有機(jī)合成要點(diǎn)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1有機(jī)合成要點(diǎn)有機(jī)合成要點(diǎn)第1頁/共84頁第2頁/共84頁第3頁/共84頁第4頁/共84頁RCORCN+ICH3+-RCORCH3CNRC OCH3H3+ORCORCNRC O第5頁/共84頁RCOHHCNRCORHCNstrong baseRCORCN第6頁/共84頁第7頁/共84頁第8頁/共84頁OHOOHO第9頁/共84頁CH3KMnO4H+CrO3+H2SO4CO2HBr2+FeCOOHBr第10頁/共84頁O+CH2N N+OCH2NNN2OCH2+-OOCH2N2O第11頁/共84頁H+OCO2HCO2HN CH32CO2ON CH3第12頁/共84頁OHHH+H2O第13頁

2、/共84頁H2OCOH24689101113151718COH+HO2CHHH第14頁/共84頁Grignard反應(yīng)通式：COR MgXR C OMgX - +ClMgHCOHH3O+Et2OCH2OHOCH3MgBr+Et2OH3O+OHCH3OMgBrOMgBrOHCH3OHCH3+Et2OH3O+Et2OH3O+第15頁/共84頁第16頁/共84頁第17頁/共84頁第18頁/共84頁21CH3(CH2)3CH2CH2OCH2CH3HRRCH2OHH第19頁/共84頁第20頁/共84頁CH2OOO+ph3PCH2Robinson Annulation第21頁/共84頁Michael Rea

3、ctionOCH2CO2EtHH2O2PhSeBr ; OCH2CO2EtH+O+CH2(COEt)2BrOCH2COEt第22頁/共84頁第23頁/共84頁C1/C2CCRRHRCCRCH2OHH123+CH2OHC1/C2RCCRCH2OHH123CCRRH+CH2OHC2/C3RCCRCH2OHH123CRR+CH2OHCHXC2/C3RCCRCH2OHH123RCXR+CCH2OHH第24頁/共84頁CCRRH+CH2=OCCRRCH2OHH3+OCCRRCH2OHHCCRRIH+CuCNCCRRCNHHCCRRCH2OHH第25頁/共84頁TMABCDABCDABC D64%80%1

4、00%第26頁/共84頁TMABABABABABSM第27頁/共84頁TMABCDABCDABCABSM51%64%80%100%第28頁/共84頁CFGCC CabCFGCC CababondbbondCFGC CCbCFGCaC C第29頁/共84頁O2OOOO+Michael Reactionaldol Condensation第30頁/共84頁Ca/CbOabcdOabcdOabcd第31頁/共84頁OefghOefghCe/Cg,Cf/ChDiels AlderReaction第32頁/共84頁第33頁/共84頁OMeMeOH15C1/OOMeOHMeC1/OOHHOMeOMeMeO

5、MeMeOO第34頁/共84頁OMeO15C1/OOHOMe12345C3/C4C5/OOMeMeHOFGexchangeOMeMeO第35頁/共84頁TMC1/C22CH218910H12FGexchangeOHOOMeMeCH2Me1234567891011第36頁/共84頁第37頁/共84頁下列Michael反應(yīng)的機(jī)理可以幫助我們記憶：第38頁/共84頁1 1-羥基酸羥基酸 迄今為止，所有的二基因切斷都是有合理的合成子，這些合成子都在在適當(dāng)?shù)奈恢蒙辖柚倌軋F(tuán)來穩(wěn)定的負(fù)離子和正離子。但是，這種情況并不是一成不變的。如：OHPhCO2HOPh+CO2H然而我們得到明顯不合理的合成子COOH，

6、實(shí)際上，這個合成子是一個普通的試劑一個簡單的一碳負(fù)離子，它能夠與酮發(fā)生加成物方便的轉(zhuǎn)化成為我們需要的目標(biāo)產(chǎn)物。第39頁/共84頁OHCNCCNOH+因此，-羥基酸最好以一個醛和CN-來制?。弘媾c酸或堿的水溶液共沸，就水解得到羧酸或其羧酸鹽。第40頁/共84頁BrHCO2Et+CH2COOHCO2HCN+CO2HOHCO2HCHOCO2H第41頁/共84頁CO2EtCO2EtCO2EtCO2EtCHOBr2)EtO1)3)H3+O,EtOHCO2EtCOOHCOOHOHCN1)2H第42頁/共84頁EtO2COHOHPhOHOHPhOHCN+CHOOHCHOCH2O+第43頁/共84頁第44頁/

7、共84頁-羥基酸的合成方法進(jìn)行精心的改變就可以得到一個合成氨基酸的通法。RCHONH3, CN-RCNNH2RCHONH3RCN-NHRCNNH2RCO2HNH2實(shí)際上，其反應(yīng)機(jī)理是產(chǎn)生被氰離子所捕獲的亞胺中間體：第45頁/共84頁氰離子也參加了生成羥基酮的特殊反應(yīng)：這個負(fù)離子在可和另一個苯甲醛分子反應(yīng)，最終給出羥基酮：第46頁/共84頁 這個產(chǎn)物稱為苯偶姻，因此該反應(yīng)通稱為苯偶姻縮合反應(yīng)。除氰離子外不再需要堿。第47頁/共84頁OPhPhPhPh第48頁/共84頁2 2- -羥基酮的拆羥基酮的拆開開OH C C NaOHC CHCOCH3C CHRCHH2O, H2SO4/Hg2+RCH2O

8、HRCH3O第49頁/共84頁OHOOHCHO+CH CH如在下面各合成實(shí)例中：如在下面各合成實(shí)例中：HC CHO2)OHCHCH2O,H2SO4Hg2+OHO1Na, NH3(l)第50頁/共84頁OOHHOOHC COHO+CH CH+OOO在酸性溶液中，二元叔醇會自動形成環(huán)醚。第51頁/共84頁OOOHHC CH+OHCCHO2)OHCHCH2O,H2SO4Hg2+OHOOCHOOOOH+OCHOOHOCOHCH第52頁/共84頁CO2HOHC CCO2HCH CCH2Br+CH3CO2HCH2(CO2Et)2EtONaBrCH2CCH1)2)HCCCO2HH2O,H2SO4,Hg2+C

9、O2HO第53頁/共84頁OHOHFGI 3 3 1 1，2 2二醇：二醇：制備1，2二醇的最好方法是將烯烴用OsO4 或 KMnO4 之類的試劑進(jìn)行羥基化反應(yīng)。烯烴可以從 Wittig 反應(yīng)制得。1，2二醇可以用下列方式拆開：Wittig 反應(yīng)第54頁/共84頁OHOHFGIPhO+Ph3PPh采用上述分析可以方便地制得下列化合物：這種羥基化反應(yīng)對雙鍵是順式加成第55頁/共84頁OOHHHHCO2MeOOHHHHCO2MeFGIHOHOCO2MeHHFGICO2MeHH+CO2Me第56頁/共84頁CO2MeCO2MeHHOsO4 KMnO4CO2MeHHHOHOO+H+TM對稱二醇化合物可

10、用游離基反應(yīng)制取。OMgHgOH OH第57頁/共84頁 一個與此密切相關(guān)的羰基還原成鍵反應(yīng)是酯分子內(nèi)的反應(yīng)，叫做 酮醇縮合酮醇縮合，此反應(yīng)也產(chǎn)生 1，2二氧化的碳架：(CH2)nCO2EtCO2EtNa(CH2)nC OCHOH第58頁/共84頁OOHOOHCO2EtCO2EtD ACO2EtCO2Et+CO2EtCO2EtCOCOOMeOHTsOHCO2MeCO2MeKNaTM第59頁/共84頁1. 11. 1，4 4二羰基化合物二羰基化合物 丙酮基丙酮是最簡單的1，4-二酮，由下列它的合成法中可以體會出1，4-二酮應(yīng)該怎樣來拆開： CH3CCHCO2C2H5 NaO+BrCH2CCH3O

11、CH3COCHCO2C2H5CH2CCH3O1) 2)H+,CH3CCH2CH2CCH3OO第60頁/共84頁RCOCH2CH2COR1由此可以看出：1，4二羰基化合物的拆分： 酮的-氫原子可以被氯或溴所取代，反應(yīng)可用酸或堿催化；在酸催化的反應(yīng)中可以分離出一鹵代，二鹵代，三鹵代衍生物。而在堿性溶液中則直接產(chǎn)生三鹵代丙酮衍生物及鹵仿，說明引入的鹵原子會增加同碳上剩余氫原子的酸性。第61頁/共84頁OCO2Et OCO2EtO+BrOOCO2Et O2乙酰3甲基氧代戊酸乙酯的合成路線：第62頁/共84頁OOC2H5O 按照前面介紹的方法，此化合物似乎可以用如下切斷方式進(jìn)行合成：OOC2H5OO+B

12、rCO2C2H5第63頁/共84頁CH3O-HOC2H5OBrOOC2H5BrO-OCO2C2H5OOC2H5BrO-O+BrCO2C2H5CH3O-OCO2C2H5實(shí)際上，此反應(yīng)如圖示方式進(jìn)行：得到 ，環(huán)氧酸酯第64頁/共84頁OR2NHH+NR2OHNR2HONR2H+H2ONR2+HNR2+H+NR2OR2NHH+NR2ClCO2EtCO2EtR2N+H+H2OOCO2Et那么，我們必須采用某些方法使得酮在起始的縮合反應(yīng)中扮使得酮在起始的縮合反應(yīng)中扮演親核試劑的角色演親核試劑的角色。一個有效的方法就是將其變成烯一個有效的方法就是將其變成烯胺：胺：是烯胺進(jìn)攻活潑的羰基鹵代物而不是羰基本身。

13、第65頁/共84頁OOOOO+XOONHH+NOBrH+H2O1)2)OOO根據(jù)我們前面的介紹，目標(biāo)化合物的合成可以從 ，-不飽和酮入手，于是得到一個 1,4二酮，因此必須用到我們前面介紹的方法：第66頁/共84頁2. 2. 羥基羰基化合物羥基羰基化合物OPhOHO_OPh 我們可以再次用烯胺作為烯醇的合成子:第67頁/共84頁CO2EtOHOCO2EtO+OCO2EtOEtO_OOEtOOO_OOO但實(shí)際上，這兩個試劑結(jié)合并不產(chǎn)生原來的化合物，而是一個內(nèi)酯：這個內(nèi)酯非常有用。第68頁/共84頁BrOFGIOHOO+OOCO2EtEtO_OOOO1)2)( CO2)_3) OH BrBrOBr

14、O 如制備左面的目標(biāo)化合物，先通過官能團(tuán)轉(zhuǎn)化，可以發(fā)現(xiàn)它是一個 羥基羰基化合物：第69頁/共84頁 顯然，這些化合物也將是“不合理的切斷”，然而我們可用不同的方法來回避這個問題，那就是使用一個所謂的“切斷”，而這個“切斷”實(shí)際上是把兩個羰基連結(jié)起來：因?yàn)榄h(huán)已烯衍生物可以用 Diels -Alder反應(yīng)制得，所以我們很容易制取范圍廣泛的各類1,6二羰基化合物。ROORRR這樣的反應(yīng)可用臭氧或它的等價物來完成。3. 1，6 二羰基化合物的合成第70頁/共84頁P(yáng)hFGIPhOHMgBr+OPhOCO2H的合成路線第71頁/共84頁HO2CCO2HCO2HCO2H123456CO2H CO2H+CO

15、2HCO2H+OOOCOOCOO3HO2CHO2CCOCOOH+H2OTM第72頁/共84頁CHOOCHO+第73頁/共84頁RCO3HOH2OH+OHOHNaIO4OCHONHHOAcCHO第74頁/共84頁CO2HLi,NH3CO2CHCH2CH2OHLi,H2O1)2)CH2CH2OH另一個制環(huán)已二烯化合物的方法是部分還原苯環(huán)，這就是使用伯奇（Birch A.J）還原法。它是用鈉或鋰在液氨或胺中的溶液來還原芳香環(huán)。 苯衍生物生成共軛的環(huán)已二烯化合物，吸電子取代基留在飽和碳上，而供電子則留在不飽和碳上。第75頁/共84頁H3CO2CCHOOCH3H3CO2CCH2OHOCH3H3CO2CC

16、H2OHOCH3OCH3OOCH3CHONa, NH3(l)t-BuOHO3NaBH4（臭氧化反應(yīng)中，斷裂的是電子最豐富的價鍵）第76頁/共84頁OOHOOHCOOHHOCHOHO+CO2H_CN_CH2O+CHOH此化合物是Khorana 輔酶A合成中的一個中間體。首先打開內(nèi)酯，以便揭示真正的目標(biāo)物。 到此為至，我們把所有簡單的含氧二基團(tuán)都討論過了，你應(yīng)該能合理的設(shè)計大多數(shù)小分子的合成。到此為至，我們把所有簡單的含氧二基團(tuán)都討論過了，你應(yīng)該能合理的設(shè)計大多數(shù)小分子的合成。第77頁/共84頁CHOCH2OK2CO3CHOOHKCNOHCHOOHHClOOOH合成：為避免發(fā)生Cannizzaro

17、反應(yīng)，必須用弱堿。羥基化合物A不被分離，而能自動閉環(huán)：第78頁/共84頁OOOCH2Ph12345OOOCH2PhFGICO2HOHOCH2PhFGICO2HOCH2PhOOCO2HOCH2Ph 這個化合物是按生源模式合成松香烷中的一個中間體。 這是一個 1,5二氧化的碳架，因此需要作進(jìn)一步的FGI，以便給出 1,5二羰基化合物：第79頁/共84頁CO2EtOCH2phNaOHCO(OEt)2EtO2CArCO2EtKOBu tOOCO2ErArCO2EtNaBH4OHCO2ErArCO2Et2)H+1)NaOH H2OOOArCO2HTM合成： 需用一個致活基因來控制Michael反應(yīng)第80頁/共84頁OEtO2CCO2MeCO2MeEtO2CCO2EtCO2EtCO2EtCO2EtCO2EtEtO2CEtO2C+CO2EtCO2EtBrEtO2COEtO2CMeCO2MeCO2Me這個分子差不多包括了上述介紹的每種關(guān)系。一種合理的解答是：設(shè)計左面化合物的合成路線設(shè)計左面化合物的合成路線 第81頁/共84頁NCCO2EtCO2EtE