農(nóng)藥化學(xué)合成基礎(chǔ)

農(nóng)藥化學(xué)合成基礎(chǔ)一、有機化合物官能團轉(zhuǎn)換通過醇羥基轉(zhuǎn)換制取鹵代物，是比較經(jīng)典的方法。農(nóng)藥化學(xué)合成常用的鹵化劑有三鹵化磷、五鹵化磷和鹵化亞砜等，醇和酸、酸酐或酰鹵反應(yīng)是制取酯的重要方法，有時此反應(yīng)用來保護羧基。醇之間、醇與鹵化物之間的縮合反應(yīng)常用于制備醚，此也是羥基的常用保護方法之一。

在農(nóng)藥化學(xué)合成中，很多目標(biāo)分子的合成是通過原料或中間體的官能團之間的轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)的，因此有機化合物官能團轉(zhuǎn)換是農(nóng)藥化學(xué)合成的重要工具之一。1、羥基的轉(zhuǎn)換2021/4/272農(nóng)藥合成中有關(guān)醇、酚的常見官能團轉(zhuǎn)換反應(yīng)2021/4/2732、氨基的轉(zhuǎn)換氨基是一個堿性基團，也是一個對氧化劑較敏感基團，作為親核試劑可與鹵代烴、酰鹵、酸酐等作用。在較低溫度下伯芳胺與亞硝酸在酸性條件下生成重氮鹽的反應(yīng)，在農(nóng)藥化學(xué)合成上具有重要意義。2021/4/2742021/4/2753、含鹵化合物的轉(zhuǎn)換在鹵代烷分子中，鹵素作為一個較好離去基團，可與H2O、NH3、OH-、RO-、I-、SH-、CN-、SCN-、NO2等親核試劑發(fā)生親核取代反應(yīng)，完成很多轉(zhuǎn)換。通過鹵代烷與金屬反應(yīng)，可以制得農(nóng)藥化學(xué)合成中重要的有機金屬試劑。因此，含鹵化合物的官能團轉(zhuǎn)換在農(nóng)藥合成中具有一定的應(yīng)用價值。2021/4/2762021/4/2774、醛和酮的轉(zhuǎn)換醛和酮的共同特征是含有活性官能團羰基，在農(nóng)藥化學(xué)合成中，利用羰基的活性和其α-位的反應(yīng)性，可以實現(xiàn)多種合成目的。2021/4/2782021/4/2795、羧酸及其衍生物的轉(zhuǎn)換羧酸及其衍生物是農(nóng)藥化學(xué)合成的重要原料和中間體，通過它們可以實現(xiàn)很多官能團的轉(zhuǎn)換和目標(biāo)物的合成。2021/4/27102021/4/2711二、農(nóng)藥分子中雜環(huán)骨架的形成自20世紀(jì)90年代以來，農(nóng)藥的發(fā)展已經(jīng)進入以雜環(huán)化合物為主的時代，雜環(huán)化合物在新農(nóng)藥研發(fā)中的起著重要的作用。近年來開發(fā)的農(nóng)藥新品種，很大比例屬于雜環(huán)化合物。2021/4/27121、呋喃呋喃環(huán)在農(nóng)藥分子中經(jīng)常以苯并呋喃或呋喃酮等形式出現(xiàn)。2021/4/2713逆合成分析Paal-Knorr合成法Feist-Benarry合成法2021/4/27142、噻吩2021/4/27152021/4/27163、吡咯2021/4/2717逆合成分析2021/4/27184、噻唑噻唑結(jié)構(gòu)的農(nóng)藥占有比較重要地位，經(jīng)常以噻唑或苯并噻唑形式出現(xiàn)。例如第二代煙堿類殺蟲劑代表噻蟲嗪，以及殺菌劑噻菌靈和苯噻硫氰等。2021/4/27192021/4/27205、咪唑咪唑結(jié)構(gòu)的農(nóng)藥在殺菌劑中占有很重要地位，經(jīng)常以咪唑或苯并咪唑形式出現(xiàn)。例如抑菌唑、多菌靈、腈菌唑等。以咪唑環(huán)形式出現(xiàn)時，咪唑環(huán)的引入往往是以咪唑為原料，通過相關(guān)化學(xué)反應(yīng)制得咪唑類殺菌劑。2021/4/2721逆合成分析2021/4/27226、吡啶吡啶在農(nóng)藥化學(xué)合成中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在殺菌劑中。如殺菌劑中吡啶類殺菌劑已經(jīng)形成一個系列類別。2021/4/27232021/4/27242021/4/27257、嗎啉嗎啉在農(nóng)藥化學(xué)合成中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在殺菌劑中，如殺菌劑中嗎啉類殺菌劑已經(jīng)形成一個系列類別。2021/4/27268、嘧啶嘧啶在農(nóng)藥化學(xué)合成中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在殺菌劑中，如殺菌劑中嘧啶類殺菌劑已經(jīng)形成一個系列類別。除草劑中的磺酰脲類除草劑中，許多品種含有嘧啶環(huán)結(jié)構(gòu)。2021/4/27272021/4/2728三、農(nóng)藥合成中官能團的保護農(nóng)藥化學(xué)合成過程中，原料或中間體往往含有一個以上官能團，而目標(biāo)物的合成通常只需要分子的某一部位發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)反應(yīng)中非反應(yīng)官能團干擾預(yù)期反應(yīng)時，合成過程中通?？梢圆捎孟率霾呗?。2021/4/2729(1)使用選擇性試劑。所用試劑只能在特定部位發(fā)生反應(yīng)。實際上，很多選擇性試劑都難以得到令人滿意的效果。(2)保護基團法。將不希望發(fā)生反應(yīng)的部位即敏感部位保護起來，在所需反應(yīng)完成之后再將為起保護作用而引入的保護基團去掉。2021/4/2730比較理想的保護基團一般應(yīng)具備如下條件：①易于引入所保護分子中的目標(biāo)位置，最好能夠定量反應(yīng)。②保護基引入后，生成的化合物在后續(xù)反應(yīng)過程中穩(wěn)定，即所保護的敏感部位不再敏感。③引入的保護基較容易的在不影響分子其他部位的情況下定量的解脫下來。④保護基解脫后形成的混合物易于分離。2021/4/27311、羥基的保護醇羥基可以發(fā)生烴基化反應(yīng)、氧化反應(yīng)、脫水反應(yīng)，能夠分解Grignard試劑和其他金屬有機化合物，因此在某些農(nóng)藥化學(xué)合成中為了阻止上述反應(yīng)的發(fā)生，需要將其保護起來。(1)醇羥基的保護2021/4/27322021/4/2733(2)酚羥基的保護2021/4/27342、羰基的保護在農(nóng)藥化學(xué)合成中，羰基是最容易發(fā)生反應(yīng)的活潑官能團之一，可與多種親核試劑發(fā)生親核加成反應(yīng)，常用的保護方法如下(1)形成縮醛（酮）或其等價物2021/4/27352021/4/2736(2)形成二甲醇縮酮：R2C(OCH3)2

(3)形成二氰乙烯衍生物該類保護基的特點是形成的保護結(jié)構(gòu)對酸穩(wěn)定，對堿敏感，脫保護條件是在堿性介質(zhì)