有机合成路线设计总结-PPT

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,有机合成路线设计总结,一、合成的目的和要求,所谓有机合成就是从简单易得的原料，通过一步或多步化学反应制备出比较复杂的目标分子的过程。它也,包括将复杂的物质变为简单物质的过程。,有 机 合 成,1.,合成的目的,通过一定的反应，使原来分子中某一个或几个化学键断裂，同时形成一个或几个新的化学键，从而使分子发生转变或将几个小分子连接起来。,2.,合成的要求：,合成的步骤越少越好；,每步的产率越高越好；,原料越便宜越好。,合成目标化合物分子的骨架,引入所需的官能团,目标化合物的立体化学方面的要求,化学反应是合成的基础，合成路线本来就是由一些具体的反应，按照一定的逻辑思维组合起来的。,合成一个有机化合物要考虑的核心问题不外是三个方面：,碳胳的形成和变化,增长碳链或增加支链,碳链的减短,碳环的合成,官能团的引入,官能团的相互转化,二、有机合成的基本反应,或,ZnCl,2,增长碳链或增加支链：,1.,增加一个碳原子的反应,无水乙醚,H,2,O/H,+,R-MgX +HCHO RCH,2,OH,无水乙醚,H,2,O/H,+,R-MgX +CO,2,RCOOH,R-X +NaCN R-CN RCOOH,H,2,O/H,+,其中：,R-X,为脂肪族伯卤代烃,HCHO,H,C,l,+,+,CH,2,Cl,A,l,C,l,3,或,ZnCl,2,Y,Y,其中：,Y,为供电子基,C,O,H,C,l,+,+,C,H,O,A,l,C,l,3,C,R,H,O,H,C,N,C,R,H,O,H,C,N,-,氰,醇,8,应,用,范,围,：,醛,、,甲,基,脂,肪,酮,、,C,以,下,环,酮,C,C,O,O,H,O,H,R,H,-,羟,基,酸,2,H,O,H,+,2.,增加二个碳原子的反应,R,C,H,2,C,H,2,O,H,H,3,O,+,R,M,g,X,C,H,2,C,H,2,O,R,C,H,2,O,M,g,X,C,H,2,+,3.,增加多个碳原子的反应,R-C CH R-C CNa R-C C-R,/,其中：,R,/,为伯卤代烃,X,为,Cl,、,Br,、,I,NaNH,2,R,/,X,铜锂试剂反应,傅,-,克反应,武慈反应,R-X +R-X R-R,其中：,R,/,最好为伯烷基,X,为,Cl,、,Br,、,I,Na,R-X R-Li R,2,CuLi R-R,/,Li,CuI,R,/,X,其中：,R,/,最好为伯烷基；,R,一般无限制,X,为,Cl,、,Br,、,I,+R-X,R,（或烯、醇）,A,l,C,l,3,烷基化：,R 3,时重排产物为主,大家有疑问的，可以询问和交流,可以互相讨论下，但要小声点,羟醛缩合,C,H,O,+,O,H,-,Zn-Hg,2 CH,3,(CH,2,),4,CHO CH,3,(CH,2,),4,CH=C-CHO,(CH,2,),3,CH,3,-,O,H,自身缩合：,交叉缩合：,CH,3,-C-C(CH,3,),3,O,=,CH=CH-C-C(CH,3,),3,O,=,酰基化：,+,CH,3,CH,2,CH,2,-C-Cl,C-,CH,2,CH,2,CH,3,（或酸酐）,A,l,C,l,3,O,=,O,=,CH,2,CH,2,CH,2,CH,3,HCl,格氏试剂与羰基化合物反应,C,R,R,/,O,H,R,/,-C-H,（,R,/,）,O,=,RMgX/,无水乙醚,H,2,O/H,+,H,（,R,/,）,R,/,-C-X,O,=,RMgX/,无水乙醚,H,2,O/H,+,R,/,-C-R,O,=,RMgX/,无水乙醚,H,2,O/H,+,C,R,R,/,O,H,R,R,/,-C-OR,/,O,=,RMgX/,无水乙醚,H,2,O/H,+,R,/,-C-R,O,=,RMgX/,无水乙醚,H,2,O/H,+,C,R,R,/,O,H,R,其中：,R,、,R,/,、,R,/,为烷基、芳基,X,为,Cl,、,Br,乙酰乙酸乙酯和丙二酸酯的反应,R-X,C,2,H,5,ONa,CH,3,-C-CH,2,-C-OC,2,H,5,=,O,=,O,CH,3,-C-CH-C-OC,2,H,5,=,O,=,O,R,H,+,稀,OH,-,浓,OH,-,H,+,R-CH,2,C-OH,=,O,CH,3,-C-CH,2,-R,=,O,酮式分解,酸式分解,CH,2,(COOC,2,H,5,),2,C,2,H,5,ONa,CH(COOC,2,H,5,),2,Na,-,+,R-CH(COOC,2,H,5,),2,H,+,，,OH/H,2,O,-,R-CH,2,COOH,R-X,维荻希试剂与醛酮的反应,季,膦,盐,-,R,R,/,C,H,(,p,h,),3,P,R,/,R,/,C=O +,R,/,R,/,C=C,R,R,/,R,、,R,/,、,R,/,、,R,/,可以为,H,、,-R,、,-Ar,、,-COOR,等,碳链的减短,不饱和烃的氧化,RCH=CHR,/,RCOOH +R,/,COOH,KMnO,4,H,+,R-C=CH,2,R-C=O +CO,2,KMnO,4,H,+,R,/,R,/,R-C CH RCOOH +CO,2,KMnO,4,H,+,CH,2,CH,2,CH,3,-CH(CH,3,),2,KMnO,4,H,+,COOH,-COOH,不饱和烃与臭氧作用,卤仿反应,R-C=CHR,/,R-C=O +R,/,CHO,O,3,Zn/H,2,O,R,/,R,/,X,为,Cl,、,Br,、,I,R-CHCH,3,CHX,3,+R-COONa,X,2,+NaOH,或,NaOX,OH,R-C-CH,3,CHX,3,+R-COONa,X,2,+NaOH,或,NaOX,O,=,脱羧反应,R-COONa +NaOH,（,CaO,）,R-H,R-C-NH,2,R-NH,2,O,=,Br,2,+NaOH,或,NaOBr+NaOH,霍夫曼降解反应,碳环的合成,双烯合成（,D-A,反应）,二元羧酸脱羧,+,X,-X,其中：,X,为吸电子基，反应容易进行,CH,2,COOH,CH,2,COOH,CH,2 n,（）,（）,C=O,CH,2,CH,2,CH,2 n,其中：,n=2,，,3,卡宾反应,C=C +CH,2,N,2,C C,CH,2,h,C=C +CHCl,3,C C,C,Cl,Cl,(CH,3,),3,COK,荻克曼缩合反应,傅克酰基化反应,CH,2,C-OC,2,H,5,CH,2,C-OC,2,H,5,O,=,O,=,CH,2 n,C,2,H,5,ONa,-C,2,H,5,OH,（）,（）,C=O,CH,2,CH,COOC,2,H,5,CH,2 n,H,+,OH,-,（）,C=O,CH,2,CH,2,CH,2 n,其中：,n=2,，,3,O,O,=,O,=,+,A,l,C,l,3,O,=,C,=,O,C,HO,Zn-Hg,HCl,O,=,C,HO,O,=,C,Cl,=,O,=,O,A,l,C,l,3,SOCl,2,多聚磷酸,官能团的引入,1.,引入卤素,-CH,3,+Cl,2,-CH,2,Cl,-CH,3,Cl-,h,Fe,-CH,3,-CH,2,Br,NBS,Cl,2,CH,3,CH,2,CH=CH,2,NBS,500,CH,3,CHCH=CH,2,CH,3,CHCH=CH,2,Br,Cl,X,2,R-CH=CH,2,HX,R-CHCH,2,R-CH-CH,3,X,X,HBr,过氧化物,X,R-CH,2,-CH,2,Br,（符合马氏规则）,（违反马氏规则）,R-C CH,X,2,HX,R-C=CH,R-C=CH,2,X,X,X,R-CCH,R-CCH,3,X,X,X,X,2,HX,X,X,X,2.,双键或三键的形成,R-CH-CH-R,/,R-CH=CH-R,/,+HX,R-CH-CH-R,/,R-CH=CH-R,/,+H,2,O,NaOH,H,2,SO,4,乙醇,X,H,OH,H,170,R-CH-CH-R,/,R-CH=C-R,/,R-C C-R,/,NaOH,乙醇,X,X,NaNH,2,X,R,2,C=O +R,/,CH=P(C,6,H,5,),3,R,2,C=CHR,/,3.,引入羟基,R-CH=CH,2,H,2,O,R-CH-CH,3,OH,(BH,3,),2,H,2,O,2,/OH,-,R-CH,2,CH,2,OH,（符合马氏规则）,（反马氏规则）,H,2,SO,4,R-C=O R-CH-OH,H,（,R,/,）,H,（,R,/,）,H,O,H =LiAiH,4,、,NaBH,4,、,H,2,/Ni,、,Pt,、,Pd,等,R-COOR,/,R-CH,2,OH +R,/,OH,H,H =LiAiH,4,、,C,2,H,5,OH+Na,、,H,2,/Ni,、,Pt,、,Pd,等,R-CH,2,X RCH,2,OH,H,2,O/OH,-,PX,3,、,PX,5,、,SOCl,2,格氏试剂合成法,HCHO R-CH,2,OH,RMgX/,无水乙醚,H,2,O/H,+,R,RMgX/,无水乙醚,H,2,O/H,+,R,/,-C-R,/,O,=,RMgX/,无水乙醚,H,2,O/H,+,R,/,-C-OH,R,R,/,R,/,-CHO R,/,-CH-OH,二元醇的制备,C=C C C,稀、冷,KMgO,4,或,OsO,4,OH,OH,顺式产物,R-CH-CH,2,R-CH-CH,2,O,H,2,O/H,+,反式产物,OH,OH,4.,引入羰基,HC CH +H,2,O CH,3,CHO,HgSO,4,H,2,SO,4,R-C CH +H,2,O R-C-CH,3,HgSO,4,H,2,SO,4,=,O,CH,2,=CH,2,+O,2,CH,3,CHO,PdCl,2,-CuCl,2,R-CH=CH,2,+O,2,R-C-CH,3,=,O,PdCl,2,-CuCl,2,R-CH=C,R-CHO +O=C,O,3,Zn/H,2,O,R,/,R,/,R,/,R,/,R-CH-R,/,R-C-R,/,KMnO,4,=,O,OH,5.,醚键的形成,2 ROH R-O-R +H,2,O,H,2,SO,4,合成对称醚,威廉姆逊合成法,R-ONa +R,/,-X R-O-R,/,+NaX,其中：,R=,伯、仲、叔烷基,R,/,=,伯、仲（不能为叔）烷基,环醚的合成,硫酸二甲酯合成酚醚,+(CH,3,),2,SO,2,-O-CH,3,-OH,140,R-CH=CH,2,+O,2,R-CH-CH,2,Ag,200300,O,R-CH=CH,2,+HOCl R-CH-CH,2,R-CH-CH,2,O,Ca(OH),2,OH,Cl,6.,其它一些反应,C=O -CH,2,-,克莱门森还原法,:,沃尔夫,-,黄鸣龙还原法,:,炔烃选择加氢合成烯烃,R-C-R,/,R-CH,2,-R,/,Zn-Hg,HCl,R-C-R,/,R-CH,2,-R,/,H,2,N-NH,2,，,NaOH,二缩乙二醇,=,O,=,O,R-C C-R,/,Na+NH,3,液,H,2,/BaSO,4,或,Pd/C,或,Lindlar,试剂,C=C,C=C,R,R,R,/,R,/,H,H,H,H,顺式加成,反式加成,H,2,SO,4,RCH,2,CH,2,-OH R-CH=CH,2,RCH,2,CH,3,H,2,Ni,170,O,=,7.,芳环上引入,-X,、,-NO,2,、,-NH,2,、,-SO,3,H,、,-R,、,-C-R,O,=,-X,-NO,2,-R,-C-R,-NH,2,-SO,3,H,X,2,FeX,3,或,Fe,H,2,SO,4,+HNO,3,Fe+HCl,H,2,SO,4,SO,3,或浓,H,2,SO,4,R-X,AlCl,3,R-C-X,AlCl,3,O,=,官能团的相互转化,R-COCl R-CONH,2,R