有機(jī)合成課件-Chapter分子的拆開

1、Chaper 3 分子(fnz)的拆開1共八十七頁(yè)2本章(bn zhn)教學(xué)計(jì)劃3.1 優(yōu)先考慮骨架的形成3.2 分子的拆開法和注意點(diǎn)3.3 醇的拆開3.4 羥基(qingj)羰基化合物和 ,不飽和羰基化合物的拆開3.5 1,3二羰基化合物的拆開3.6 1,5二羰基化合物的拆開3.7 羥基羰基化合物的拆開3.8 1,4和1,6二羰基化合物的拆開3.9 內(nèi)酯的合成 共八十七頁(yè)例如：碎片中需要有鹵素基存在。又如： 碎片中都需要有羰基和-氫原子存在。因此，在考慮(kol)骨架形成必須同時(shí)考慮(kol)官能團(tuán)的變化。3.1 優(yōu)先考慮骨架(gji)的形成骨架是梁，官能團(tuán)是料考慮骨架形成時(shí)必須考慮官能團(tuán)的

2、變化3共八十七頁(yè)所謂正確運(yùn)用拆開法是指能夠正確選擇要切斷的價(jià)鍵，這決不能 “亂點(diǎn)鴛鴦譜”，任意拆開，這是因?yàn)榛赝茣r(shí)的“拆”，是為了合成時(shí)的 “連”， “拆”是手段，“合” 是目的，因此在下手 “拆” 之前必須 “胸有成竹”，就是有能使碎片連得上的本領(lǐng)，才可以下在此拆開的決心，為此(wi c)要學(xué) “拆” ，必須先學(xué) “合”，能 “合” 才能 “拆”，這正是 “解鈴還須系鈴人” 。 3.2 分子的拆開(chi ki)法和注意點(diǎn)4共八十七頁(yè) 一個(gè)合成反應(yīng)應(yīng)該如何才能用于分子的拆開呢？最重要的是抓住反應(yīng)的基本特征，即反應(yīng)前后分子結(jié)構(gòu)的變化，掌握了這點(diǎn)，就可以(ky)用于拆開。例如: 要充分理解 Di

3、els-Alder反應(yīng)的作用原理與規(guī)則，才能將下述目標(biāo)物拆開。 3.2 分子的拆開(chi ki)法和注意點(diǎn)5共八十七頁(yè)1. 在不同部位將分子拆開，最大可能的簡(jiǎn)化：分子拆開部位的選擇是否合適，對(duì)合成的成敗(chngbi)有著決定性的影響。 因此，必須嘗試在不同部位將分子拆開，以便能從中選出最合理的合成路線。 b優(yōu)于a 3.2 分子的拆開(chi ki)法和注意點(diǎn)6共八十七頁(yè)2. 考慮問題要全面，要具有合理的反應(yīng)機(jī)理： 在判斷分子的拆開部位時(shí)，考慮問題要全面。例如，要考慮如何減少，甚至避免可能(knng)發(fā)生的副反應(yīng)。目標(biāo)分子的切斷部位就是合成時(shí)要連接的部位，也就是說：拆分了今后要用較好的反應(yīng)將

4、其連接起來(lái)。b優(yōu)于a 3.2 分子(fnz)的拆開法和注意點(diǎn)7共八十七頁(yè) 3. 要在回推的適當(dāng)階段將分子拆開 為什么要提出在適當(dāng)階段呢？這是因?yàn)橛械哪繕?biāo)分子并不是直接由碎片構(gòu)成，碎片構(gòu)成的只是它的前身，而這個(gè)前身在形成后，又經(jīng)歷了包括分子骨架的各種( zhn)變化才能成為目標(biāo)分子。 4. 加入基團(tuán)幫助拆開5. 碳雜原子鍵先拆 3.2 分子的拆開(chi ki)法和注意點(diǎn)8共八十七頁(yè)3.3 醇的拆開(chi ki)醇的羥基是合成中關(guān)鍵官能團(tuán)醇是連接烴類化合物如烯烴、炔烴、鹵代烴等與醛、酮、羧酸以及衍生物等羰基(tn j)化合物的橋梁9共八十七頁(yè)羥基羰基化合物可用羥醛縮合反應(yīng)來(lái)制備(zhbi)：氫

5、原子的醛、酮，在稀酸或稀堿的催化下，縮合成羥基醛、酮。稀酸催化機(jī)理：3.4 -羥基(qingj)羰基化合物的拆開10共八十七頁(yè)Examples3.4 -羥基羰基(tn j)化合物的拆開11共八十七頁(yè)羥基(qingj)醛、酮脫水得到，不飽和醛、酮的切斷。, 不飽和羰基(tn j)化合物的拆開12共八十七頁(yè)通過(tnggu)分子內(nèi)的羥醛縮合的方法環(huán)狀，不飽和酮五員、六員環(huán)酮更容易形成溫和條件下（通常(tngchng)是堿），羥醛縮合產(chǎn)生醇，在較激烈的反應(yīng)條件下（酸或堿）則產(chǎn)生烯酮, 不飽和羰基化合物的拆開13共八十七頁(yè)克萊森史密特（Claisen-Schmidt）反應(yīng)(fnyng)?,-不飽和羰基

6、(tn j)化合物的拆開14共八十七頁(yè)具有相當(dāng)(xingdng)丙二酸反應(yīng)性的亞甲基化合物的反應(yīng)Why can the strong bases not be used?, 不飽和羰基(tn j)化合物的拆開15共八十七頁(yè)其它使氫活化的方法(fngf)（含其它強(qiáng)吸電子基團(tuán)）, 不飽和羰基(tn j)化合物的拆開16共八十七頁(yè)3.51,3二羰基(tn j)化合物的切斷相同酯間的縮合(suh)酯的分子內(nèi)的縮合不同酯間的縮合酮與酯縮合酯與RCN的縮合17共八十七頁(yè)1. 相同(xin tn)酯間的縮合2. 酯的分子(fnz)內(nèi)的縮合（Dieckmann Condensation）3.51,3二羰基化合

7、物的切斷18共八十七頁(yè). 不同(b tn)酯間的縮合兩個(gè)(lin )不同的酯都有氫，自縮合和交差縮合導(dǎo)致種產(chǎn)物，在合成上意義不大一個(gè)酯有-氫，另一個(gè)沒有-氫3.5 1,3二羰基化合物的切斷19共八十七頁(yè)草酰乙酯受熱，放除CO (脫去羧基)的特性在合成(hchng)上有用.可以制備不能由丙二酸酯烴化得到的一系列丙二酸類化合物.3.51,3二羰基(tn j)化合物的切斷20共八十七頁(yè)Example A3.51,3二羰基(tn j)化合物的切斷21共八十七頁(yè)Example B3.51,3二羰基(tn j)化合物的切斷22共八十七頁(yè)Example C3.51,3二羰基(tn j)化合物的切斷23共八十

8、七頁(yè). 酮與酯縮合(suh)許多(xdu)酮可用酯?；癁槎蛲〤H3COCH2R型的酮中， 甲基可被甲酸酯以外的所有酯優(yōu)先?；姿狨t主要?；瘉喖谆?4共八十七頁(yè)白屈菜酸的合成(hchng)25共八十七頁(yè)Synthetic Route26共八十七頁(yè)某些可能的負(fù)離子片段的相對(duì)(xingdu)穩(wěn)定性可以用來(lái)指導(dǎo)進(jìn)行切斷3.51,3二羰基(tn j)化合物的切斷27共八十七頁(yè)各種各樣( zhn yn)的甲基酮可以用甲酸酯和醇鈉加以?；?，產(chǎn)物理應(yīng)為酮醛，但它們與羥亞甲基酮成為互變異構(gòu)體，并幾乎完全以后一種形式存在。28共八十七頁(yè)Example: 3-甲基色酮的合成(hchng)29共八十七頁(yè).

9、 酯與的縮合(suh)：生成Ketonitrile傳統(tǒng)方法，-苯基乙酸乙酯不能由乙酰乙酸乙酯苯化得到(d do),現(xiàn)代呢？Example 13.51,3二羰基化合物的切斷30共八十七頁(yè)3.51,3二羰基(tn j)化合物的切斷31共八十七頁(yè)Example Example 32共八十七頁(yè)Example 33共八十七頁(yè)3.6 1,5二羰基(tn j)化合物的切斷邁克爾加成（Michael Addition）曼尼希反應(yīng)(fnyng)（Manich Reaction）34共八十七頁(yè). 邁克爾加成（Michael Addition）含有(hn yu)活性氫的化合物在,-不飽和羰基化合物上進(jìn)行共軛加成3.

10、6 1,5二羰基(tn j)化合物的切斷35共八十七頁(yè)催化劑: 堿 (胺、醇鈉、氫氧化鈉(qn yn hu n)等）提供活性氫的化合物：丙二酸酯、氰乙酸酯、乙酰乙酸乙酯、二元羧酸酯、酮、硝基、腈、砜,-不飽和羰基化合物： ,-不飽和醛、酮酯以及,-不飽和腈、硝基、砜3.6 1,5二羰基(tn j)化合物的切斷36共八十七頁(yè)Michael Addition Mechanism37共八十七頁(yè)，二羰基化合物: 兩個(gè)(lin )中間鍵之一進(jìn)行切斷有時(shí)切斷(qi dun)中只有一種是可能的38共八十七頁(yè)Which one is better?有時(shí)我們必須(bx)在兩種機(jī)理中選擇合理的切斷39共八十七頁(yè)逆

11、合成(hchng)分析：3.6 1,5二羰基(tn j)化合物的切斷40共八十七頁(yè)哪一種(y zhn)占主體？合成(hchng)路線：3.6 1,5二羰基化合物的切斷41共八十七頁(yè)逆合成(hchng)分析：3.6 1,5二羰基(tn j)化合物的切斷42共八十七頁(yè)含有(hn yu)活性氫的化合物與甲醛和脂肪族仲胺或伯胺縮合，導(dǎo)致其活潑氫原子被取代或未被取代的氨甲基的置換反應(yīng)。Example 1. 曼尼希反應(yīng)(fnyng)（Manich Reaction）3.6 1,5二羰基化合物的切斷43共八十七頁(yè)Example 2Example 33.6 1,5二羰基(tn j)化合物的切斷44共八十七頁(yè)3

12、.7 羥基羰基(tn j)化合物的切斷羥基(qingj)酸的切斷羥基酮的切斷，二醇的切斷45共八十七頁(yè). 羥基(qingj)酸的切斷基本方法(fngf)： 羥基酸最好以一個(gè)醛和來(lái)制取。3.7 羥基羰基化合物的切斷46共八十七頁(yè)逆合成(hchng)分析：3.7 羥基(qingj)羰基化合物的切斷47共八十七頁(yè)合成(hchng)路線：3.7 羥基(qingj)羰基化合物的切斷48共八十七頁(yè)逆合成(hchng)分析：3.7 羥基(qingj)羰基化合物的切斷49共八十七頁(yè)合成(hchng)路線：3.7 羥基(qingj)羰基化合物的切斷50共八十七頁(yè)應(yīng)用(yngyng)于氨基酸的合成：3.7 羥基羰

13、基(tn j)化合物的切斷51共八十七頁(yè)安息香縮合反應(yīng)(fnyng)：苯偶姻（Benzoin）的合成3.7 羥基羰基(tn j)化合物的切斷52共八十七頁(yè)應(yīng)用(yngyng)例子：3.7 羥基(qingj)羰基化合物的切斷53共八十七頁(yè). 羥基(qingj)酮的切斷54共八十七頁(yè)Example 1Example 255共八十七頁(yè)3. ，二醇的切斷(qi dun),二醇最好的方法是將烯烴用如OsO4, KMnO4等進(jìn)行羥基化反應(yīng)(fnyng)。烯烴可以用反應(yīng)制得。3.7 羥基羰基化合物的切斷56共八十七頁(yè)Example 13.7 羥基羰基(tn j)化合物的切斷57共八十七頁(yè)Example 23

14、.7 羥基(qingj)羰基化合物的切斷58共八十七頁(yè)對(duì)稱(duchn)二醇可由游離基反應(yīng)制取3.7 羥基(qingj)羰基化合物的切斷59共八十七頁(yè)酮醇縮合：二酯的分子(fnz)內(nèi)反應(yīng)生成，二氧化的碳架。3.7 羥基羰基(tn j)化合物的切斷60共八十七頁(yè)Example 1:3.8 1,4二羰基(tn j)化合物的切斷61共八十七頁(yè)Example 2:?3.8 1,4二羰基(tn j)化合物的切斷62共八十七頁(yè)機(jī)理(j l)：3.8 1,4二羰基(tn j)化合物的切斷63共八十七頁(yè)解決辦法：采用某些方法使得酮在起始的縮合反應(yīng)中扮演親核試劑的角色(ju s)。一個(gè)有效辦法就是將其變成烯胺3

15、.8 1,4二羰基(tn j)化合物的切斷64共八十七頁(yè)烯胺進(jìn)攻(jngng)活潑的羰基鹵代物，而不是羰基本身。3.8 1,4二羰基(tn j)化合物的切斷65共八十七頁(yè)羥基羰基(tn j)化合物的切斷Example 1:逆合成(hchng)：3.8 1,4二羰基化合物的切斷66共八十七頁(yè)合成(hchng)路線：3.8 1,4二羰基(tn j)化合物的切斷67共八十七頁(yè)逆合成(hchng)：Example :3.8 1,4二羰基(tn j)化合物的切斷68共八十七頁(yè)合成(hchng)路線：3.8 1,4二羰基(tn j)化合物的切斷69共八十七頁(yè)逆合成(hchng)：Example :3.8

16、1,4二羰基(tn j)化合物的切斷70共八十七頁(yè)合成(hchng)路線：3.8 1,4二羰基(tn j)化合物的切斷71共八十七頁(yè)，二羰基(tn j)化合物的切斷利用(lyng)環(huán)己烯斷鍵成二酮Birch還原72共八十七頁(yè)利用(lyng)環(huán)己烯斷鍵成二酮73共八十七頁(yè)Example 1:逆合成(hchng)分析：74共八十七頁(yè)合成(hchng)路線：75共八十七頁(yè)Example 2:逆合成(hchng)分析：76共八十七頁(yè)合成(hchng)路線：77共八十七頁(yè)用鈉或鋰在液氨的溶液來(lái)部分還原芳香環(huán)。吸電子取代(qdi)基留在飽和碳上，而供電子取代(qdi)基留在不飽和碳。Birch還原(hun yun)78共八十七頁(yè)Example:逆合成(hchng)分析：79共八十七頁(yè)合成(hchng)路線：80共八十七頁(yè)3.9 內(nèi)酯的合成(hchng)Example 1:逆合成(hchng)分析：81共八十七頁(yè)合成路線(lxin)：弱堿避免Cannizaro reaction82共八十七頁(yè)Example 2:逆合成(hchng)分析：83共八十七頁(yè)合成(hchng)路線：84共八十七頁(yè)Woodward合成(hchng)四環(huán)素逆合成(hchng)分析：85共八十七頁(yè)?86共八十七頁(yè)內(nèi)容摘要Chaper 3 分子的拆開。3.2 分子的拆開法和注意點(diǎn)。3.6 1,5二羰基化合物