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第三章有機(jī)合成控制方法與策略1第一頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一◆反應(yīng)的選擇性(selectivity):是指在某一給定條件下同一底物分子的不同位置或方向上都可能發(fā)生反應(yīng)時(shí)生成幾種不同產(chǎn)物的傾向性§1合成選擇性的應(yīng)用一、概述:第二頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一在有機(jī)物反應(yīng)中,反應(yīng)底物不同的部位和試劑之間,反應(yīng)能力是不一樣的。不同的反應(yīng)底物與相同的試劑、相同的反應(yīng)底物與不同的試劑之間反應(yīng),更是有著明顯的差異。就是同樣的反應(yīng)物和試劑,在不同的條件(溶劑、催化劑、溫度和壓力等等)下反應(yīng)的進(jìn)行和產(chǎn)物的獲得,也有很大的差異?!艉x:有目的、有意識(shí)利用反應(yīng)性的不同來(lái)實(shí)施有機(jī)合成反應(yīng),以達(dá)到合成目標(biāo)分子的目的,稱為反應(yīng)性差異的利用。選擇性合成反應(yīng)的類型化學(xué)選擇性區(qū)域選擇性立體選擇性第三頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一◆內(nèi)容:

(1)不同部位的相同基團(tuán)反應(yīng)性差異的利用;

(2)不同官能團(tuán)反應(yīng)性差異的利用;

(3)選擇性試劑差異的利用。二、化學(xué)選擇性的利用化學(xué)選擇性(chemoselectivity):指不使用保護(hù)或活化等策略,使分子中多個(gè)相同或不同官能團(tuán)發(fā)生某一個(gè)反應(yīng)的傾向性,也就是指反應(yīng)試劑對(duì)不同官能團(tuán)或處于不同結(jié)構(gòu)環(huán)境下的相同官能團(tuán)的選擇性反應(yīng)。第四頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一1.不同部位的相同基團(tuán)反應(yīng)性差異的利用

在有機(jī)物分子中,同種原子或基團(tuán),由于所處的地位不同,常常有著反應(yīng)性的差異,有些甚至差別很大?!暨x擇性氧化反應(yīng)Pd/C催化氫化α,β-不飽和醛、酮的雙鍵,具有很高的選擇性:DMAP與氯鉻酸組成的吡啶蓊鹽,選擇性氧化烯丙醇及芐醇:第五頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一分子中有數(shù)個(gè)羥基時(shí),活性二氧化錳可選擇氧化烯丙位羥基:◆選擇性還原反應(yīng)第六頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一N-鹵代酰胺:選擇性的鹵化芐位與烯丙位-OH◆選擇性鹵代反應(yīng)第七頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一◆

α-溴代酸的生成反應(yīng)羧酸的溴代反應(yīng).只發(fā)生在α-碳上。當(dāng)RCHBr-CO2H的第二個(gè)α-H在過(guò)量溴和較高溫度下被溴取代后,反應(yīng)就中止了。第八頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一◆三元酸酯的水解反應(yīng)剩下兩個(gè)芳酸酯基,空間位阻小的易水解:當(dāng)利用反應(yīng)性差異來(lái)使反應(yīng)在指定的部位進(jìn)行時(shí),其他反應(yīng)條件的影響,也必須考慮在內(nèi)。即不但要利用內(nèi)因----分子的固有特性,而且還要注意外因----反應(yīng)條件的影響。某些情況下,外因甚至還能起主導(dǎo)作用。第九頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一如:弗瑞德?tīng)枴死虼?Friedel—Crafts)多烷化反應(yīng),各反應(yīng)條件都起著很重要的作用。①溫度的影響②催化劑活性強(qiáng)弱的影響第十頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一③催化劑用量的影響以上三種影響因素,都由于反應(yīng)是可逆的,所以,因受動(dòng)力學(xué)控制和熱力學(xué)控制的差異,而得到不同的產(chǎn)物。

④溶劑的影響

溶劑極性,對(duì)反應(yīng)發(fā)生的部位也有影響。第十一頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一而苯酚在非極性溶劑中(如CS2),呈分子狀態(tài),而在極性溶劑(如水)中,離解為離子狀態(tài),苯氧負(fù)離子負(fù)電荷對(duì)苯環(huán)共軛的影響,比分子狀態(tài)未共享電子對(duì)對(duì)苯環(huán)的共軛影響大得多,對(duì)其親電取代反應(yīng)更為有利。合成實(shí)例例設(shè)計(jì)下列物質(zhì)的合成路線分析:

三者都視為2,4-戊二酮的烴基衍生物。第十二頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一從母體骨架分析,中間亞甲基上的氫酸性大,其共軛堿的堿性小,兩端甲基上的氫酸性小,其共軛堿的堿性大。烴基化試劑常用鹵代烷R-X。合成第十三頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一例2設(shè)計(jì)1,3,5,7-辛四烯的合成路線。分析:對(duì)此含8個(gè)C原子的多烯的分子結(jié)構(gòu),其解析方法在于:把四個(gè)雙鍵視為不等同的;整個(gè)分子又是溝通環(huán)狀與鏈狀化合物的特例。第十四頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一合成方法—步驟雖多,產(chǎn)率較高。b.方法二此法步驟雖少,但副反應(yīng)多,故,產(chǎn)率較低。第十五頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一另一半的合成及全合成2、不同官能團(tuán)反應(yīng)性差異的利用對(duì)于同種試劑,不同的官能團(tuán),反應(yīng)的差異性是多種多樣的:有的能反應(yīng),有的不能反應(yīng):即使都能反應(yīng),也有難易程度和速度快慢之別??煞譃閮煞N情況?!舳喙倌軋F(tuán)化合物中的兩種官能團(tuán)都能與同一種試劑反應(yīng),但反應(yīng)性較弱的官能團(tuán)卻是合成所需要的。在合成中應(yīng)先將最活潑而不需要反應(yīng)的官能團(tuán)保護(hù)起來(lái),再進(jìn)行所需要的反應(yīng),而后去掉保護(hù)基,即達(dá)到合成的目的。第十六頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一◆多官能團(tuán)化合物中,有兩種以上的官能團(tuán)都能發(fā)生反應(yīng),但所需要的是最活潑的官能團(tuán)反應(yīng)。在合成中應(yīng)控制試劑用量和反應(yīng)條件,只讓最活潑的官能團(tuán)反應(yīng)為宜。為了選用合適試劑,對(duì)不同官能團(tuán)的反應(yīng)件差異進(jìn)行利用,熟悉一些重要試劑,特別是一些著名的常用試劑,對(duì)常見(jiàn)官能團(tuán)的反應(yīng)活性順序是必要的。(1)Grignard試劑與常見(jiàn)官能團(tuán)反應(yīng)性差異及其活性順序例分步完成下列反應(yīng)式:

6-羥基-4-氧代己酸乙酯與足量RMgX作用第十七頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一(2)不飽和鍵親電加成的反應(yīng)性差異碳碳不飽和鍵發(fā)生親電加成的活潑性;>C=C<>>-C≡C-(3)常用?;瘎┓磻?yīng)性強(qiáng)弱的比較一些常用?;瘎┓磻?yīng)性強(qiáng)弱順序如下第十八頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一例由雙環(huán)[2,2,2]辛烷1,4-二羧酸單乙酯合成雙環(huán)-[2,2,2]-辛烷-4-氨基甲酰-1-羧酸乙酯。分析TM為橋環(huán)化合物▲從骨架到官能團(tuán)可看出,合成的實(shí)質(zhì)是將羧基-COOH轉(zhuǎn)變

成酰胺基?!鴱孽;噭┑幕顫婍樞蚩芍?;欲將NH3?;癁楱CCONH2,反應(yīng)活性–CO2R>-CO2H,所以直接氨解反應(yīng)不行。第十九頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一▲應(yīng)先將-COOH轉(zhuǎn)化為比酯基更活潑的-COX或酐,才有可能在C1上-CO2Et不變的情況下,C4上的羧基酰胺化(因-COX太活潑而不適用)?!魧?COOH變成酸酐,應(yīng)注意到下步氨解時(shí)為保證氨基進(jìn)攻原羧基中的>C=O碳原子,還得將引入的羧基“適當(dāng)”鈍化。合成合成實(shí)例設(shè)計(jì)2-溴-3-環(huán)己基丙烯的合成路線第二十頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一▲

Br是乙烯式鹵原子,很不活潑,▲環(huán)己基看作與烯丙基相連的取代基,如何實(shí)施兩烴基的相連?首先考慮武慈反應(yīng),其適用于對(duì)稱合成,若為不對(duì)稱合成,則副產(chǎn)物較多。但若利用格氏試劑與鹵代烴偶聯(lián).能定量的定向完成。所以,可作如下拆開(kāi):合成第二十一頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一對(duì)于同種官能團(tuán),不同的試劑,反應(yīng)性強(qiáng)弱不同。所以在反應(yīng)時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)試劑有所選擇,有時(shí),還需要控制反應(yīng)進(jìn)行的程度,這也是值得注意的戰(zhàn)術(shù)問(wèn)題。下面著重討論三個(gè)問(wèn)題。(a)還原硝基保留偶氮基遵循的規(guī)律:氧化程度越高者,越易還原。例如:3、選擇性試劑的利用(1)多種硫化物的選擇性還原作用氨基可進(jìn)行重氮化和進(jìn)一步偶聯(lián),故可用于多偶氮基染料的合成。第二十二頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一(b)多硝基化合物的選擇性還原(i)數(shù)目的選擇即芳香族多硝基化合物用硫氫化銨、硫化銨、多硫化物或多硫化銨為還原劑還原時(shí),可以僅還原其中的一個(gè)硝基為氨基。如:②(ii)位置的選擇①第二十三頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一(iii)單環(huán)芳族-OH,或-NH2鄰、對(duì)-位有硝基時(shí),鄰位優(yōu)先還原:(2)重要有機(jī)金屬物對(duì)α,β-不飽和羰基化合物的選擇性加成:(a)格氏試劑(i)脂肪族α,β-不飽和醛,主要發(fā)生1,2-加成反應(yīng)(ii)脂肪族或混合的α,β-不飽和酮,大多以1,4-成為主第二十四頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一(iii)芳香族α,β-不飽和酮,幾乎全部是1,4-加成(iv)加入氯化亞銅能強(qiáng)化1,4-加成加入Cu2Cl2后,中間形成了二烷基酮,效果與二烷基銅鋰相似。第二十五頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一(b)有機(jī)鋰試劑:以l,2-加成為主(c)二烷基銅鋰:1,4-加成為主因此,無(wú)論醛或酮,空間位阻小的以1,2-加成為主,空間位阻大的以1,4-加成為主。試設(shè)計(jì)合成路線:分析:第二十六頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一而:合成:(略)(3)利用環(huán)酐合成對(duì)稱和不對(duì)稱的環(huán)酐作為?;瘎r(shí),因其中一個(gè)?;l(fā)生親核反應(yīng)后,另一個(gè)酰基轉(zhuǎn)化為活性較低的羧基(或羧酸鹽),因而可以利用環(huán)酐的單點(diǎn)酰化反應(yīng)合成二元酸的不對(duì)稱羧酸衍生物。第二十七頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一如:由丁二酸合成丁二酸單乙酯第二十八頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一合成:(略)三、區(qū)域選擇性的利用區(qū)域選擇性(regioselectivity):試劑對(duì)底物分子中兩種不同部位的進(jìn)攻,從而生成不同位置異構(gòu)產(chǎn)物的選擇情況,亦即使某個(gè)官能團(tuán)化學(xué)環(huán)境中的某個(gè)特定位置起反應(yīng)而其他位置不受影響的傾向性。第二十九頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一區(qū)域選擇性規(guī)律:如不對(duì)稱烯烴親電加成的馬氏規(guī)則、鹵代烴和醇類化合物的分子內(nèi)消除反應(yīng)中查依采夫規(guī)則、季銨堿熱消除反應(yīng)中的霍夫曼規(guī)則、芳香環(huán)親電取代反應(yīng)的定位規(guī)則等。1酮的區(qū)域選擇性反應(yīng)具有兩個(gè)不同α-碳的不對(duì)稱酮若在某一端的β-位上引入吸電子基,會(huì)使酮的α-位的亞甲基活化并優(yōu)先發(fā)生親核反應(yīng),從而得到區(qū)域選擇性反應(yīng)的目的。第三十頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一介質(zhì)的酸堿度對(duì)不對(duì)稱酮反應(yīng)區(qū)域的影響:堿性介質(zhì)中反應(yīng)主要發(fā)生在取代基較少的α-碳上;酸性介質(zhì)中反應(yīng)主要發(fā)生在取代基較多的α-碳上。不對(duì)稱雙烯體與不對(duì)稱親雙烯體的Diels-Alder反應(yīng)具有“鄰、對(duì)位”定位的區(qū)域選擇性。例如:2Diels-Alder反應(yīng)的區(qū)域選擇性第三十一頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一四、立體選擇性與立體專一性如何控制產(chǎn)物的立體構(gòu)型是設(shè)計(jì)合成路線考慮的重要問(wèn)題。控制目標(biāo)分子立體構(gòu)型的策略就是正確應(yīng)用立體選擇性反應(yīng)。立體選擇性反應(yīng):可能生成兩種或兩種以上立體異構(gòu)產(chǎn)物但實(shí)際上主要生成其中一種異構(gòu)體的反應(yīng)。立體專一性反應(yīng):由具有立體異構(gòu)的反應(yīng)物參與的立體選擇性反應(yīng)稱為立體專一性反應(yīng)。立體選擇性反應(yīng)類型順?lè)串悩?gòu)立體選擇性反應(yīng)對(duì)映異構(gòu)立體選擇性反應(yīng)非對(duì)映異構(gòu)立體選擇性反應(yīng)第三十二頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一1雙鍵順/反立體選擇性控制雙鍵順?lè)串悩?gòu)的選擇控制主要有兩種控制:一種是通過(guò)炔烴的立體控制還原,另一種是通過(guò)Wittig反應(yīng)控制。Lindlar催化劑:Pd-BaSO4-喹啉P-2型Ni:在乙醇中制備的硼化鎳Ni2B(在水中制備的硼化鎳為P-1型Ni)。P-2Ni催化活性小于P-1Ni,但立體選擇性高。醛或酮經(jīng)Wittig反應(yīng)生成烯烴的立體化學(xué)與葉立德的性質(zhì)有關(guān),穩(wěn)定的葉立德以E型產(chǎn)物為主,不穩(wěn)定葉立德主要生成Z型產(chǎn)物。溶劑也是影響產(chǎn)物順?lè)串悩?gòu)的重要因素。第三十三頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一

Diels-Alder反應(yīng)中,順式親雙烯體給出順式產(chǎn)物,反式的親雙烯體給出反式產(chǎn)物。2.Diels-Alder反應(yīng)的立體選擇性雙烯體的立體結(jié)構(gòu)也保留到產(chǎn)物當(dāng)中。如:第三十四頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一3.烯烴順?lè)串悩?gòu)體在加成反應(yīng)中的立體選擇性鏈狀或環(huán)狀烯烴在各類加成反應(yīng)中因加成反應(yīng)的歷程不同而呈現(xiàn)不同的立體選擇性和立體專一性。第三十五頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一烯烴催化氫化反應(yīng)、與OsO4或冷稀KMnO4的鄰二羥基化反應(yīng)及硼氫化-氧化反應(yīng)中呈現(xiàn)順式加成的立體選擇性;烯烴與Br2、I2、HOBr、HOI、ICl、IBr、BrCl親電加成反應(yīng)、與過(guò)氧酸的氧化-水解反應(yīng)中呈現(xiàn)反式加成的立體選擇性。具有順?lè)串悩?gòu)的烯烴反應(yīng)物在立體選擇性加成反應(yīng)呈現(xiàn)其立體專一性。一般,順式立體選擇性加成反應(yīng)中,呈現(xiàn)“順赤反蘇”的立體專一性;在反式立體選擇性加成反應(yīng)中,呈現(xiàn)“順蘇反赤”的立體專一性。第三十六頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一

反式加成規(guī)律:“順蘇反赤”第三十七頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一順式加成規(guī)律:“順赤反蘇”第三十八頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一§2保護(hù)基團(tuán)的應(yīng)用在合成過(guò)程中,目標(biāo)分子如果是一個(gè)多官能團(tuán)的化合物,常常只需要在一個(gè)官能團(tuán)上發(fā)生反應(yīng),而另一個(gè)官能團(tuán)保持不變。為了達(dá)到這個(gè)目的,目前主要采用兩種方法:※使用選擇性試劑或控制反應(yīng)條件;※

將不希望發(fā)生反應(yīng)的官能團(tuán)用某種試劑保護(hù)起來(lái)。將不希望作用的敏感部位引入合適的基團(tuán)(稱保護(hù)基),使之變成能經(jīng)受所要發(fā)生的反應(yīng)的結(jié)構(gòu)。待反應(yīng)完成后,在無(wú)損分子其余部分的溫和條件下除去保護(hù)基,以重新釋放出原來(lái)的基團(tuán)。第三十九頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一以下介紹常見(jiàn)基團(tuán)的保護(hù)方法。一、炔氫的保護(hù)常用的炔氫保護(hù)基為三甲硅基。將炔烴轉(zhuǎn)變?yōu)楦袷显噭┖笸谆裙柰樽饔茫纯梢肴坠杌?。該保護(hù)基對(duì)于金屬有機(jī)試劑、氧化劑很穩(wěn)定,可在使用這類試劑得場(chǎng)合保護(hù)炔基。乙炔及末端炔烴中的炔氫較活潑,它可以同活潑金屬、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑及有機(jī)金屬化合物反應(yīng)。第四十頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一如:二、羥基的保護(hù)羥基是一個(gè)活性基團(tuán),它能分解格氏試劑和其他有機(jī)金屬化合物,本身易被氧化,叔醇還容易脫水,并可發(fā)生烴基化和酰基化反應(yīng)。要進(jìn)行某些反應(yīng)時(shí),若要保留羥基,就必須將它保護(hù)起來(lái)。第四十一頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一1、成醚(1)甲醚保護(hù)基用甲醚保護(hù)羥基,保護(hù)基易引入,且對(duì)酸、堿、氧化劑和還原劑都很穩(wěn)定。主要缺點(diǎn)是難于脫保護(hù)。一般用氫鹵酸回流脫保護(hù),但易使分子中其它基團(tuán)受破壞。使用三鹵化硼,可在緩和條件下脫甲基:第四十二頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一(2)芐醚

芐基廣泛用于保護(hù)糖類及氨基酸中的醇羥基。它對(duì)堿、弱酸、氧化劑及LiAlH4等是穩(wěn)定的,但在中性溶液及室溫條件下很容易被催化氫化。通常采用催化氫解或者用金屬鈉在乙醇(或液氨)中還原除去。例如:第四十三頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一(3)四氫吡喃醚保護(hù)基酸催化下,2,3-二氫-4H-吡喃與醇加成生成四氫吡喃醚(THP),這是常用的保護(hù)醇羥基的方法之一,在酚中應(yīng)用較少。第四十四頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一如:設(shè)計(jì)合成路線2.二羥基化合物的可用形成縮醛(酮)保護(hù)第四十五頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一醇與酰鹵、酸酐作用生成羧酸酯;與氯甲酸作用生成碳酸酯。所生成的酯在中性或酸性條件下比較穩(wěn)定,因此可在硝化、氧化和形成酰氯時(shí)用生成酯的方法保護(hù)羥基。保護(hù)基團(tuán)可通過(guò)堿性水解除去,或在鋅-銅的乙酸溶液中除去。3、羥基的成酯保護(hù)酚羥基由于受芳環(huán)的影響使羥基氧的親核性降低,故酚羥基的?;话惚却剂u基困難。如,對(duì)羥基苯甲醇用乙酸酐/吡啶?;瘯r(shí),?;磻?yīng)優(yōu)先發(fā)生在醇羥基上。然而,若改用Lewis酸(如BF3·Et2O)催化,則酰化反應(yīng)發(fā)生在低活性的酚羥基上。第四十六頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一化學(xué)選擇性的改變是由于醇羥基比酚羥基更容易與Lewis酸形成配合物(RO+→BF3-),致使醇羥基的?;磻?yīng)受阻,?;磻?yīng)選擇性發(fā)生在酚羥基上。第四十七頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一烷氧羰基化:氯代甲酸酯常用于甾體、糖類化合物羥基的保護(hù)。

第四十八頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一二、胺的保護(hù)伯胺和仲胺容易被氧化,且易發(fā)生烴化,酰化、與醛酮縮合等親核性反應(yīng),在涉及氨基酸、肽、糖肽,氨基糖等生物活性分子的反應(yīng)中常需要保護(hù)。合成中常用質(zhì)子化、轉(zhuǎn)變?yōu)轷;苌锖蜔N基衍生物等方法將氨基保護(hù)起來(lái)。1.質(zhì)子化一般用于防止氨基的氧化。氨基質(zhì)子化,占據(jù)氮原子上的未共用電子對(duì),可阻止氮原子上發(fā)生取代和氧化反應(yīng)。第四十九頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一將氨基?;D(zhuǎn)變?yōu)轷0肥潜Wo(hù)氨基的常用方法。常用的?;噭轷{u和酸酐。保護(hù)基可在酸性或堿性條件下水解除去。2.轉(zhuǎn)變?yōu)轷;苌锢?:分子中氨基和羥基共存,酰化反應(yīng)優(yōu)先發(fā)生在氨基上例2:脂肪胺和芳胺共存,調(diào)節(jié)溶液pH進(jìn)行選擇性單酰化第五十頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一例3:鹵代乙酰化為解決?;a(chǎn)物脫保護(hù)基較困難的問(wèn)題,采用鹵代乙酰基作保護(hù)基,利用鹵素的影響使該保護(hù)基易于水解而脫去。第五十一頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一例4:鄰苯二甲酰化

鄰苯二甲酸酐與伯胺所生成的鄰苯二甲酰亞胺非常穩(wěn)定,不受催化氫化、堿性還原、醇解以及氯化氫、溴化氫、乙酸溶液的影響,也適用于保護(hù)伯胺。在酸性或堿性條件下水解或用肼解法可脫保護(hù)。第五十二頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一例5:烷氧羰基化:胺經(jīng)烷氧羰基化可得到氨基甲酸酯類衍生物,這類保護(hù)基易上也易脫去,作為氨基酸的保護(hù)基可使消旋化降至最低,因此,在氨基保護(hù)中,氨基甲酸酯類衍生物比酰胺衍生物應(yīng)用更普遍。常用烷氧羰基保護(hù)基:芐氧羰基;叔丁氧羰基;第五十三頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一三苯甲基衍生物可用胺與溴或氯代三苯甲烷在堿存在下制備。三苯甲基由于空間位阻效應(yīng)對(duì)氨基起到很好的保護(hù)作用,它對(duì)堿是穩(wěn)定的,除以催化氫化的方法除去外,還可在溫和條件下用酸除去。例如三氟乙酸在-5℃下,無(wú)水HCl的甲醇或氯仿溶液,無(wú)水HBr的醋酸溶液。3.轉(zhuǎn)變?yōu)闊N基衍生物用烴基保護(hù)氨基主要用三苯甲基或芐基。芐基衍生物可用胺和氯化芐在堿存在下制得,脫芐基可用催化氫化或Na加液氨。第五十四頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一三、羰基的保護(hù):形成縮醛和縮酮二甲基及二乙基縮醛和縮酮對(duì)堿、還原劑及在中性和堿性條件下除O3以外的所有氧化劑及格氏試劑都穩(wěn)定,但對(duì)酸不穩(wěn)定。環(huán)狀縮醛和縮酮比無(wú)環(huán)的更穩(wěn)定。設(shè)計(jì)合成路線第五十五頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一天然產(chǎn)物合成中,生成烯醇的衍生物保護(hù)羰基。α,β-不飽和酮與原甲酸酯在一定條件下反應(yīng)可將其轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的烯醇醚,而飽和酮在此條件下難以反應(yīng),利用這一差異提供了保護(hù)α,β-不飽和酮基的選擇性方法。第五十六頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一四、羧基的保護(hù)羧酸一般將其轉(zhuǎn)變成酯,如叔丁酯、芐酯或甲酯等,去除酯的方法是在強(qiáng)酸(堿)下水解。

芐酯可由羧酸鹽與氯化芐在堿性條件下反應(yīng)而得,它除了可在強(qiáng)酸性或堿性條件下水解,還可被氫解。第五十七頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一§3導(dǎo)向基團(tuán)的應(yīng)用對(duì)于多官能團(tuán)化合物的反應(yīng),要注意各官能團(tuán)間的相互影響,突出反應(yīng)活性中心,就要利用導(dǎo)向基和進(jìn)行合成的導(dǎo)向?!魧?dǎo)向基(Directionalgroup)在有機(jī)合成的過(guò)程中,為了使新進(jìn)入的原于或基團(tuán)進(jìn)入原分于的某一定位置而預(yù)先引入的原于或基團(tuán),稱為導(dǎo)向基?!艉铣傻膶?dǎo)向由于有機(jī)物分子在一定的反應(yīng)條件下,活性中心不是合成所需要的部位,而當(dāng)引入導(dǎo)向基后就能使反應(yīng)分子的活性中心變成合成所需要的部位時(shí),就需要引入導(dǎo)向基。即引入導(dǎo)向基能改變分子反應(yīng)的活性中心,以適應(yīng)有機(jī)合成的需要。這種引入導(dǎo)向基以便化學(xué)反應(yīng)的部位符合合成需要的方向的做法,稱為合成的導(dǎo)向。第五十八頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一◆對(duì)導(dǎo)向基的要求便于引入且引入后有利于合成的順利進(jìn)行,又便于去掉,以恢復(fù)分子的本來(lái)面目。完全具備這三項(xiàng)條件的原子或基團(tuán),即可作為導(dǎo)向基。便于引入——通過(guò)一兩步反應(yīng),即可把導(dǎo)向基引入原料分子內(nèi)

預(yù)定的部位;有利于合成的順利進(jìn)行——引入反應(yīng)分子后,能明顯的改變反應(yīng)

活性中心的位置,以適應(yīng)合成的需要,又便于去掉——完成預(yù)定的合成任務(wù)后,用化學(xué)方法處理,即可

去掉導(dǎo)向基,以得到設(shè)計(jì)的目標(biāo)分子。在有機(jī)合成中,常用的導(dǎo)向辦法有三種:①活化導(dǎo)向;②鈍化導(dǎo)向;②封閉特定位置導(dǎo)向。第五十九頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一由于引入導(dǎo)向基,分子的反應(yīng)得到了活化,更有利于反應(yīng)的進(jìn)行。同時(shí),又起到了導(dǎo)向作用,一舉兩得?;罨?activation)導(dǎo)向常是導(dǎo)向的主要手段。一、活化導(dǎo)向——導(dǎo)向的主要手段如,由苯制備1,3,5—三溴苯在苯環(huán)中引入-NH2,因?yàn)?NH2既可以使苯環(huán)活化——同時(shí)上去三個(gè)溴原子;又可以導(dǎo)向——使上去的三個(gè)溴原于互居間位。所以-NH2是由苯合成1,3,5—三溴苯中理想的導(dǎo)向基。第六十頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一例1試設(shè)計(jì)4-苯基-2-丁酮的合成路線。分析若將目標(biāo)分子看成α-芐基基丙酮,則可拆開(kāi);如此拆開(kāi),應(yīng)該是合理的。因?yàn)槎叨际浅R?jiàn)的原料,而且>C=O基和Ph-基,都是α-位活潑的活性基團(tuán)。但是,當(dāng)用此路線直接合成時(shí),收率卻很低。其原因在于;丙酮碳基兩邊的甲基是等同的,因而兩邊可以上兩個(gè)芐基:第六十一頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一為了使丙酮只在一邊的甲基上使引入芐基,從而提高產(chǎn)率,就應(yīng)當(dāng)設(shè)法使丙酮兩邊的甲基活性產(chǎn)生明顯的差別。因此,就需要在一端引入一個(gè)活化的導(dǎo)向基。當(dāng)分子拆開(kāi)拆出了丙酮為原料時(shí),為了活化導(dǎo)向,換成了乙酰乙酸乙酯那引入的酯基能否去掉呢?在某端加入一個(gè)乙氧碳基,從而使丙酮這個(gè)甲基上的α-氫得到活化而活性更高,以成為芐基溴進(jìn)攻的活性中心,即:乙酰乙酸乙酯可以!在堿性條件下酯能徹底水解,再酸化,即成了β-羰基酸,其特性是在略高于室溫的溫度下,即可脫羧而成酮。第六十二頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一結(jié)論;當(dāng)在有機(jī)合成中需用丙酮作原料時(shí),為導(dǎo)向并活化,可改用乙酰乙酸乙酯。此亦為應(yīng)當(dāng)記取的經(jīng)驗(yàn)之一。合成例2設(shè)計(jì)β-[4-環(huán)己烯]基丙酸的合成路線。分析第六十三頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一①合成4-環(huán)己烯基溴甲烷②合成產(chǎn)物合成而第六十四頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一結(jié)論;經(jīng)驗(yàn)之二:凡需要環(huán)已烯或其衍生物作原料時(shí),可拆開(kāi)為“雙

烯合成的原料”及其衍生物。經(jīng)驗(yàn)之三;凡拆開(kāi)原料需用乙酸時(shí),為了導(dǎo)向并活化,應(yīng)改

為丙二酸或其酯。例3;設(shè)計(jì)3-叔丁基-2-環(huán)戊烯酮的合成路線。分析從骨架到官能團(tuán),可明顯的看出;此為αβ,-不飽和羰基化合物。所以可以拆開(kāi)第六十五頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一①片吶酮的合成②合成產(chǎn)品合成例4設(shè)計(jì)β-(3,4-二甲基-3-環(huán)已烯)基丙烯酸此產(chǎn)品可截為三段進(jìn)行拆開(kāi)。分析第六十六頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一而合成經(jīng)驗(yàn)之四:?jiǎn)苇h(huán)化合物的合成中,片吶醇的制備及其酸性條件下的脫水、親核重排為片吶酮等,在有機(jī)合成中用途亦廣。第六十七頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一例5設(shè)計(jì)1,7-二甲基-六氫萘-2-酮的合成路線。分析在拆開(kāi)前步的時(shí)候,應(yīng)考慮到后步。合成第六十八頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一結(jié)論:經(jīng)驗(yàn)之五;除已用過(guò)的以外,其他它C=O基化合物的α-H,亦可用酯基活化導(dǎo)向。經(jīng)驗(yàn)之六:Michael加成反應(yīng),也是合成六員環(huán)及其衍生物的重要手段。經(jīng)驗(yàn)之七:羥醛型縮合反應(yīng)也是一種合環(huán)的重要手段。例6設(shè)計(jì)3,5,5-三甲基-2,3環(huán)氧環(huán)已酮的合成路線。分析

TM為環(huán)狀的環(huán)氧碳基化合物。1,2-環(huán)氧化反應(yīng),總結(jié)

如下:第六十九頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一即通式第七十頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一折開(kāi):合成結(jié)論:經(jīng)驗(yàn)之八:遇到環(huán)狀或開(kāi)鏈的環(huán)氧結(jié)構(gòu),可拆解為烯鍵,并用

環(huán)氧化反應(yīng)制得。例7設(shè)計(jì)2-甲基-6-烯丙基環(huán)已酮的合成路線。分析烯丙基也是一個(gè)活潑基。所以可以拆開(kāi)第七十一頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一這樣拆開(kāi)是合理的,但再合起來(lái)時(shí),有可能生成α-和α’-兩處被取代的混合產(chǎn)物。為了得到唯一的產(chǎn)物,需要活化導(dǎo)向。方法:①通過(guò)制成烯胺活化導(dǎo)向,但能先導(dǎo)向這邊,而后又導(dǎo)向那邊;②酯對(duì)酮的酰化作用規(guī)律——甲酸酯優(yōu)先?;瘉喖谆?;其他的酯,優(yōu)先?;谆?;次甲基很難被?;R虼?,利用甲酸酯引入甲酰基活化導(dǎo)向。合成第七十二頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一結(jié)論;經(jīng)驗(yàn)之九:利用甲酸酯引入甲?;?,可使亞甲基活化導(dǎo)向,

再以濃堿處理可除去甲?;?。例8設(shè)計(jì)1-環(huán)戊基-3-苯基丙烷的合成路線分析分子中沒(méi)有官能團(tuán),,但是可以加入官能團(tuán),作為它的前身,以幫助拆開(kāi)。官能團(tuán)種類及位置是關(guān)鍵而困難的問(wèn)題,必須通過(guò)多種分析和比較,才可以做出決擇。第七十三頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一i.C1處原是C=O基,因?yàn)檫@種設(shè)想是可能的。G-4基還原可以變?yōu)閬喖谆浞椒ㄓ腥孩偎嵝詶l件下的Clemmensen還原法Zn-Hg十濃HCl先作這樣的假定:②中性條件下③堿性條件下可用Cram還原法(室溫)ii設(shè)想在C2與C4之間有一個(gè)雙鍵,它可用催化氫化還原為單鍵。所以,TM拆開(kāi)第七十四頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一而:合成第七十五頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一經(jīng)驗(yàn)之十:設(shè)計(jì)合成路線中,當(dāng)遇到分子不便拆開(kāi)時(shí),進(jìn)行大膽而合理的設(shè)想是很重要的。要回想已掌握的各種反應(yīng),設(shè)想在某個(gè)部位加入適當(dāng)?shù)墓倌軋F(tuán),從而有了拆開(kāi)的辦法。例9設(shè)計(jì)N-芐基-1-苯基-2甲基丙胺的合成路線。分析TM為仲胺,因而可以拆成伯胺和另一種烴基。另知,具有支鏈的伯胺可以由酮肟還原制備,而氨的烴基化,不易停留在一烴基化階段。因此,欲制備仲胺,應(yīng)將伯胺先酰基化,再還原即可。故拆開(kāi):第七十六頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一合成經(jīng)驗(yàn)十一:仲胺可拆解為伯胺與酰鹵,酰胺用四氫鋁鋰還原而

得到胺。第七十七頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一反應(yīng)的快與慢、活潑與遲鈍,都是相對(duì)的。導(dǎo)向的目的,并不是要那個(gè)部位反應(yīng)進(jìn)行的絕對(duì)速度是多快,最重要的是希望所導(dǎo)向的位置,相對(duì)于其他位置反應(yīng)速度占優(yōu)勢(shì)即可。為了使某一部位突出出來(lái)參于反應(yīng),而把其他部位“鈍化”;或者降低非反應(yīng)中心的活潑程度以便于控制反應(yīng),也是導(dǎo)向的一種方法。二、鈍化導(dǎo)向先從具體的例子研究開(kāi)始。例1設(shè)計(jì)對(duì)-溴苯胺和鄰-溴苯胺的合成路線。分析它們是兩個(gè)問(wèn)題,用一個(gè)辦法解決,即都要鈍化導(dǎo)(Passivatedirection)。第七十八頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一苯胺的溴代,由于氨基對(duì)苯環(huán)的活化導(dǎo)向,苯胺中同時(shí)可以引入三個(gè)溴原子,且在-NH2基的鄰、對(duì)位;要使苯環(huán)中-NH2的鄰位或?qū)ξ恢贿M(jìn)入一個(gè)溴原于,就需要對(duì)-NH2上引入一個(gè)鈍化基因,降低氨基的供電子效應(yīng),使得-NH2的鄰、對(duì)位電子云密度降低一些,才可達(dá)到合成的目的——鈍化導(dǎo)向。鈍化一NH2基,只要引入一個(gè)吸電子的?;纯伞:铣傻谄呤彭?yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一例2設(shè)計(jì)N-丙基苯胺的合成路線分析:仲胺可以拆成伯胺和?;?,所以,可拆開(kāi)如下:合成第八十頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一這一設(shè)計(jì)路線中,用酰氯制成酰胺,而后還原得到仲胺,就是利用?;鶎?duì)氨基的鈍化作用??勺鰹榉忾]位置的導(dǎo)向基很多,常用到的有三種:-SO3H和-COOH兩種是吸電子基團(tuán),-C(CH3)3(叔丁基)是供電子性基團(tuán)。三、利用封閉特定位置導(dǎo)向利用“閉塞基”(blockinggroup),將反應(yīng)分子中無(wú)需反應(yīng)而卻特別活潑有可能優(yōu)先反應(yīng)的位置占據(jù)住(亦稱封閉住),從而使欲進(jìn)入分子的基進(jìn)入不太活潑而確是需要進(jìn)入的位置。故此種導(dǎo)向稱為封閉特定位置導(dǎo)向?;撬峄?SO3H的占位作用,基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)中已有詳述,且磺化反應(yīng)使用濃硫酸,對(duì)設(shè)備腐蝕性太大。下而著重討論-COOH基和-C(CH3)3基的封閉導(dǎo)向作用。第八十一頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一設(shè)計(jì)4-溴-1,3-苯二酚的合成路線分析TM原料間苯二酚可從煤焦油中獲得,但要從它開(kāi)始,直接溴化來(lái)制取,是很難控制的;第一,對(duì)親電取代反應(yīng)來(lái)說(shuō),-OH基是一個(gè)很強(qiáng)的鄰、對(duì)位定位基,溴代反應(yīng)可同時(shí)上去三個(gè)溴原子;為了只上一個(gè)溴原子,必須在溴化前先引入一個(gè)既容易引入,又容易去掉的鈍化基。同時(shí),還要它占據(jù)應(yīng)封閉的位置。第二,兩個(gè)-OH基互為間位,它們的定位效應(yīng)方向一致,互相加強(qiáng)的結(jié)果,只上一個(gè)溴原子就會(huì)更難。第八十二頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一實(shí)驗(yàn)證明:當(dāng)苯環(huán)中有兩個(gè)互居間位的羥基時(shí),其鄰、對(duì)位很容易引進(jìn)羧基——堿性下,通入CO2即可。而且,羧基也容易去掉(水溶液中,回流24小時(shí)即可)。合成例2試設(shè)計(jì)2,6-二氯苯酚的合成路線分析苯酚可以從煤焦油中提取,更多的是以苯為原料,利用異丙苯法等方法合成。酚上羥基對(duì)苯環(huán)上發(fā)生的親電取代反應(yīng)是鄰、對(duì)位定位基,好像在羥基的對(duì)位引入一個(gè)封閉的基團(tuán),就可以進(jìn)行氯代了。其實(shí),決非那么簡(jiǎn)單。第八十三頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一其二,若羥基對(duì)位引入一個(gè)給電子基,會(huì)不會(huì)改變?cè)瓉?lái)的定位

方向?為了達(dá)到合成TM的目的,通過(guò)實(shí)驗(yàn),找到了一個(gè)比較理想的基團(tuán)-C(CH3)3(叔丁基),它具有多種優(yōu)點(diǎn);①基團(tuán)為斥電子基,使苯環(huán)各部位電子云密度都升高,而其鄰、

對(duì)位更高,但不如-OH的P-π共扼效應(yīng);②其體積大,空間位阻作用大,不僅占據(jù)了本位,而且還影響兩

邊的鄰位,故其三位均不能再進(jìn)入新的取代基;③容易引入,也便于去掉。其一,若羥基對(duì)位引入一個(gè)吸電子基,是否鈍化到還可以使羥

基的鄰位能進(jìn)入兩個(gè)氯原子?第八十四頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一去掉的方法有二;一、熱解法,將其蒸氣通入275~350℃的Attapulgus(美國(guó)的一種活性白土,雖可進(jìn)口,但局限性很大)除去,二、烷基轉(zhuǎn)移法(transalkylation),在苯中與AlCl3共熱,叔丁基即可轉(zhuǎn)移到苯上。合成第八十五頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一例:由苯胺制備鄰硝基苯胺第八十六頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一§4潛在官能團(tuán)及應(yīng)用在藥物合成方法學(xué)研究過(guò)程中,當(dāng)選擇性反應(yīng)不能滿足合成工作的需要時(shí),開(kāi)辟了導(dǎo)向和保護(hù)的方法,而導(dǎo)向和保護(hù)不可避免地帶來(lái)“低效率”弊端,促使人們?nèi)ふ倚碌姆椒ê筒呗浴撛诠倌軋F(tuán)的應(yīng)用就是一種完全不同的新策略。這種方法中,目標(biāo)官能團(tuán)的生成是由底物分子本身包含的一種低活性基團(tuán)轉(zhuǎn)變而來(lái)的,這種底物分子本身包含的低活性基團(tuán)就稱為潛在官能團(tuán)(latentfunctionalgroups),或前體官能團(tuán)(pre-function)。由潛在官能團(tuán)轉(zhuǎn)變而來(lái)的官能團(tuán)稱為目標(biāo)官能團(tuán)(goal-function),其轉(zhuǎn)化反應(yīng)稱為展示(exposition)。第八十七頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一潛在結(jié)構(gòu)似乎可看作目標(biāo)結(jié)構(gòu)的保護(hù)形式,實(shí)際上兩者之間有著明顯不同的特征:◆

潛在結(jié)構(gòu)的展現(xiàn)反應(yīng)前后有氧化態(tài)的改變:使用的展現(xiàn)反應(yīng)有氧化、還原、重排、裂解等等,一般這其中有C-C鍵或C-H鍵的斷裂;◆潛在結(jié)構(gòu)方法由二步反應(yīng)組成:一是在分子其他部位進(jìn)行反應(yīng),二是將目標(biāo)結(jié)構(gòu)以前結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出來(lái)。第八十八頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一★易得;一般反應(yīng)活性低,即要求對(duì)盡可能多的試劑穩(wěn)定?!锬苡眠x擇性和專一性的反應(yīng)轉(zhuǎn)化成目標(biāo)結(jié)構(gòu),展現(xiàn)反應(yīng)條

件必須溫和。

應(yīng)可作為一個(gè)以上目標(biāo)結(jié)構(gòu)的潛在或多重潛在結(jié)構(gòu)。作為一個(gè)潛在結(jié)構(gòu),應(yīng)當(dāng)具備下列條件:一、飽和四碳鏈段的潛在結(jié)構(gòu)噻吩通過(guò)自身縮合或與其他分子縮合可得到相應(yīng)的縮合產(chǎn)物,經(jīng)過(guò)還原性脫硫又可得到成倍增長(zhǎng)的飽和碳鏈。第八十九頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一

噻吩很容易起芳族化合物典型的親電取代反應(yīng),通過(guò)硝化、磺化和酰化等反應(yīng)大都得到相應(yīng)的α-取代的衍生物,利用噻吩的這些化學(xué)性質(zhì)和作為不同飽和碳鏈段的潛在結(jié)構(gòu),就可用于多種類型化合物的合成。例1試設(shè)計(jì)2,7-二甲基-2,7-

二苯基辛烷的合成路線。第九十頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一分析合成第九十一頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一例2.試設(shè)計(jì)2,11-十二碳二酮的合成路線。分析:合成例3試設(shè)計(jì)化合物R(CH2)5COOH的合成路線第九十二頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一分析合成例4試設(shè)計(jì)乙基丙基丁基已基甲烷的合成路線。第九十三頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一分析合成第九十四頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一①α-氨基酸的合成反應(yīng)②β-氨基酸的合成反應(yīng)例5氨基酸的合成分析噻吩可用于氨基酸的合成,根據(jù)合成的需要,還可以控制氨基與羧基的相對(duì)位置,從而合成出不同類型的氨基酸。合成第九十五頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一③其他氨基酸二、烯鍵的潛在結(jié)構(gòu)羰基作為烯鍵的潛在官能團(tuán)在有機(jī)合成中得到廣泛的應(yīng)用。羰基與Wittig試劑反應(yīng)可直接轉(zhuǎn)變成烯鍵。例1設(shè)計(jì)維生素D2的合成路線。分析要在設(shè)計(jì)中巧妙地運(yùn)用羰基作為烯鍵的潛在結(jié)構(gòu)第九十六頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一合成第九十七頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一例2試設(shè)計(jì)單環(huán)倍半萜類化合物

分析若直接將目標(biāo)分子dis為Diels-Alder反應(yīng)的兩個(gè)組分,由于親雙烯體分子中存在三個(gè)不同的雙鍵,在實(shí)際的合成過(guò)程中,將產(chǎn)生三種環(huán)加成位置異構(gòu)產(chǎn)物:為使D-A反應(yīng)在親雙烯體指定的部位發(fā)生,可將親雙烯體中的某一個(gè)烯鍵轉(zhuǎn)化為它的潛在官能團(tuán)--羰基:第九十八頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一將親雙烯體中的一個(gè)烯鍵轉(zhuǎn)化為羰基,既可以避免多種位置異構(gòu)體產(chǎn)物的生成,也進(jìn)一步提高了反應(yīng)的化學(xué)選擇性和區(qū)域選擇性。由于具有吸電子基的親雙烯體的D-A反應(yīng)收率較高,因此使用羰基作為烯鍵的潛在官能團(tuán)還可以明顯提高合成收率。吡咯環(huán)經(jīng)下列反應(yīng)可展示出共軛二烯,可作為共軛二烯及其衍生物的潛在結(jié)構(gòu):第九十九頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一例3試設(shè)計(jì)2,4-己二烯的合成路線。合成第一百頁(yè),共一百一十六頁(yè),編輯于2023年,星期一羰基在作為目標(biāo)官能團(tuán),其潛在官能團(tuán)(LatentFunction)可以是烯鍵、炔鍵、烯醇基和烯胺基團(tuán)。烯烴經(jīng)臭氧化和還原水解或先氧化成鄰二醇再經(jīng)高碘酸分解均可得到羰基化合物,故,烯鍵是羰基的潛在官能團(tuán)。三、羰基的潛在結(jié)構(gòu)1.烯鍵第一百零一頁(yè),共一百一十

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