有機(jī)合成專題課件

多步驟有機(jī)合成

MultistepSyntheses目標(biāo)物的合成中要解決以下幾個(gè)主要問題：（1）如何構(gòu)建目標(biāo)化合物的碳架結(jié)構(gòu)；（2）如何引入目標(biāo)化合物中的官能團(tuán)；（3）如何達(dá)到高選擇性合成（包含立體選擇性合成）；——對于多官能團(tuán)等復(fù)雜化合物的合成，為避免不必要的副反應(yīng)的發(fā)生，需要先保護(hù)某些官能團(tuán)，之后再去保護(hù)。專題：多步驟有機(jī)合成

MultistepSyntheses目標(biāo)1重新劃分有機(jī)反應(yīng)：（1）官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化；（2）碳—碳鍵的形成；（3）官能團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)。六多步驟有機(jī)合成

MultistepSyntheses重新劃分有機(jī)反應(yīng)：六多步驟有機(jī)合成

Multistep2官能團(tuán)的引入：官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化：官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化第10章第9章第8章第7章官能團(tuán)的引入：官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化第第9章第8章第7章3官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化：官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化第11章第11章第11章第12章包括重氮鹽反應(yīng)官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化：官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化第11章第11章第11章第14官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化：官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化第13章第13章屬于碳-碳鍵形成反應(yīng)官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化：官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化第13章第13章屬于碳-碳鍵51、有機(jī)金屬試劑：RLi，RMgX，R2CuLi與R’X反應(yīng)：合成烴類化合物（增長碳鏈）RMgX+R’X

常使用活潑R’X，如芐基型、烯丙型R2CuLi+R’X可以使用乙烯型R’X，反應(yīng)中構(gòu)型保持類似的，炔基負(fù)離子與R’X反應(yīng)也是得到增長碳鏈的炔烴的好方法碳-碳鍵形成的反應(yīng)1、有機(jī)金屬試劑：RLi，RMgX，R2CuLi碳-碳鍵形61、有機(jī)金屬試劑：RLi，RMgX，R2CuLi與羰基化合物反應(yīng)：合成增長碳鏈的醇——可以得到10，20，30醇——可以使用醛酮、酯、酰鹵等（含環(huán)氧）——RLi，RMgX，R2CuLi與a，b-不飽和酮反應(yīng)的特點(diǎn)不同，產(chǎn)物不同碳-碳鍵形成的反應(yīng)1、有機(jī)金屬試劑：RLi，RMgX，R2CuLi碳-碳鍵形72、芳香烴的F-C反應(yīng)F-C烷基化反應(yīng)存在重排副反應(yīng)F-C酰基化反應(yīng)接羰基還原成亞甲基反應(yīng)是有效的替換方法碳-碳鍵形成的反應(yīng)2、芳香烴的F-C反應(yīng)碳-碳鍵形成的反應(yīng)83、縮合反應(yīng)（第14章）羰基化合物a-H反應(yīng)可以得到：——1,3-二氧化化合物：b-羥基酮，a,b-不飽和酮——1,5-二氧化化合物：1,5-二酮（Michael加成結(jié)果）——1,2-二氧化化合物：a-羥基酮（苯偶姻反應(yīng)）——1,4-，1,6-二氧化化合物：？碳-碳鍵形成的反應(yīng)3、縮合反應(yīng)（第14章）碳-碳鍵形成的反應(yīng)94、建環(huán)反應(yīng)——D-A反應(yīng)——環(huán)加成——電環(huán)化——Robinson環(huán)合反應(yīng)——分子內(nèi)各類反應(yīng)碳-碳鍵形成的反應(yīng)4、建環(huán)反應(yīng)碳-碳鍵形成的反應(yīng)10官能團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)官能團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)11

請判斷下列轉(zhuǎn)化是否能實(shí)現(xiàn)，請簡述理由。

基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)

請判斷下列轉(zhuǎn)化是否能實(shí)現(xiàn)，請簡述理由?；鶊F(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)12

請判斷下列轉(zhuǎn)化是否能實(shí)現(xiàn)，請簡述理由。

基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)

請判斷下列轉(zhuǎn)化是否能實(shí)現(xiàn)，請簡述理由?；鶊F(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)13

請判斷下列轉(zhuǎn)化是否能實(shí)現(xiàn)，請簡述理由。

基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)

請判斷下列轉(zhuǎn)化是否能實(shí)現(xiàn)，請簡述理由。基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)14羥基的保護(hù)

基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)羥基的保護(hù)基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)15羥基的保護(hù)

基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)羥基的保護(hù)基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)16氨基的保護(hù)基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)氨基的保護(hù)基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)17氨基的保護(hù)基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)氨基的保護(hù)基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)18羧基的保護(hù)基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)羧基的保護(hù)基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)19（1）官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化；（2）碳—碳鍵的形成；（3）官能團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)。六多步驟有機(jī)合成

MultistepSyntheses羥基的保護(hù)氨基的保護(hù)羧基的保護(hù)（1）官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化；六多步驟有機(jī)合成

Mult20（1）官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化；（2）碳—碳鍵的形成；（3）官能團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)。第多步驟有機(jī)合成

MultistepSyntheses羥基的保護(hù)氨基的保護(hù)羧基的保護(hù)選擇性地保護(hù)10羥基（1）官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化；第多步驟有機(jī)合成

Mult21（1）官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化；（2）碳—碳鍵的形成；（3）官能團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)。六多步驟有機(jī)合成

MultistepSyntheses羥基的保護(hù)氨基的保護(hù)羧基的保護(hù)（1）官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化；六多步驟有機(jī)合成

Mult22（1）官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化；（2）碳—碳鍵的形成；（3）官能團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)。六多步驟有機(jī)合成

MultistepSyntheses羥基的保護(hù)氨基的保護(hù)羧基的保護(hù)（1）官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化；六多步驟有機(jī)合成

Mult23SN2反應(yīng)的Walden構(gòu)型轉(zhuǎn)換、消去反應(yīng)中的反式共平面消去烯烴順式加氫、與硼烷的順式加成烯烴與溴的反式加成羰基親核加成的Cram規(guī)則環(huán)加成和電環(huán)化的立體化學(xué)專一性碳正離子重排中的反式遷移Beckmann重排反應(yīng)中的反式基團(tuán)遷移有機(jī)合成中的立體問題SN2反應(yīng)的Walden構(gòu)型轉(zhuǎn)換、有機(jī)合成中的立體問題24線形合成合成策略

合成步驟每步產(chǎn)率90%75%50%190755028156253734212466326553183648131.5線形合成合成策略合成步驟每步產(chǎn)率90%75%50%190725線型合成策略：收斂型合成策略：合成策略

線型合成策略：合成策略26逆合成分析

（RetrosyntheticAnalysis）

逆合成分析

（RetrosyntheticAnalysis27逆合成分析

（RetrosyntheticAnalysis）20醇20醇逆合成分析

（RetrosyntheticAnalysis28逆合成分析

（RetrosyntheticAnalysis）

逆合成分析

（RetrosyntheticAnalysis29判別一個(gè)合成路線的優(yōu)劣及可行性1、反應(yīng)步驟盡可能少；2、每一步的產(chǎn)率盡可能高；3、反應(yīng)條件盡可能溫和，易于達(dá)到；4、中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物的分離純化容易進(jìn)行；5、起始原料、試劑盡可能廉價(jià)易得，反應(yīng)時(shí)間盡可能少。6、新理念：綠色、原子經(jīng)濟(jì)效率等逆合成分析

（RetrosyntheticAnalysis）

判別一個(gè)合成路線的優(yōu)劣及可行性逆合成分析

（Retrosy30實(shí)例分析1：逆合成分析

（RetrosyntheticAnalysis）

橙花酮TM1顯然途徑B更優(yōu)實(shí)例分析1：逆合成分析

（RetrosyntheticAn31實(shí)例分析2：逆合成分析

（RetrosyntheticAnalysis）

實(shí)例分析2：逆合成分析

（RetrosyntheticAn32實(shí)例分析2：逆合成分析

（RetrosyntheticAnalysis）

實(shí)例分析2：逆合成分析

（RetrosyntheticAn33實(shí)例分析2：——醇的逆合成分析逆合成分析

（RetrosyntheticAnalysis）

實(shí)例分析2：——醇的逆合成分析逆合成分析

（Retrosyn34實(shí)例分析2：逆合成分析

（RetrosyntheticAnalysis）

最佳合成路線是B實(shí)例分析2：逆合成分析

（RetrosyntheticAn35實(shí)例分析3：——醇的逆合成分析逆合成分析

（RetrosyntheticAnalysis）

以下兩條合成路線都具有合理的機(jī)理，但以選擇路線②為宜。TM3切斷實(shí)例分析3：——醇的逆合成分析逆合成分析

（Retrosy36實(shí)例分析4：——醇的逆合成分析逆合成分析

（RetrosyntheticAnalysis）

該方法適用于一般炔醇的合成TM4因?yàn)閷?shí)例分析4：——醇的逆合成分析逆合成分析

（Retrosy37實(shí)例分析5：——醇合成中的控制問題舉例逆合成分析

（RetrosyntheticAnalysis）

實(shí)例分析5：——醇合成中的控制問題舉例逆合成分析

（Ret38多步驟有機(jī)合成

MultistepSyntheses目標(biāo)物的合成中要解決以下幾個(gè)主要問題：（1）如何構(gòu)建目標(biāo)化合物的碳架結(jié)構(gòu)；（2）如何引入目標(biāo)化合物中的官能團(tuán)；（3）如何達(dá)到高選擇性合成（包含立體選擇性合成）；——對于多官能團(tuán)等復(fù)雜化合物的合成，為避免不必要的副反應(yīng)的發(fā)生，需要先保護(hù)某些官能團(tuán)，之后再去保護(hù)。專題：多步驟有機(jī)合成

MultistepSyntheses目標(biāo)39重新劃分有機(jī)反應(yīng)：（1）官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化；（2）碳—碳鍵的形成；（3）官能團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)。六多步驟有機(jī)合成

MultistepSyntheses重新劃分有機(jī)反應(yīng)：六多步驟有機(jī)合成

Multistep40官能團(tuán)的引入：官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化：官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化第10章第9章第8章第7章官能團(tuán)的引入：官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化第第9章第8章第7章41官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化：官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化第11章第11章第11章第12章包括重氮鹽反應(yīng)官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化：官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化第11章第11章第11章第142官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化：官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化第13章第13章屬于碳-碳鍵形成反應(yīng)官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化：官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化第13章第13章屬于碳-碳鍵431、有機(jī)金屬試劑：RLi，RMgX，R2CuLi與R’X反應(yīng)：合成烴類化合物（增長碳鏈）RMgX+R’X

常使用活潑R’X，如芐基型、烯丙型R2CuLi+R’X可以使用乙烯型R’X，反應(yīng)中構(gòu)型保持類似的，炔基負(fù)離子與R’X反應(yīng)也是得到增長碳鏈的炔烴的好方法碳-碳鍵形成的反應(yīng)1、有機(jī)金屬試劑：RLi，RMgX，R2CuLi碳-碳鍵形441、有機(jī)金屬試劑：RLi，RMgX，R2CuLi與羰基化合物反應(yīng)：合成增長碳鏈的醇——可以得到10，20，30醇——可以使用醛酮、酯、酰鹵等（含環(huán)氧）——RLi，RMgX，R2CuLi與a，b-不飽和酮反應(yīng)的特點(diǎn)不同，產(chǎn)物不同碳-碳鍵形成的反應(yīng)1、有機(jī)金屬試劑：RLi，RMgX，R2CuLi碳-碳鍵形452、芳香烴的F-C反應(yīng)F-C烷基化反應(yīng)存在重排副反應(yīng)F-C酰基化反應(yīng)接羰基還原成亞甲基反應(yīng)是有效的替換方法碳-碳鍵形成的反應(yīng)2、芳香烴的F-C反應(yīng)碳-碳鍵形成的反應(yīng)463、縮合反應(yīng)（第14章）羰基化合物a-H反應(yīng)可以得到：——1,3-二氧化化合物：b-羥基酮，a,b-不飽和酮——1,5-二氧化化合物：1,5-二酮（Michael加成結(jié)果）——1,2-二氧化化合物：a-羥基酮（苯偶姻反應(yīng)）——1,4-，1,6-二氧化化合物：？碳-碳鍵形成的反應(yīng)3、縮合反應(yīng)（第14章）碳-碳鍵形成的反應(yīng)474、建環(huán)反應(yīng)——D-A反應(yīng)——環(huán)加成——電環(huán)化——Robinson環(huán)合反應(yīng)——分子內(nèi)各類反應(yīng)碳-碳鍵形成的反應(yīng)4、建環(huán)反應(yīng)碳-碳鍵形成的反應(yīng)48官能團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)官能團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)49

請判斷下列轉(zhuǎn)化是否能實(shí)現(xiàn)，請簡述理由。

基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)

請判斷下列轉(zhuǎn)化是否能實(shí)現(xiàn)，請簡述理由?；鶊F(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)50

請判斷下列轉(zhuǎn)化是否能實(shí)現(xiàn)，請簡述理由。

基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)

請判斷下列轉(zhuǎn)化是否能實(shí)現(xiàn)，請簡述理由?；鶊F(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)51

請判斷下列轉(zhuǎn)化是否能實(shí)現(xiàn)，請簡述理由。

基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)

請判斷下列轉(zhuǎn)化是否能實(shí)現(xiàn)，請簡述理由?；鶊F(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)52羥基的保護(hù)

基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)羥基的保護(hù)基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)53羥基的保護(hù)

基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)羥基的保護(hù)基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)54氨基的保護(hù)基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)氨基的保護(hù)基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)55氨基的保護(hù)基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)氨基的保護(hù)基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)56羧基的保護(hù)基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)羧基的保護(hù)基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)57（1）官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化；（2）碳—碳鍵的形成；（3）官能團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)。六多步驟有機(jī)合成

MultistepSyntheses羥基的保護(hù)氨基的保護(hù)羧基的保護(hù)（1）官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化；六多步驟有機(jī)合成

Mult58（1）官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化；（2）碳—碳鍵的形成；（3）官能團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)。第多步驟有機(jī)合成

MultistepSyntheses羥基的保護(hù)氨基的保護(hù)羧基的保護(hù)選擇性地保護(hù)10羥基（1）官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化；第多步驟有機(jī)合成

Mult59（1）官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化；（2）碳—碳鍵的形成；（3）官能團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)。六多步驟有機(jī)合成

MultistepSyntheses羥基的保護(hù)氨基的保護(hù)羧基的保護(hù)（1）官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化；六多步驟有機(jī)合成

Mult60（1）官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化；（2）碳—碳鍵的形成；（3）官能團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)。六多步驟有機(jī)合成

MultistepSyntheses羥基的保護(hù)氨基的保護(hù)羧基的保護(hù)（1）官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化；六多步驟有機(jī)合成

Mult61SN2反應(yīng)的Walden構(gòu)型轉(zhuǎn)換、消去反應(yīng)中的反式共平面消去烯烴順式加氫、與硼烷的順式加成烯烴與溴的反式加成羰基親核加成的Cram規(guī)則環(huán)加成和電環(huán)化的立體化學(xué)專一性碳正離子重排中的反式遷移Beckmann重排反應(yīng)中的反式基團(tuán)遷移有機(jī)合成中的立體問題SN2反應(yīng)的Walden構(gòu)型轉(zhuǎn)換、有機(jī)合成中的立體問題62線形合成合成策略

合成步驟每步產(chǎn)率90%75%50%190755028156253734212466326553183648131.5線形合成合成策略合成步驟每步產(chǎn)率90%75%50%190763線型合成策略：收斂型合成策略：合成策略

線型合成策略：合成策略64逆合成分析

（RetrosyntheticAnalysis）

逆合成分析

（RetrosyntheticAnalysis65逆合成分析

（RetrosyntheticAnalysis）20醇20醇逆合成分析

（RetrosyntheticAnalysis66逆合成分析

（RetrosyntheticAnalysis）

逆合成分析

（RetrosyntheticAnalysis67判別一個(gè)合成路線的優(yōu)劣及可行性1、反應(yīng)步驟盡可能少；2、每一步的產(chǎn)率盡可能高；3、反應(yīng)條件盡可能溫和，易于達(dá)到；4、中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物的分離純化容易進(jìn)行；5、起始原料、試劑盡可能廉價(jià)易得，反應(yīng)時(shí)間盡可能少。6、新理念：綠色、原子經(jīng)濟(jì)效率等逆合成分析

（RetrosyntheticAnalysis）

判別一個(gè)合成路線的優(yōu)劣及可行性逆合成分析

（Retr