02第二章 逆合成分析法1.ppt

2.2 指导切断的指南 1、导向最大程度的简化 2、导向具有合理反应性的合成子，以便找到相应的试剂或合成等效体 3、尽量对应于已知的反应 4、充分利用官能团的特征，以利用特殊的反应 5、导向更简单、更易得的前体 6、合理利用分子内的对称性或潜在的对称性 7、合理利用碳-杂原子键易于形成的特点，对其进行切断 8、通过共用原子法及在支链处切断，指导多环分子切断 充分利用官能团特征（指导4），β-二酮可由酮酯缩合而来。 Synthesis of 5,5-dimethylcyclohexan-1,3-dione 导向更简单、易得的前体（指南5）对实际的合成非常重要 1-溴-3-甲基-2-丁烯（五碳单元广泛分布于自然界中，其中烯丙型溴代物是合成萜烯类化合物-包括许多食用香精和香料的重要合成中间体）经逆合成分析有两条合成路线，比较直接的分析如下： 在该反应过程中，存在碳正离子过程，可能存在重排，加以利用： 逆合成分析： Synthesis of 2-hydroxy-3-isobutylsuccinic acid Synthesis of 1-(1-furanyl)-4-methyl-4-hydroxypent-1-en-3-one Synthesis of 2-cyanoethyl-6-methylcyclohexanone 合理利用分子的内在对称性或潜在对称性可导向有效的切断（指南6） Synthesis of 4-oxacyclohexanone-3,5-dicarboxylic acid Synthesis of diethyl 4,5-dioxocyclopentane-1,3-dicarboxylate Synthesis of 1-(4-chlorophenyl)-2,5-dimethylpyrrole-3-carboxylic acid 3. 分析问题看整体，处理前步想后步 在判断分子的拆开部位时，无论是目标分子或中间体，都要从整体和全局来看，每拆开一步，就包括一步反应，这步反应是否会引起其它部位的副反应？甚至其它部位是否会遭到破坏？如果发生，应当采取什么措施，应该如何避免？同时，拆开前步就应想着为下一步奠定拆开的基础。 例1 利用Williamson合成法合成异丙基正丁基醚 分析：Williamson反应的通式如下： RONa + R’X ? R-O-R’ + NaX 所以，TM的拆开方法有二，见下文 由于醇钠是一种强碱，在其作用下，卤代烷除了生成醚以外，还可能发生消除HX的反应而生成烯烃。发生消除反应的倾向大小是：叔卤代烷?仲卤代烷 ? 伯卤代烷，由此可见，下文的第二条路线更好。 例2 用不超过4个碳的原料合成二甲基环己基甲醇 分析：根据Diels-Alder 反应的特点和不超过四个碳的分子原料的要求，拆开前步又要为后步着想，于是进行如下拆开： OH 4. 加入官能团帮助拆开 对于比较复杂的大分子，应当广开思路，探求多种拆开法，以便择优选用。有时即使是不太复杂的分子，直接拆开很困难；或者是复杂分子拆开了几步后再往下拆开很困难，但是如果在某部位添加一个适当的官能团，就会有助于顺利地往下拆开。 例1 设计以苯为原料合成1,2,3,4－四氢化萘的合成路线 分析：苯环是平面结构，而环丁基如果要连接上去，就得迁就苯环平面，所以，碳链应当是一个顺式烯键的衍生物，并且链的两头应当存在有利于连入苯环的官能团才可。 于是作如下拆开和合成 综上所述，合成路线的推导必须具备丰富的想象力，为此，一方面要求掌握熟练的方法和技巧，另一方面要求熟练地掌握大量重要的基本有机反应，其中包括反应的实施方法、条件和机理。 1.2 官能团转变FGI (functional group interchange) 在逆合成分析过程中，通过取代、加成、消去、氧化、还原等反应，把一个官能团转变为另一个官能团的操作。 Synthesis of N-methyl-4-cyano-4-phenylpiperidine Synthesis of hydroxy-(2-oxocyclohexyl)-phenylacetophenone 1.3 官能团添加FGA (functional group addition) 在有机合成过程中，存在两种情况： 1、分子中需要发生键合反应的位置不含有效官能团。 2、反应需要进行选择性控制，使其发生在特定位置。 此时，合成过程需要在特定位置引入易于消除的官能团来达到特定的合成目标。 Synthesis of 3-tert-butylcyclopent-2-enone FGI FGA Synthesis of 3,5,5-trimethyl-2,3-epoxycyc