現(xiàn)代有機合成方法與技術(shù)第六章-反合成法及其應(yīng)用課件

第六章反合成法及其應(yīng)用2010年11月第六章反合成法及其應(yīng)用2010年11月內(nèi)容提要反合成法原理和基本概念

反合成分析中的切斷技巧

單官能團化合物的合線路線設(shè)計

雙官能團化合物的合成路線設(shè)計

碳環(huán)化合物的合成路線設(shè)計內(nèi)容提要反合成法原理和基本概念反合成分析中的切斷技巧有機合成設(shè)計總述有機合成三種出發(fā)點利用原料和中間體的合成利用新反應(yīng)合成特定目標(biāo)分子的合成有機合成三種工具類比法——合成藥物強有力的原則（如合成酶的底物類似分子。類比法合成時不僅具體反應(yīng)可借鑒而且合成策略和路線更可以相互通用）想像法——合成戰(zhàn)略取決于化學(xué)家如何去分析目標(biāo)分子，并運用他們的想像力和智慧去克服困難反合成法——20世紀(jì)60年代E.J.Corey提出的逆向全合成分析法有機合成三個要求高效、定向合成條件溫和，操作簡單環(huán)境友好、少or零排放有機合成設(shè)計總述有機合成三種出發(fā)點6.1反合成法及其基本概念反合成法就是利用目標(biāo)分子（TargicMolecular）能夠給出的僅有的結(jié)構(gòu)信息，反向推出合成目標(biāo)分子所需的中間體直到唾手可得的起始原料為止，從而設(shè)計出該分子的合成路線的一種思維方法。這種過程正好與合成方向相反，因此，稱之為反合成法/原理。這種逆推思維過程通常表示為：目標(biāo)分子(?)

中間體起始原料6.1反合成法及其基本概念反合成法就是利用目標(biāo)分子（Tar切斷、連接、重排、官能團轉(zhuǎn)換、合成樹切斷(拆分)是將目標(biāo)分子人為地切開成為兩塊或兩塊以上的碎片過程，雖然是認(rèn)為的但是有依據(jù)的連接是將目標(biāo)分子中兩個適當(dāng)?shù)奶荚舆B接起來，獲得便于進一步拆分的結(jié)構(gòu)。重排是以重排反應(yīng)的反方向把目標(biāo)分子拆開或重新組裝的過程，以此來簡化目標(biāo)分子官能團轉(zhuǎn)換是在不改變目標(biāo)分子骨架的前提下變換官能團的類型或位置，依此來簡化目標(biāo)分子。合成樹目標(biāo)分子經(jīng)多步反合成分析所得到的該分子可能的多種合成路線示意圖，由于形狀類似樹狀，所以叫合成樹。如上圖切斷、連接、重排、官能團轉(zhuǎn)換、合成樹合成元(synthon)與反合成元(retron)及合成等效劑(等價試劑)合成元是反合成分析中目標(biāo)分子反向回推時所得到的結(jié)構(gòu)單元。合成元可以是正離子、負(fù)離子或中性分子。合成等效劑是與合成元對應(yīng)的、具有等同功能的穩(wěn)定化合物。反合成元是反合成分析中目標(biāo)分子進行某一轉(zhuǎn)化時，目標(biāo)分子中存在的必要的結(jié)構(gòu)單元。合成元(synthon)與反合成元(retron)及合成等效示例目標(biāo)分子合成元合成等效劑轉(zhuǎn)化的依據(jù)123酮與格氏試劑反應(yīng)偶姻反應(yīng)Diels-Alder反應(yīng)示例目標(biāo)分子合成元合成等效劑轉(zhuǎn)化的依據(jù)現(xiàn)代有機合成方法與技術(shù)第六章-反合成法及其應(yīng)用課件現(xiàn)代有機合成方法與技術(shù)第六章-反合成法及其應(yīng)用課件6.2反合成法切斷的原則與技巧

五小技巧優(yōu)先考慮骨架的形成優(yōu)先在雜原子處切斷添加輔助官能團后再切斷將目標(biāo)分子推到適當(dāng)階段再切斷利用分子的對稱性三大原則：切斷要有合理的反應(yīng)原理最大簡化原則得出易得原料6.2反合成法切斷的原則與技巧五小技巧三大原則：6.3

單官能團化合物的合成設(shè)計醇合成路線的設(shè)計醛或酮與格氏試劑反應(yīng)是合成醇最有效的方法鹵代烴、酮的轉(zhuǎn)化烯烴合成路線的設(shè)計Witiig反應(yīng)Heck反應(yīng)胺合成路線的設(shè)計腈的水解和硝基化合物的還原----伯胺伯胺與酰鹵、醛、酮的親核反應(yīng)后再還原-----仲胺/叔胺羧酸合成路線的設(shè)計利用格氏試劑與CO2的反應(yīng)利用丙二酸二乙酯合成烯烴的羰基化反應(yīng)其它物種的轉(zhuǎn)化，如醇的氧化、腈的水解等酮合成路線的設(shè)計酰氯與有機鎘試劑或有機錫試劑反應(yīng)得到酮格氏試劑與腈親核加成-水解獲得酮CO的Heck反應(yīng)得到酮其它物種轉(zhuǎn)化形成酮，如醇化烷烴合成路線設(shè)計利用二烷基銅鋰與鹵代烴的反應(yīng)利用硫代縮甲醛與鹵代烴的反應(yīng)再還原這一部分簡單描述一下，例子不講了，效果還不錯??！6.3單官能團化合物的合成設(shè)計醇合成路線的設(shè)計作業(yè)：作業(yè)：6.4雙官能團化合物的合成設(shè)計（1）1,1-二官能團化合物6.4雙官能團化合物的合成設(shè)計（1）1,1-二官能團化合物（2）1,2-二官能團化合物

例1例2（2）1,2-二官能團化合物例1例2作業(yè)：作業(yè)：總結(jié)鄰二醇回推到烯烴來合成；鄰羥基酮可以用炔烴和醛來合成，或者用極性轉(zhuǎn)化來合成；鄰羥基醚可以選用環(huán)氧乙烷來合成；鄰位醛基的酸或酯，可以采用先連接再回推的方法總結(jié)鄰二醇回推到烯烴來合成；（3）1，3-二官能團化合物例1例2（3）1，3-二官能團化合物例1例2殺鼠藥——貝浮爾（Pival）著名的法國香料之一——α-戊基肉桂醛鎮(zhèn)靜劑——奧森米特（Oxanamide）總結(jié)羥醛縮合Claisen縮合Stobb縮合Knoevenagel反應(yīng)（活潑亞甲基化合物與醛酮的反應(yīng)）Perkin縮合（芳醛與酸酐的縮合）殺鼠藥——貝浮爾（Pival）著名的法國香料之一——α-戊基（3）1，5-二官能團化合物例1（3）1，5-二官能團化合物例1例1例2例1例2（5）1,6-二官能團化合物例1方法I方法II（5）1,6-二官能團化合物例1方法I方法II現(xiàn)代有機合成方法與技術(shù)第六章-反合成法及其應(yīng)用課件（6）1,4-二官能團化合物

1,4-二羰基化合物例1分析：合成：（6）1,4-二官能團化合物1,4-二羰基化合物例1分析：例1例1γ-羥基羰基化合物總結(jié)：1.羰基α-位被活化的碳負(fù)離子與α-鹵代酸酯的反應(yīng)獲得β-酮酸酯；2.Nef反應(yīng)（脂肪族硝基化合物參與的micheal反應(yīng)）3.羰基α-位被活化的碳負(fù)離子與環(huán)氧乙烷生成γ-羥基羰基化合物γ-羥基羰基化合物總結(jié)：極性反轉(zhuǎn)極性反轉(zhuǎn)現(xiàn)代有機合成方法與技術(shù)第六章-反合成法及其應(yīng)用課件極性轉(zhuǎn)化極性轉(zhuǎn)化6.5碳環(huán)的切斷與合成路線設(shè)計三元環(huán)例16.5碳環(huán)的切斷與合成路線設(shè)計三元環(huán)例1例2四元環(huán)例1例2例2四元環(huán)例1例2五元環(huán)分子內(nèi)羥醛縮合六圓環(huán)Robinson成環(huán)，A-D反應(yīng)五元環(huán)分子內(nèi)羥醛縮合六圓環(huán)Robinson成環(huán)，A-D反應(yīng)ThankYou!AddyourcompanysloganThankYou!Addyourcompanysl第六章反合成法及其應(yīng)用2010年11月第六章反合成法及其應(yīng)用2010年11月內(nèi)容提要反合成法原理和基本概念

反合成分析中的切斷技巧

單官能團化合物的合線路線設(shè)計

雙官能團化合物的合成路線設(shè)計

碳環(huán)化合物的合成路線設(shè)計內(nèi)容提要反合成法原理和基本概念反合成分析中的切斷技巧有機合成設(shè)計總述有機合成三種出發(fā)點利用原料和中間體的合成利用新反應(yīng)合成特定目標(biāo)分子的合成有機合成三種工具類比法——合成藥物強有力的原則（如合成酶的底物類似分子。類比法合成時不僅具體反應(yīng)可借鑒而且合成策略和路線更可以相互通用）想像法——合成戰(zhàn)略取決于化學(xué)家如何去分析目標(biāo)分子，并運用他們的想像力和智慧去克服困難反合成法——20世紀(jì)60年代E.J.Corey提出的逆向全合成分析法有機合成三個要求高效、定向合成條件溫和，操作簡單環(huán)境友好、少or零排放有機合成設(shè)計總述有機合成三種出發(fā)點6.1反合成法及其基本概念反合成法就是利用目標(biāo)分子（TargicMolecular）能夠給出的僅有的結(jié)構(gòu)信息，反向推出合成目標(biāo)分子所需的中間體直到唾手可得的起始原料為止，從而設(shè)計出該分子的合成路線的一種思維方法。這種過程正好與合成方向相反，因此，稱之為反合成法/原理。這種逆推思維過程通常表示為：目標(biāo)分子(?)

中間體起始原料6.1反合成法及其基本概念反合成法就是利用目標(biāo)分子（Tar切斷、連接、重排、官能團轉(zhuǎn)換、合成樹切斷(拆分)是將目標(biāo)分子人為地切開成為兩塊或兩塊以上的碎片過程，雖然是認(rèn)為的但是有依據(jù)的連接是將目標(biāo)分子中兩個適當(dāng)?shù)奶荚舆B接起來，獲得便于進一步拆分的結(jié)構(gòu)。重排是以重排反應(yīng)的反方向把目標(biāo)分子拆開或重新組裝的過程，以此來簡化目標(biāo)分子官能團轉(zhuǎn)換是在不改變目標(biāo)分子骨架的前提下變換官能團的類型或位置，依此來簡化目標(biāo)分子。合成樹目標(biāo)分子經(jīng)多步反合成分析所得到的該分子可能的多種合成路線示意圖，由于形狀類似樹狀，所以叫合成樹。如上圖切斷、連接、重排、官能團轉(zhuǎn)換、合成樹合成元(synthon)與反合成元(retron)及合成等效劑(等價試劑)合成元是反合成分析中目標(biāo)分子反向回推時所得到的結(jié)構(gòu)單元。合成元可以是正離子、負(fù)離子或中性分子。合成等效劑是與合成元對應(yīng)的、具有等同功能的穩(wěn)定化合物。反合成元是反合成分析中目標(biāo)分子進行某一轉(zhuǎn)化時，目標(biāo)分子中存在的必要的結(jié)構(gòu)單元。合成元(synthon)與反合成元(retron)及合成等效示例目標(biāo)分子合成元合成等效劑轉(zhuǎn)化的依據(jù)123酮與格氏試劑反應(yīng)偶姻反應(yīng)Diels-Alder反應(yīng)示例目標(biāo)分子合成元合成等效劑轉(zhuǎn)化的依據(jù)現(xiàn)代有機合成方法與技術(shù)第六章-反合成法及其應(yīng)用課件現(xiàn)代有機合成方法與技術(shù)第六章-反合成法及其應(yīng)用課件6.2反合成法切斷的原則與技巧

五小技巧優(yōu)先考慮骨架的形成優(yōu)先在雜原子處切斷添加輔助官能團后再切斷將目標(biāo)分子推到適當(dāng)階段再切斷利用分子的對稱性三大原則：切斷要有合理的反應(yīng)原理最大簡化原則得出易得原料6.2反合成法切斷的原則與技巧五小技巧三大原則：6.3

單官能團化合物的合成設(shè)計醇合成路線的設(shè)計醛或酮與格氏試劑反應(yīng)是合成醇最有效的方法鹵代烴、酮的轉(zhuǎn)化烯烴合成路線的設(shè)計Witiig反應(yīng)Heck反應(yīng)胺合成路線的設(shè)計腈的水解和硝基化合物的還原----伯胺伯胺與酰鹵、醛、酮的親核反應(yīng)后再還原-----仲胺/叔胺羧酸合成路線的設(shè)計利用格氏試劑與CO2的反應(yīng)利用丙二酸二乙酯合成烯烴的羰基化反應(yīng)其它物種的轉(zhuǎn)化，如醇的氧化、腈的水解等酮合成路線的設(shè)計酰氯與有機鎘試劑或有機錫試劑反應(yīng)得到酮格氏試劑與腈親核加成-水解獲得酮CO的Heck反應(yīng)得到酮其它物種轉(zhuǎn)化形成酮，如醇化烷烴合成路線設(shè)計利用二烷基銅鋰與鹵代烴的反應(yīng)利用硫代縮甲醛與鹵代烴的反應(yīng)再還原這一部分簡單描述一下，例子不講了，效果還不錯??！6.3單官能團化合物的合成設(shè)計醇合成路線的設(shè)計作業(yè)：作業(yè)：6.4雙官能團化合物的合成設(shè)計（1）1,1-二官能團化合物6.4雙官能團化合物的合成設(shè)計（1）1,1-二官能團化合物（2）1,2-二官能團化合物

例1例2（2）1,2-二官能團化合物例1例2作業(yè)：作業(yè)：總結(jié)鄰二醇回推到烯烴來合成；鄰羥基酮可以用炔烴和醛來合成，或者用極性轉(zhuǎn)化來合成；鄰羥基醚可以選用環(huán)氧乙烷來合成；鄰位醛基的酸或酯，可以采用先連接再回推的方法總結(jié)鄰二醇回推到烯烴來合成；（3）1，3-二官能團化合物例1例2（3）1，3-二官能團化合物例1例2殺鼠藥——貝浮爾（Pival）著名的法國香料之一——α-戊基肉桂醛鎮(zhèn)靜劑——奧森米特（Oxanamide）總結(jié)羥醛縮合Claisen縮合Stobb縮合Knoevenagel反應(yīng)（活潑亞甲基化合物與醛酮的反應(yīng)）Perkin縮合（芳醛與酸酐的縮合）殺鼠藥——貝浮爾（Pival）著名的法國香料之一——α-戊基（3）1，5-二官能團化合物例1（3）1，5-二官能團化合物例1例1例2例1例2（5）1,6-二官能團化合物例1方法I方法II（5）1,6-二官能團化合物例1方法I方法II現(xiàn)代有機合成方法與技術(shù)第六章-反合成法及其應(yīng)用課件（6）1,4-二官能團化合物

1,4-二羰基化合物例1分析：合成：（6）1,4-二官能團化合物1,4-二羰基化合物例1分析：例1例1γ-羥基羰基化合物總結(jié)：1.羰基α-位被活化的碳負(fù)離子與α-鹵代酸酯的反應(yīng)獲得β-酮酸酯；2.Nef反應(yīng)（脂肪族硝基化合物參與的micheal反應(yīng)）3.羰基α-位被活化的碳