有機(jī)合成課件-Chapter3分子的拆開

Chaper3分子的拆開12本章教學(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3.4β－羥基羰基化合物和α,β－不飽和羰基化合物的拆開3.51,3－二羰基化合物的拆開3.61,5－二羰基化合物的拆開3.7α－羥基羰基化合物的拆開3.81,4－和1,6－二羰基化合物的拆開3.9內(nèi)酯的合成

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α-氫原子存在。因此，在考慮骨架形成必須同時(shí)考慮官能團(tuán)的變化。3.1優(yōu)先考慮骨架的形成骨架是梁，官能團(tuán)是料考慮骨架形成時(shí)必須考慮官能團(tuán)的變化3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分子的拆開法和注意點(diǎn)4

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)，就可以用于拆開。例如:

要充分理解Diels-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分子的拆開法和注意點(diǎn)51.在不同部位將分子拆開，最大可能的簡化：分子拆開部位的選擇是否合適，對(duì)合成的成敗有著決定性的影響。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分子的拆開法和注意點(diǎn)62.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)將其連接起來。b優(yōu)于a

3.2分子的拆開法和注意點(diǎn)73.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分子的拆開法和注意點(diǎn)83.3醇的拆開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化合物的橋梁9β－羥基羰基化合物可用羥醛縮合反應(yīng)來制備：α－氫原子的醛、酮，在稀酸或稀堿的催化下，縮合成β－羥基醛、酮。稀酸催化機(jī)理：3.4 β-羥基羰基化合物的拆開10Examples3.4 β-羥基羰基化合物的拆開11β－羥基醛、酮脫水得到α，β－不飽和醛、酮的切斷。α,β－不飽和羰基化合物的拆開12通過分子內(nèi)的羥醛縮合的方法環(huán)狀α，β－不飽和酮五員、六員環(huán)酮更容易形成溫和條件下（通常是堿），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α,β－不飽和羰基化合物的拆開13克萊森－史密特（Claisen-Schmidt）反應(yīng)?α,β-不飽和羰基化合物的拆開14具有相當(dāng)丙二酸反應(yīng)性的亞甲基化合物的反應(yīng)Whycanthestrongbasesnotbeused?α,β－不飽和羰基化合物的拆開15其它使α－氫活化的方法

（含其它強(qiáng)吸電子基團(tuán)）α,β－不飽和羰基化合物的拆開163.5 1,3－二羰基化合物的切斷相同酯間的縮合酯的分子內(nèi)的縮合不同酯間的縮合酮與酯縮合酯與RCN的縮合171.相同酯間的縮合2.酯的分子內(nèi)的縮合（DieckmannCondensation）3.5 1,3－二羰基化合物的切斷18３.不同酯間的縮合兩個(gè)不同的酯都有α－氫，自縮合和交差縮合導(dǎo)致４種產(chǎn)物，在合成上意義不大一個(gè)酯有α-氫，另一個(gè)沒有α-氫3.5 1,3－二羰基化合物的切斷19α－草酰乙酯受熱，放除CO(脫去羧基)的特性在合成上有用.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.3.5 1,3－二羰基化合物的切斷20ExampleA3.5 1,3－二羰基化合物的切斷21ExampleB3.5 1,3－二羰基化合物的切斷22ExampleC3.5 1,3－二羰基化合物的切斷23４.酮與酯縮合許多酮可用酯酰化為β－二酮或β－酮醛CH3COCH2R型的酮中，α－甲基可被甲酸酯以外的所有酯優(yōu)先酰化，甲酸酯則主要?；粒瓉喖谆?。24白屈菜酸的合成25SyntheticRoute26某些可能的負(fù)離子片段的相對(duì)穩(wěn)定性可以用來指導(dǎo)進(jìn)行切斷3.5 1,3－二羰基化合物的切斷27各種各樣的甲基酮可以用甲酸酯和醇鈉加以?；?，產(chǎn)物理應(yīng)為β－酮醛，但它們與α－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。28Example:

3-甲基色酮的合成29５.酯與ＲＣＮ的縮合：生成β－Ketonitrile傳統(tǒng)方法，α-苯基乙酸乙酯不能由乙酰乙酸乙酯苯化得到,現(xiàn)代呢？Example13.5 1,3－二羰基化合物的切斷303.5 1,3－二羰基化合物的切斷31Example２Example３32Example４333.61,5－二羰基化合物的切斷邁克爾加成（MichaelAddition）曼尼希反應(yīng)（ManichReaction）34１.邁克爾加成（MichaelAddition）含有活性氫的化合物在α,β-不飽和羰基化合物上進(jìn)行共軛加成3.61,5－二羰基化合物的切斷35催化劑:堿(胺、醇鈉、氫氧化鈉等）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α,β-不飽和羰基化合物：α,β-不飽和醛、酮酯以及α,β-不飽和腈、硝基、砜3.61,5－二羰基化合物的切斷36MichaelAdditionMechanism37１，５－二羰基化合物:兩個(gè)中間鍵之一進(jìn)行切斷有時(shí)切斷中只有一種是可能的38Whichoneisbetter?有時(shí)我們必須在兩種機(jī)理中選擇合理的切斷39逆合成分析：3.61,5－二羰基化合物的切斷40哪一種占主體？合成路線：3.61,5－二羰基化合物的切斷41逆合成分析：3.61,5－二羰基化合物的切斷42含有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)。Example1２.曼尼希反應(yīng)（ManichReaction）3.61,5－二羰基化合物的切斷43Example2Example33.61,5－二羰基化合物的切斷443.7α－羥基羰基化合物的切斷α－羥基酸的切斷α－羥基酮的切斷１，２－二醇的切斷45１.α－羥基酸的切斷基本方法：α－羥基酸最好以一個(gè)醛和ＣＮ－來制取。3.7α－羥基羰基化合物的切斷46逆合成分析：3.7α－羥基羰基化合物的切斷47合成路線：3.7α－羥基羰基化合物的切斷48逆合成分析：3.7α－羥基羰基化合物的切斷49合成路線：3.7α－羥基羰基化合物的切斷50應(yīng)用于氨基酸的合成：3.7α－羥基羰基化合物的切斷51安息香縮合反應(yīng)：

苯偶姻（Benzoin）的合成3.7α－羥基羰基化合物的切斷52應(yīng)用例子：3.7α－羥基羰基化合物的切斷53２.α－羥基酮的切斷54Example1Example2553.１，２－二醇的切斷１,２－二醇最好的方法是將烯烴用如OsO4,KMnO4等進(jìn)行羥基化反應(yīng)。烯烴可以用ＷＩＴＴＩＧ反應(yīng)制得。3.7α－羥基羰基化合物的切斷56Example13.7α－羥基羰基化合物的切斷57Example23.7α－羥基羰基化合物的切斷58對(duì)稱二醇可由游離基反應(yīng)制取3.7α－羥基羰基化合物的切斷59酮醇縮合：二酯的分子內(nèi)反應(yīng)生成１，２－二氧化的碳架。3.7α－羥基羰基化合物的切斷60Example1:3.81,4－二羰基化合物的切斷61Example2:?3.81,4－二羰基化合物的切斷62機(jī)理：3.81,4－二羰基化合物的切斷63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。一個(gè)有效辦法就是將其變成烯胺3.81,4－二羰基化合物的切斷64烯胺進(jìn)攻活潑的－羰基鹵代物，而不是羰基本身。3.81,4－二羰基化合物的切斷65－羥基羰基化合物的切斷Example1:逆合成：3.81,4－二羰基化合物的切斷66合成路線：3.81,4－二羰基化合物的切斷67逆合成：Example２:

3.81,4－二羰基化合物的切斷68合成路線：3.81,4－二羰基化合物的切斷69逆合成：Example３:3.81,4－二羰基化合物的切斷70合成路線：3.81,4－二羰基化合物的切斷71１，６－二羰基化合物的切斷利用環(huán)己烯斷鍵成二酮Birch還原72利用環(huán)己烯斷鍵成二酮

73Example1:逆合成分析：74合成路線：75Example2:逆合成