[理學(xué)]有機合成路線與設(shè)計課件(PPT 40頁)

1、1云南大學(xué)化學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院有機化學(xué)精品課程建設(shè)小組2006年3月有機化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)有機合成路線與設(shè)計第1頁，共40頁。2有機化合物的合成制備是有機化學(xué)課程的重點之一。它涉及有機化合物的基本反應(yīng)、有機反應(yīng)中間體（含絡(luò)合物等）解好有機合成題的基礎(chǔ)和復(fù)習(xí)重點是將有機反應(yīng)按官能團轉(zhuǎn)化、增長碳鏈、減少碳鏈、重組碳架、環(huán)擴大、環(huán)縮小、開環(huán)、關(guān)環(huán)等進行歸納、熟記、靈活應(yīng)用。解合成題通常分兩步進行：1、應(yīng)用逆合成法對目標(biāo)分子進行剖析，最終確定合成所需的起始原料。這就要求掌握各類化合物的拆分方法。2、以剖析為依據(jù)，寫出合成方案。第2頁，共40頁。3一、 碳胳的生成1. 增長碳鏈 任意增長第3頁，共40頁。4 羥

2、醛縮合：稀OH作用下，兩分子的醛或酮結(jié)合生成一分子羥基醛或羥基酮，稱。一、 碳胳的生成 增長碳鏈，產(chǎn)生支鏈。 制備、不飽和醛、酮、醇及二醇 乙酰乙酸乙酯（EAA法）丙二酸二乙酯（EM法）第4頁，共40頁。5一、 碳胳的生成 增加一個C 增加二個C第5頁，共40頁。6 縮短碳鏈一、 碳胳的生成第6頁，共40頁。73. 形成叁鍵4. 形成雙鍵一、 碳胳的生成第7頁，共40頁。85.1 由霍夫曼降解生成烯烴為霍夫曼烯烴，例如：5.2 由氮氧化物Cope消去反應(yīng)生產(chǎn)順式烯烴，例如：5. 其它反應(yīng)形成雙鍵5.4 由Wttig 反應(yīng)由醛酮生成烯烴（略，參考11章）5.3 由醋酸酯熱分解反應(yīng)生成烯烴：第8頁

3、，共40頁。9二、形成碳環(huán)的反應(yīng) 1小環(huán)的合成 分子內(nèi)的烷基化第9頁，共40頁。10二、形成碳環(huán)的反應(yīng) 卡賓對烯的加成，生成環(huán)丙烷，例如：第10頁，共40頁。11 2+2 環(huán)加成 付-克酰基化普通環(huán)（五、六元環(huán)）分子內(nèi)羥酸縮合。二、形成碳環(huán)的反應(yīng) 第11頁，共40頁。12 狄克曼反應(yīng)（分子內(nèi)酯縮合）主要用來合成五元環(huán)和六元環(huán)。 Diels-Alder反應(yīng) （雙烯合成）二、形成碳環(huán)的反應(yīng) 第12頁，共40頁。13大環(huán)聯(lián)姻縮合 （二酯在金屬Na條件下進行分子內(nèi)縮合）二、形成碳環(huán)的反應(yīng) 乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯可合成任意環(huán) 麥克爾加成（Michael反應(yīng)） 第13頁，共40頁。14三、轉(zhuǎn)換官能團的

4、反應(yīng)官能團的引入 碳鹵鍵的形成第14頁，共40頁。15三、轉(zhuǎn)換官能團的反應(yīng) 第15頁，共40頁。16三、轉(zhuǎn)換官能團的反應(yīng) 第16頁，共40頁。17 碳氧鍵的形成 a 醇 COH三、轉(zhuǎn)換官能團的反應(yīng) 第17頁，共40頁。18三、轉(zhuǎn)換官能團的反應(yīng) b酚 ArOH 異丙苯氧化法； 氯苯水解法； 磺化堿熔法； 重氮鹽水解法。第18頁，共40頁。19 c醚 COC d醛、酮 積二鹵代烴水解 烴的氧化 醇的脫H或氧化 羧酸的還原 芳烴的?；?乙酰乙酸乙酯合成酮類三、轉(zhuǎn)換官能團的反應(yīng) 第19頁，共40頁。20 羥酸的水解 ，羥酸的氧化脫羧三、轉(zhuǎn)換官能團的反應(yīng) 第20頁，共40頁。21 e 羧酸 腈的水解

5、格氏試劑與CO2作用，水解 醛、醇、取代芳烴烯烴的氧化水解 羧酸衍生物的水解 甲基酮的氧化（鹵仿反應(yīng)，少一個碳） 丙二酸二乙酯、乙酰乙酸乙酯合成羧酸 官能團的除去 取代芳烴（SO3H，N2+） 羰基（還原亞甲基） 羥基（脫水、加氫） KishnerWolff黃嗚龍反應(yīng) : NH2NH2, EtOH/KOH, 180Clemmensen 還原法: ZnHg，濃HCl三、轉(zhuǎn)換官能團的反應(yīng) 官能團的轉(zhuǎn)換第21頁，共40頁。22四、有機合成路線的設(shè)計基本要求： 原料易得，最好無毒 反應(yīng)步驟少 實驗操作方便安全 反應(yīng)產(chǎn)率高，付反應(yīng)少，后處理簡單 （易純化）第22頁，共40頁。23四、有機合成路線的設(shè)計

6、1增長碳鏈例2：由三個碳原子以下化合物合成2,2-二甲基戊酸。第23頁，共40頁。24四、有機合成路線的設(shè)計 第24頁，共40頁。25四、有機合成路線的設(shè)計 方法一第25頁，共40頁。26四、有機合成路線的設(shè)計 方法二第26頁，共40頁。27四、有機合成路線的設(shè)計 2碳環(huán)的合成 第27頁，共40頁。28四、有機合成路線的設(shè)計 3保護基的作用 要求： 常見的保護方法： 烯 醛、酮通過縮醛（或酮）來保護。 易于與被保護基反應(yīng)。 保護基團相對穩(wěn)定。 又容易除去。第28頁，共40頁。29 醇羥基變成醚（或酯）來保護。 四、有機合成路線的設(shè)計 酚羥基變成苯甲醚來保護。 例6： 第29頁，共40頁。30四

7、、有機合成路線的設(shè)計 例7：由香茅醛合成HOOC-CH2CH2CH(CH3)CH2CHO（王漿酸）。例8：由HOCH2CCH 合成 HOCH2CCCOOCH3。第30頁，共40頁。31四、有機合成路線的設(shè)計 4逆合成法第31頁，共40頁。32四、有機合成路線的設(shè)計 第32頁，共40頁。33四、有機合成路線的設(shè)計 第33頁，共40頁。34四、有機合成路線的設(shè)計 第34頁，共40頁。35四、有機合成路線的設(shè)計 第35頁，共40頁。36小結(jié) 官能團處先拆 鏈分支處先拆 碳雜原子鍵處先拆 由兩個官能團形成的官能團處先拆分為原官能團5. 導(dǎo)向基的引入 （一個十分重要的合成技巧，常用NH2，SO3H）四、有機合成路線的設(shè)計 例14第36頁，共40頁。37 例16：試設(shè)計2甲基3（2，4二甲苯基）丁烷四、有機合成路線的設(shè)計 例15：由氯苯合成2,6-二硝基苯胺。第37頁，共40頁。38四、有機合成路線的設(shè)計 第38頁，共40頁。39四、有機合成路線的設(shè)計 6合成路線的選擇 例17：由苯合成苯乙酮。例18：從鹵代烴合成羧酸可通過下列兩