chapt有機合成的課件資料

chapt有機合成的課件資料第1頁/共51頁§一、重要性和基本要求

由結(jié)構(gòu)簡單的基本有機原料結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的目標化物重要天然化合物的結(jié)構(gòu)確認；有機合成是一切有機研究的基礎(chǔ)—合成樣品，才有可能進行各種研究；構(gòu)效關(guān)系理論有機

往往合成一類新化合物，便開辟了一個新的研究領(lǐng)域：冠醚的合成冠醚化學(xué)：穴狀、籠狀、套環(huán)、配位化合物，生物、藥物中的受體理論巴基球的合成巴基球化學(xué)：碳納米管，碳納球……

C60，C70……第2頁/共51頁新藥開發(fā)：

平均6000個新化合物，才能篩選出一種新藥。

“化學(xué)創(chuàng)造自己的研究對象”

復(fù)雜天然化合物的總合成代表了有機合成的最高水平多位諾貝爾獎獲得者都是復(fù)雜天然化合物總合成的大師:如：

Woodward.R.B(1965):VitaminB12

－VB12(1973)

Erythonolide(紅霉素A)(1981)Corey.E.J.(1990):PGF2α;PGE2……Nicolaou.K.C:Taxol(紫杉醇)(1994).Brevetoxinl個別、單一的反應(yīng)——組合起來用于合成某一目標化合物.

學(xué)用第3頁/共51頁

許多結(jié)構(gòu)復(fù)雜的天然化合物已相繼被合成，像?？舅?含68個手性中心)都能立體選擇性合成。(1994.Y.Kishi)，為有機化學(xué)工業(yè)，制藥工業(yè)提供各種性能和用途的新產(chǎn)品。設(shè)計合理的合成路線：例：顛茄酮的合成.第4頁/共51頁

好的合成路線的要求：1、步驟少

（多則總產(chǎn)率低、時間、原材料消耗多）；2、產(chǎn)率高（副反應(yīng)少，分離簡便）；3、原料便宜易得

；4、反應(yīng)條件、設(shè)備易于實現(xiàn)；5*符合綠色化學(xué)要求：原子經(jīng)濟性，無毒或少毒，污染盡可能少。第5頁/共51頁§二、合成設(shè)計中幾個彼此相關(guān)的因素

碳骨架合成指定結(jié)構(gòu)

功能團種類和位置

的化合物

分子構(gòu)型一、合成合適的碳骨架：

碳鏈增長—最主要（由小分子大分子）；碳鏈縮短—有時也用到（如大的化合物天然或合成易得）；成環(huán)—對環(huán)狀化合物是關(guān)鍵；（重排）第6頁/共51頁1、碳鏈的增長：(現(xiàn)有的反應(yīng)從機理上分三類)

自由基反應(yīng)：

太活潑，難于定向控制—合成應(yīng)用少

離子反應(yīng)：

電子受體電子給體（親電）（親核）

協(xié)同反應(yīng)：

環(huán)加成的重要方法。第7頁/共51頁用于形成新的C－C鍵的反應(yīng)：（1）、親核取代：

電子給體（親核試劑）：碳負離子或潛在的碳負離子都是金屬化合物（由鹵代烴，端炔制備）如：

格氏試劑RMgBr

烷基鋰RLi

烷基銅鋰R2CuLi

金屬炔化物RC三C-

+MgX（+Na）第8頁/共51頁吸電子基α－位上的H在堿存在下轉(zhuǎn)變成烯醇鹽電子給體：

第9頁/共51頁為了保證烯醇鹽有足夠的濃度，必須根據(jù)α－H活性大小，選擇合適的堿。第10頁/共51頁第11頁/共51頁生成新的C－C鍵的反應(yīng)：（1）、親核取代：第12頁/共51頁（2）、負碳離子對羰基的親核加成第13頁/共51頁第14頁/共51頁第15頁/共51頁芳環(huán)上的親電取代：第16頁/共51頁2、碳鏈的縮短（1）、脫羧（2）、鹵仿反應(yīng)：（3）、烯的氧化：（4）、酮的氧化：第17頁/共51頁3、成環(huán)：（1）、三（四）元環(huán)：3員：4員：第18頁/共51頁五員：六員：第19頁/共51頁4、重排反應(yīng)：（1）、Pinacol重排：（2）、Beckmann重排：第20頁/共51頁二、在分子特定位置上引入所需的官能團最理想的情況是骨架改變的同時在指定位置引入官能團，但仍常需要引入、消去或轉(zhuǎn)變官能團。

（ComprehensiveOrganicTransformations）1、官能團的轉(zhuǎn)換：氧化程度相同的官能團可以通過取代相互轉(zhuǎn)化：第21頁/共51頁氧化程度不同的可以通過氧化－還原相互轉(zhuǎn)化：第22頁/共51頁第23頁/共51頁2、官能團的引入與消除：引入：第24頁/共51頁消除：第25頁/共51頁第26頁/共51頁三、立體化學(xué)控制：

我們已學(xué)過的立體選擇性反應(yīng)：1、重排2.取代：第27頁/共51頁3、加成反應(yīng)：烯烴＋鹵素：第28頁/共51頁第29頁/共51頁4、消除反應(yīng)：第30頁/共51頁4、手性合成：（1）、催化氫化：（2）、催化環(huán)氧化：第31頁/共51頁§三、設(shè)計合成路線的方法（原料目標化合物（簡單化合物，較直觀）

目標化合物原料:逆合成法（retrosynthesis）a優(yōu)于b第32頁/共51頁

逆合成導(dǎo)出的合成路線不止一種，應(yīng)認真分析比較，選出最合理的路線。

同一化合物可在不同的地方斷開，有合理與不合理之分，同樣合理也有優(yōu)劣之差：如：b合理，a不合理b優(yōu)于a有消除副反應(yīng)②①第33頁/共51頁幾類重要化合物的拆開法：1.β－羥基（或α、β不飽和）羰基化合物的拆開：第34頁/共51頁2.1,3－二羰基化合物的拆開：第35頁/共51頁3.1,5－二羰基化合物的拆開：第36頁/共51頁第37頁/共51頁4.1,4或1,6－二羰基化合物的拆開：第38頁/共51頁第39頁/共51頁5.α－羥基羰基化合物的拆開

第40頁/共51頁§四.導(dǎo)向基團和保護基團的應(yīng)用一、導(dǎo)向基團：第41頁/共51頁1、活化導(dǎo)向：第42頁/共51頁第43頁/共51頁2、鈍化也可導(dǎo)向：第44頁/共51頁3、封閉特定位置來導(dǎo)向：第45頁/共51頁二、保護基團：基團保護要滿足下列要求：①容易引入②與被保護基形成的結(jié)構(gòu)能經(jīng)受住所要發(fā)生反應(yīng)的條件③可以在不破壞分子其他部分的條件下除去第46頁/共51頁不同類化合物的保護方法：1.醇（酚）的保護:.(1).成醚：(2).成酯：

(3).第