成在甲基上縮合甲基上縮合的產(chǎn)物,的產(chǎn)物,例如:例如:CH3COCH2CH3+NaOH,H2OC6H5CH=CHCOCH2CH3C6H5CHO99%C6H5CH2COCH3+KOH,H2OC6H5CH=CHC

19、OCH2C6H5C6H5CHO48%2 2、科諾瓦諾格(、科諾瓦諾格(KnoevenagelKnoevenagel)反應)反應 通式:通式: 特點:特點: 催化劑為弱堿催化劑為弱堿。避免使用強堿時脂肪醛發(fā)生自縮。避免使用強堿時脂肪醛發(fā)生自縮合反應。一般用有機胺作催化劑。合反應。一般用有機胺作催化劑。 R CHO + H2C弱堿XYR CH=CHXYX,Y=COOH, COOR, NO2 , CNRCHO, ArCHO等 討論:討論:(1)丙二酸丙二酸參與的參與的Knoevenagel反應反應說明:說明: 醛與丙二酸在含有微量哌啶的吡啶溶液中縮合,醛與丙二酸在含有微量哌啶的吡啶溶液中縮合,能提高

20、效率。能提高效率。 CH3CHO + CH2(CO2H)2吡啶微量哌啶CH3CH=CHCOOH + CO2 +H2OCHOOCH3H3CO+ CH2(COOH)2吡啶CH=CHCOOHOCH3H3CO+ CO2 + H2O(2)丙二酸酯丙二酸酯參與參與Knoevenagel的反應的反應 A.A.芳香醛芳香醛和丙二酸酯反應和丙二酸酯反應: : B. B.脂肪醛脂肪醛和丙二酸酯反應則生成混合產(chǎn)物和丙二酸酯反應則生成混合產(chǎn)物: : C6H5CHO + CH2(COOC2H5)2哌啶C6H5CH=C(COOC2H5)2CH3CHO + CH2(COOC2H5)2哌啶CH3CH=C(COOC2H5)2C

21、H2(COOC2H5)2 哌啶邁克爾反應CHH3CCH(COOC2H5)2CH(COOC2H5)2 C C 制備各種肉桂酸酯制備各種肉桂酸酯 (3)氰乙酸氰乙酸參與的參與的Knoevenagel的反應的反應 +CHOCH2COOHCOOC2H50C+H2OCO2NO2哌啶在吡啶溶液中1006小時CHCHNO2COOC2H5+86.5% +CH2CNCCHRCNCOOHCOOH堿RCHO(-H2O)RCHCHCN+CO2 例例1. 芳醛芳醛與氰乙酸酯與氰乙酸酯 例例2. 脂肪醛脂肪醛和氰乙酸酯生成混合產(chǎn)物和氰乙酸酯生成混合產(chǎn)物 CHOAr+ H2CCNCOOC2H5堿CCHCNCOOC2H5Ar

22、+ H2OCHOR+H2CCNCOOC2H5堿CCHCNCOOC2H5R+CHCH(CN)COOC2H5CH(CN)COOC2H5R 例例3 酮酮與氰乙酸間發(fā)生的縮合反應與氰乙酸間發(fā)生的縮合反應 例例4 其他活潑亞甲基的化合物參與的反應其他活潑亞甲基的化合物參與的反應 O+ CH2CNCOOHCNCOOHCH3COOCH3CHOH3CCCH2COCH2CH3OONHH3COOCH3CHCCOCH3COOC2H5+ 總結:總結: KnoevenagelKnoevenagel縮合反應是縮合反應是與與在在作用下縮合成作用下縮合成的反應。的反應。 C6H5CHO + CH3CO2C2H5Na/ROHC

23、6H5CH=CHCO2C2H5 3 3、克萊森縮合、克萊森縮合(制備(制備,-,-不飽和酯不飽和酯) 定義:定義:沒有沒有-氫的醛與有氫的醛與有-氫的酯縮合,生成氫的酯縮合,生成,-不飽和酯的反應。一般是不飽和酯的反應。一般是芳醛與酯芳醛與酯的縮合的縮合 反應條件:反應條件: 醇鈉、金屬鈉醇鈉、金屬鈉+少量乙醇,少量乙醇,例如:例如: C6H5CHO + CH3CO2C2H5Na, C2H5OH(微量)0-5CC6H5CH=CHCO2C2H5 + H2O 4 4、PerkinPerkin反應反應 定義:定義:芳醛芳醛和和含兩個含兩個-氫原子的脂肪酸酐氫原子的脂肪酸酐在堿在堿(常用的是(常用的是

24、)作用下縮合,生)作用下縮合,生成成-芳基丙烯酸芳基丙烯酸的反應。的反應。例如例如 C6H5CHO + (CH3CO)2O175-180C6H5CH=CHCO2HCH3CO2K( (二二),-),-不飽和羰基化合物的逆合成分析通式:不飽和羰基化合物的逆合成分析通式: 以上各類反應具有下列的共同特點:以上各類反應具有下列的共同特點: ,不飽和羰基化合物逆合成分析通式不飽和羰基化合物逆合成分析通式: :C=O+CH2-C-OC=C-C-OC C COC OCH2 CO+(三)逆合成分析舉例(三)逆合成分析舉例 1 1、試設計以下化合物的合成路線、試設計以下化合物的合成路線 分析:分析:O2NCHO

25、CHOO2NO2NCHO+CH3CHO合成:合成:2 2、試設計以下化合物的合成路線、試設計以下化合物的合成路線O2NCHO+ CH3CHOKOHCH3OHO2NCHOPh CH CH C CH CH PhO分析:分析:合成:合成:C6H5-CH=CH-CO-CH=CH-C6H52C6H5CHO + CH3COCH3C6H5-CH=CH-CO-CH=CH-C6H52C6H5CHO + CH3COCH3 NaOH 3 3、試設計以下化合物的合成路線、試設計以下化合物的合成路線 分析:分析: 合成:合成:OCOOH O-CH=CH-CO2HO-CHO+CH3CO2HOCHO+ CH2(CO2C2H

26、5)21.OH/H2O2. H+,OCOOH 4 4、試設計以下化合物的合成路線、試設計以下化合物的合成路線 分析:分析:OOOOCO2HOHOHCOHOHC+ CH3CO2H+ CH2O 合成:合成: 5 5、試設計以下化合物的合成路線、試設計以下化合物的合成路線CHOHCHOCHOOHCH2(CO2H)2堿OOHOCHCOCOOH 分析:分析: 合成:合成:HOCHCOCOOHHOCHOH2COCOOH+HOCHCOCOOHHOCHOH2COCOOH+(C2H5)3N(CH3CO)2O 三、三、1 1,3 3二羰基化合物的合成二羰基化合物的合成Claisen縮合縮合: :Claisen縮合

27、反應一般指縮合反應一般指酯之間的縮合酯之間的縮合、酮的烯酮的烯醇負離子(醇負離子(-碳負離子)、碳負離子)、腈的烯醇負離子與腈的烯醇負離子與酯的縮合酯的縮合。酯之間的縮合又分為酯之間的縮合又分為相同酯間縮合相同酯間縮合,分子內酯分子內酯縮合縮合及及不同酯間縮合不同酯間縮合1 1、相同酯間縮合、相同酯間縮合具有具有 -活潑氫的酯,在堿的作用下活潑氫的酯,在堿的作用下,兩分子酯兩分子酯相互作用,生成相互作用,生成 -羰基酯,同時失去一分子醇羰基酯,同時失去一分子醇的反應。的反應。 COOCH2CH3CH3+COOCH2CH3CH2HC2H5ONa COOCH2CH3CH2COCH3+C2H5OH1

28、23-羰基酸酯羰基酸酯(1,31,3二羰基化合物)二羰基化合物) 根據(jù)克萊森縮合的特點根據(jù)克萊森縮合的特點1,3-二羰基化合物可以如二羰基化合物可以如下拆開:下拆開: CH3CH2COCHCH3COOCH2CH3CH3CH2COOCH2CH32 2 2、分子內酯縮合、分子內酯縮合在堿催化下在堿催化下二元酸酯二元酸酯發(fā)生分子內酯縮合,發(fā)生分子內酯縮合,生成生成環(huán)狀的環(huán)狀的酮酸酯酮酸酯,是克萊森縮合的一種,是克萊森縮合的一種 分子內酯縮合又稱為分子內酯縮合又稱為DieckmannDieckmann縮合。縮合。 CH2COOCH2CH3CH2CH2CHHCOOCH2CH3C2H5ONaCH2CH2C

29、H2COCHCOOCH2CH3+C2H5OH奪去-H- 發(fā)生分子內酯縮合的是發(fā)生分子內酯縮合的是己二酸酯己二酸酯或或庚二酸酯庚二酸酯,產(chǎn),產(chǎn)物為物為五元環(huán)五元環(huán)或或六元環(huán)六元環(huán)酮酸酯酮酸酯(五元、六元環(huán)(五元、六元環(huán)比較穩(wěn)定)比較穩(wěn)定)- CH2COOCH2CH3CH2CH2CH2CH2COOCH2CH3C2H5ONaCH2CH2CH2CH2CHCOOCH2CH3CO+C2H5OH3 3、不同酯的縮合、不同酯的縮合 都有都有-氫兩中不同的酯發(fā)生自縮合反應,有四氫兩中不同的酯發(fā)生自縮合反應,有四種縮合產(chǎn)物種縮合產(chǎn)物 : 酯酯1 1自縮合自縮合 酯酯2 2自縮合自縮合 酯酯1 1、酯、酯2 2交叉

30、縮合交叉縮合 產(chǎn)物復雜,因而在合成無意義產(chǎn)物復雜,因而在合成無意義 有意義的交叉酯縮合是:有意義的交叉酯縮合是:反應條件:反應條件: 有有-H-H的酯的酯 + + 沒有沒有-H-H的酯的酯沒有沒有-H-H的酯:的酯:草酸二乙酯、甲酸乙酯、碳酸二乙草酸二乙酯、甲酸乙酯、碳酸二乙 酯等酯等 COOC2H5COOC2H5+CH3COOC2H5COCH2COOC2H5COOC2H5(i) (ii)CH3COCH2COOC2H5無-H的酯有-H的酯 與草酸二乙酯反應與草酸二乙酯反應 (1)-乙草酰酯乙草酰酯受熱放出受熱放出CO,得到,得到2-2-取代丙二酸取代丙二酸酯酯COOC2H5COOC2H5+CO

31、COOC2H5C6H5CH2COOC2H5HCC6H5COOC2H5NaOC2H5COOC2H5COCOOC2H5HCC6H5COOC2H5HCC6H5COOC2H5175CO(2) 可用于合成可用于合成-酮酸酮酸舉例:舉例: + H2OCOCOOC2H5HCRCOOC2H510%H2SO4RH2CCOCOOHH2O, 回流 CH2CH2COOC2H5COOC2H5+COOC2H5COOC2H5CH2CHCOCOOC2H5COOC2H5C2H5OKCOOC2H5H2O,HClCH2CH2COCOOHCOOHC2H5OHCO2+水解-脫羧 甲酸乙酯:甲酸乙酯:說明:說明: 1.1.甲酸乙酯也是甲

32、酸乙酯也是沒有沒有-氫氫、但、但羰基非?;顫婔驶浅;顫姷牡孽;噭;噭?2.2.重要的重要的甲?;柞;噭┰噭?HCOC2H5O+ CH3COC2H5RONaHCCH2COC2H5OO 碳酸二乙酯碳酸二乙酯 例例試設計以下化合物的合成路線試設計以下化合物的合成路線 C2H5ONaC2H5OHCHCOOC2H5CH2C6H5COOC2H5+COOC2H5OC2H5C6H5COOC2H5+碳酸二乙酯舉例舉例 C6H5 CHCO2C2H5CO2C2H5分析:分析:合成:合成:方法方法a: COOC2H5COOC2H5CHC6H5a,bC6H5CH2CO2C2H5 + (COOC2H5)2C2

33、H5NaC6H5CHCO2C2H5O C COOC2H5C6H5CHCO2C2H5COOC2H5合成:合成:方法方法b:例例2 2 試設計以下化合物的合成路線試設計以下化合物的合成路線C6H5CH2CO2C2H5 + H5C2O C OC2H5OC2H5NaC6H5CHCO2C2H5COOC2H5OOCOOC2H5COOC2H5 OOCOOC2H5COOC2H5OCOOC2H5COOC2H5COOC2H5COOC2H5COOC2H5+COOC2H5COOC2H5 +CO2C2H5CO2C2H5C2H5ONa(-C2H5OH)CO2C2H5CO2C2H5 OCO2C2H5CO2C2H5CO2C2

34、H5C2H5ONa(-C2H5OH)(未 加 分 離 )OOCO2C2H5CO2C2H580%4 4、酯與酮縮合、酯與酮縮合酯自身縮合酯自身縮合酮自身縮合酮自身縮合酯、酮交叉縮合酯、酮交叉縮合 RCORO+CH3CCH2ROBRCOCCH2ROCH2有意義的酯與酮縮合是:有意義的酯與酮縮合是: 沒有沒有-H-H的酯的酯(草酸酯、碳酸酯、甲酸酯、苯(草酸酯、碳酸酯、甲酸酯、苯甲酸酯)甲酸酯)與酮縮合與酮縮合。: : (1) 酯自身不能縮合,酯自身不能縮合,(2) 酮、特別是結構復雜酮、特別是結構復雜的酮自身難以縮合,因此產(chǎn)物比較單一。的酮自身難以縮合,因此產(chǎn)物比較單一。制備制備-二酮二酮或或-酮

35、醛酮醛 (1 1)草酸酯與酮縮合)草酸酯與酮縮合 CO2C2H5CO2C2H5C2H5ONaC2H5OHCOCO2C2H5+OO+(80%-85%)(2 2)甲酸酯與酮縮合:)甲酸酯與酮縮合: C2H5OHHCO2C2H5+CH2COCH2(CH2)nn=2,3,4,5,7,9,13CHCOCH2(CH2)nCHO+ HCOOC5H11+ONa或NaNH2OCHO(60%-70%)+C5H11OH(3 3)碳酸酯與酮縮合:)碳酸酯與酮縮合:CH3(CH2)4 C CH3O+ H5C2O C OC2H5OC2H5NaCH3(CH2)4 C CH2OO COC2H5O+ H5C2OCOC2H5OC

36、2H5NaOOCOC2H5(4 4)舉例:)舉例: 試設計以下化合物的合成路線試設計以下化合物的合成路線OOCOOHCOOH白屈菜酸白屈菜酸 OOCOOHCOOHH2OOCOOHCOOHOH OHCH3CH3O+HOOCOHOHOCOOHO合成:合成: CH3CH3OH5C2OOC2H5OCOOC2H5OC2H5C2H5OOCC2H5ONaOH5C2OOCOCOOC2H5OH2OHClOOCOOHHOOC76-79%例例試設計以下化合物的合成路線試設計以下化合物的合成路線分析:分析:HOOC (CH2)5 COOHHOOC(CH2)5COOHH2O,NaOHOCOOC2H5OOCOCOOC2H

37、5OCOOC2H5+COOC2H5COOC2H5合成:合成: O(COOC2H5)2,C2H5ONaOCOCOOC2H5磨成粉狀的軟玻璃-COOCOOC2H5(1)NaOH,H2O;(2)HClHOOC(CH2)5COOH47-54%例例 試設計以下化合物的合成路線試設計以下化合物的合成路線分析:分析:OOMe3-甲基色酮 OOMeOOHMeHCOOEtHOOHMeOOOHMeH+合成:合成: OOMeOOHMeHCOOEtNa+ONaOONaMeH+H2O+奪氫例例 試設計以下化合物的合成路線試設計以下化合物的合成路線分析:分析:OPhO OPhOHOHOOPhOPhOOHCH3OOPhOC

38、H3OOH+PhCOCl分子內的克萊森縮合合成:合成:OCH3OHPhCOClOCH3OCPhOKOHOOPhOHHOAc/H2SO4OPhO5 5、酯與腈縮合、酯與腈縮合Ph CO2C2H5+ C6H5CH2CNC2H5ONaC6H5CHCNPh CO羰基注意:注意:酯與睛的縮合也是酯與睛的縮合也是睛與不含睛與不含-H-H的酯的酯之間的之間的縮合縮合 (1 1)應用:)應用:. .合成合成-羰基乙酯(羰基乙酯(1,3-1,3-二羰基化合物):二羰基化合物):2.2.合成為新的酮合成為新的酮C6H5CHCNPh COH+ / C2H5OHC6H5CHCOOC2H5Ph COC6H5CHCNPh

39、 COHCl / H2OC6H5CHCOOHPh CO-CO2C6H5CH2Ph CO舉例:舉例:1 1、草酸二乙酯與腈縮合:、草酸二乙酯與腈縮合: COOC2H5COOC2H5+H5C6CH2CN(1)C2H5ONa;(2)水解H5C6CHCOCNCOOC2H569-75%+C2H5OH草酸二乙酯2 2、碳酸二乙酯與腈縮合:、碳酸二乙酯與腈縮合: O(C2H5O)2C+CH3(CH2)6CNC2H5ONaC2H5OHCH3(CH2)5CHCOOC2H5CN+75%碳酸二乙酯3 3、試設計以下化合物的合成路線、試設計以下化合物的合成路線分析:分析:C6H5 CO CH COOC2H5(CH2)

40、3CH3 H5C6COOC2H5+H5C6COCHCOOC2H5(CH2)3CH3H5C6COCHCN(CH2)3CH3CH3(CH2)4CN合成:合成: H5C6COOC2H5CH3(CH2)3CH2CNNaOC2H5C2H5OHH5C6COCHCN(CH2)3CH3+ C2H5OH,HClH5C6COCHC(CH2)3CH3NHOC2H5HOHH5C6COCHCOOC2H5(CH2)3CH3H5C6COCHCN(CH2)3CH3醇解水解 第五節(jié)第五節(jié) 1,51,5二羰基化合物的拆開二羰基化合物的拆開一、邁克爾加成反應一、邁克爾加成反應 通式:通式:邁克爾反應是合成1,51,5二羰基化合物二

41、羰基化合物的重要反應 ,-不飽和化合物活潑氫化合物C=CH C=O + CH3 C ROC CH2 C=OCH2 C R123451,5-二羰基化合物ORROO12345幾點說明:幾點說明:堿:堿:胺、醇鈉、氫氧化鈉、三苯甲鈉等胺、醇鈉、氫氧化鈉、三苯甲鈉等2.2. 活潑氫化合物:活潑氫化合物:丙二酸酯、氰乙酸酯、乙丙二酸酯、氰乙酸酯、乙酰乙酸酯、一元羰酸酯、酮、腈、硝基烷、酰乙酸酯、一元羰酸酯、酮、腈、硝基烷、砜等類化合物砜等類化合物3.,-3.,-不飽和化合物:不飽和化合物:,-,-不飽和的醛、不飽和的醛、酮、酯、酰胺、腈、硝基物、砜等酮、酯、酰胺、腈、硝基物、砜等 4.4.反應的位置選擇

42、性:反應的位置選擇性:不對稱酮不對稱酮發(fā)生邁克爾發(fā)生邁克爾反應時,主要發(fā)生在取代較多的反應時,主要發(fā)生在取代較多的-碳上碳上 OCH3CHCO2C2H5(CH3)3COHOCH3CH2CH2CO2C2H557+KOC(CH3)3CH25.1,5-5.1,5-二羰基化合物的拆開規(guī)律二羰基化合物的拆開規(guī)律 OO12345RRababOROR+OORR二、逆合成分析、二、逆合成分析、1、試設計以下化合物的合成路線、試設計以下化合物的合成路線OO OOCH3CH3OCH3CH3OOC2H5CH3CH3CH3OCH3+CH3OOC2H5CH3 C CH C CH3CH3COOC2H5C2H5OOC CH

43、OCH3 C=CH C CH3CH3O+ CH2(COOC2H5)2NaOC2H5OOCOOC2H51. OH/H2O2. H / H2O+OONaOC2H5、試設計以下化合物的合成路線、試設計以下化合物的合成路線分析:分析:OCO2C2H5 OCO2C2H5OOH3CCO2C2H5CO2C2H5O+O CO2C2H5O+O(C2H5)3NC6H6,25C2H5O2COAlOC(CH3)33C6H6,回流OCO2C2H592%34%O、設計化合物的合成路線、設計化合物的合成路線分析:分析:OCH3CH3OOCH3OH3CCH3O+H3CO合成合成、試設計以下化合物的合成路線、試設計以下化合物的

44、合成路線OCH3NaH+OOOCH3NaHOCH3NPhPhCO2C2H5OO分析:分析:NPhCO2EtOOPhPhCO2EtEtOOCCOOEtPhNH2PhCO2EtCOOEtCOOEt+PhCHO + CH3CO2Et合成:合成:PhCHO + CH2(CO2C2H5)2RONa EtOOCPhCH2(COOC2H5)2NaORPhCOOEtCOOEtEtO2CNPhPhCO2C2H5OO、試設計以下化合物的合成路線、試設計以下化合物的合成路線分析:分析:CH3OOCH3+CH3OOCH3CH3OHOCH3OH3COO+CH3H3CO 合成:合成:CH2N(CH3)3O+H3CCO2C

45、2H5CH3ONaOCH(CH3)2(CH3)2CHOHCH3CO2C2H5H3COOCH3O+OCH3H2O 第五節(jié)第五節(jié) 1,4-1,4-和和1,6-1,6-二羰基化合物的拆開二羰基化合物的拆開一、一、1 1,4 4二羰基化合物二羰基化合物逆合成分析:逆合成分析:H2CH2CCRCROOCH2RCO+H2CCRO合成等價物:CH3RCO+H2CCROBr 1 1、試設計以下化合物的合成路線、試設計以下化合物的合成路線 分析:分析:CH3OCH3OC2H5O2CH3CCH3OCO2EtOH3CCO2EtO+OBrO合成:合成:2、試設計以下化合物的合成路線、試設計以下化合物的合成路線H3CCH3OCO2EtOCO2EtOBrOOBr2HBrEtO-OCOC2H5O分析:分析:合成:合成:OCOC2H5OOCOC2H5O+BrOO+CO2C2H5BrCO2C2H5CO2C2H5BrCO2H5O+CH3ONaO實際發(fā)生的反應: 生成環(huán)氧化物的原因:生成環(huán)氧化物的原因:OC2H5OBrHO-HOC2H5OBrOOCO2C2H5B

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