第五章 合成路线的设计技巧.ppt

第五章 合成路线的设计技巧 逆向合成法： 由目标分子开始，向前一步一步地推导到需要使用的起始原料，这是一个与合成过程相反方向的途径，因而称为逆向合成法。 1、逆向切断 用切断化学键的方法，把目标分子骨架切断为不同性质的合成子，称为逆向切断。 2、逆向连接 将目标分子中两个适当的碳原子用新的化学键连接起来，称为逆向连接。它是合成中烯烃氧化的逆向。 3、逆向重排 把目标分子骨架拆开和重新组合，称为逆向重排。 它是合成中重排反应的逆向过程。 合成子：指逆向切断法中由目标分子拆分的各组成结构单元。 合成等效试剂：合成子相应的试剂，或能起合成子相应作用的试剂。 实例： 二、逆向切断、逆向连接、逆向重排 1、逆向切断 用切断化学键的方法，把目标分子骨架切断为不同性质的合成子，称为逆向切断。 2、逆向连接 将目标分子中两个适当的碳原子用新的化学键连接起来，称为逆向连接。它是合成中烯烃氧化的逆向。 3、逆向重排 把目标分子骨架拆开和重新组合，称为逆向重排。 它是合成中重排反应的逆向过程。 二、逆向切断、逆向连接、逆向重排 1、逆向切断 用切断化学键的方法，把目标分子骨架切断为不同性质的合成子，称为逆向切断 2、逆向连接 将目标分子中两个适当的碳原子用新的化学键连接起来，称为逆向连接。它是合成中烯烃氧化的逆向 3、逆向重排 把目标分子骨架拆开和重新组合，称为逆向重排。 它是合成中重排反应的逆向过程。 逆向重排 目的： 将目标分子变换成在合成上更容易制备的替代目标分子 为了逆向切断时或重排时更适应目标分子 添加活化基、保护基使化学反应提高区域和立体选择性 1、逆向官能团互换(FGI) 2、逆向官能团添加(FGA) 3、逆向官能团除去(FGR) 合成路线的设计技巧-----碳链增长与目标分子切断的关系 目标分子结构与增长碳链反应的相关联系 有机合成是指对目标分子的合成，也称定制化合物的合成 目标分子的合成与已学的有机单元反应产生联想，也就是有机合成设计。 目标分子的逆向切断，并且有规律地找出相应切断产生的等效试剂，这是我们学习有机合成的关键，通过有机碳碳单键的反应找出官能团与切断的关系。 本章给同学们一起讨论二个官能团之间的关系，通过官能团的氧化数提高，称为氧化了的碳。 氧化了的碳之间分别用1,2 ；1,3； 1,4； 1,5； 1,6等相对关系表述。 ㈠1，2氧化官能团 ⑴邻位二醇 ⑴邻位二醇 ⑴邻位二醇 ⑵α羟基腈, α羟基酸, α羟基炔 ⑶α羟基酮 ⑷邻位二酮 ㈠1，2氧化官能团 1,2二氧化官能团目标分子合成例题 ㈡1，3氧化官能团 β羟基醛 ㈡1，3氧化官能团 ⑴β羟基酮醛 羟醛缩合反应： TM5 ㈡1，3氧化官能团 TM6 ㈡1，3氧化官能团 αβ不饱和醛酮的合成 TM7 ㈡1，3氧化官能团 β二酮的合成 TM8 ㈡1，3氧化官能团 β酮酸酯 TM9 ㈡1，3氧化官能团 β二酸酯 TM10 ㈡1，3氧化官能团 β二酸酯 TM11 ㈡1，3氧化官能团 ㈡1，3氧化官能团 ㈡1，3氧化官能团 ㈡1，3氧化官能团 ㈡1，3氧化官能团 ㈢1，5氧化官能团 TM17 ㈢1，5氧化官能团 TM18 ㈢1，5氧化官能团 TM19 练习1 练习2 练习3 练习3 第二节 逆向切断的技巧 在逆向合成法中，逆向切断是简化目标分子必不可少的手段，不同的断键次序将会导致许多不同的合成路线 设计技巧 优先考虑骨架 碳杂键先切断 目标分子活性部位先切断 添加辅助基团后再切断 回推到适当阶段再切断 利用分子的对称性 一、优先考虑骨架 在有机化学中总存在着骨架与官能团的变 化，一般有四种情况： 骨架与官能团都不变只是官能团位置变化 骨架不变，官能团变 骨架变，官能团不变 骨架与官能团都变 对于合成来说总是从小到大，目标分子骨架的骨架特点是确定碳链增长的办法。 例1：双环没有芳香性环，用缩合反应法增长碳链 例3：合成路线分析 没有官能团可以通过添加得到 含二烯的双环可以考虑为环加成得到 含二烯的双环可以考虑为环加成得到 六员单环化合物 六员单环化合物 六员单环化合物 六员单环化合物 二、碳杂键先切断 含杂原子的化合物中碳杂键是最不稳定的，合成时 此类键容易生成，逆向切断中最先切断的键，是最 后形成的键。由于碳杂键不稳定，在合成中放在最 后一步可以避免这类键造成的副反应。 碳杂键少受反应干扰 碳杂键形成条件温和，对复杂分子影响小 设计三 三、目标分子活性部位先切断 所谓的活性部位，就是官能团，支链等部位。这些部位可以通过官能团的互变等转化，有利于切断。 三、目标分子活性部位先切断