第十四章 精细有机合成路线设计基本方法与评价..ppt

第十四章 精细有机合成路线设计基本方法与评价 此外，原料和试剂的供应和贮运问题也不容忽视，特别是合成一些产量较大的品种，有些原料一时得不到供应，则应考虑自行生产。 原料及试剂的性质、规格、供应情况和生产厂家，可从各种化工原料和试剂目录和手册查阅得到。 由于有机原料数量很大，较难掌握，因此，对在有机合成上怎样才算原料选择适当，通常可以简单地归纳为如下几条。 第四节 合成路线的评价标准 （1）一般小分子比大分子容易得到，直链分子比支链分子容易得到。脂肪族单官能团化合物，小于六个碳原子的通常是比较容易得到的，例如小于六个碳原子的醛、酮、羧酸及其衍生物、醇、醚、胺、溴代烷和氯代烷等。至于低级的烃类，如三烯一炔（乙烯、丙烯、丁烯和乙炔）则是基本化工原料，可由生产部门得到供应。 （2）脂肪族多官能团化合物比较容易得到，而且在有机合成中常用的有：CH2=CH—CH=CHR，（R=H或CH3）；X(CH)nX，（X=Cl或Br，n=1～6）；HO—(CH2)n—OH，（n=2～4，6）；H2N—(CH2)n—NH2，（n=2～4，6）；CH3COCH2COCH3；ROOC(CH)2～4COOR；ROOC—COOR；环氧乙烷；CH(COOR)2；XCH2COOR；CH3COCH2COOR；NCCHCOOR；CH2=CHCN；CH2=CHCOCH3。 第四节 合成路线的评价标准 合成路线： 酮可由仲醇氧化得到，羧酸可由伯醇氧化得到，因此酮、羧酸的合成路线设计亦可参考醇的切断方法。 第二节 逆向合成路线设计技巧 其他常见官能团之间的相互转化可以简单归纳如下： 第二节 逆向合成路线设计技巧 （2）羧酸的逆向切断 羧酸也是一类重要的有机物，有了羧酸，羧酸衍生物就很容易制备。羧酸的合成除了先回推到醇再切断的路线外，还有两种方法可利用，一种是利用格氏试剂与二氧化碳反应制备羧酸，另一种是利用丙二酸二乙酯与卤代烃反应制备羧酸。 【例11】：试设计 的合成路线。 分析： 第二节 逆向合成路线设计技巧 显然，两种方案均为合理路线，但a路线比b路线短，因为a路线更符合最大简化原则，所以a比b更好。 合成： 第二节 逆向合成路线设计技巧 2．双官能团化合物的逆向切断 当一个分子中含有两个官能团时，最好的切断方法是同时利用这两个官能团的相互关系。双官能团化合物主要包括1,2-、1,3-、1,4-、1,5-、1,6-二官能团物等。 （1）1,2-二官能团物 下面仅介绍以下两类物质的逆向切断。 ①1,2-二醇。1,2-二醇类化合物通常用烯烃氧化来制备，故切断时1,2-二醇先回推到烯烃再进行切断。如果是对称的1,2-二醇，则利用两分子酮的还原偶合直接制得，偶合剂是Mg-Hg-TiCl4。 第二节 逆向合成路线设计技巧 【例12】：试设计 的合成路线。 分析： 合成： 第二节 逆向合成路线设计技巧 ②α-羟基酮。α-羟基酮是利用醛、酮与炔钠的亲核加成反应，然后叁键水合制得。其逆向切断方式如下： 此外，还能利用双分子酯的偶姻反应（酮醇缩合反应）来合成。 第二节 逆向合成路线设计技巧 （2）β-羟基羰基化合物和α,β-不饱和羰基化合物的逆向切断 β-羟基羰基化合物属于一种1,3-二官能团化合物，由于它很容易脱水生成α,β-不饱和羰基化合物，所以在此将二者的逆向切断放在一起讨论。 对于β-羟基羰基化合物可作如下切断： 负离子b恰好是羰基化合物a的烯醇负离子。a在弱碱下则可转化成负离子b，所以β-羟基碳基化合物可由醇醛缩合而得。 第二节 逆向合成路线设计技巧 α,β-不饱和羰基化合物可由β-羟基羰基化合物脱水得到。 两摩尔醛的醇醛缩合反应中，一摩尔醛提供羰基，另一摩尔醛提供活化了的α-氢。所以凡能使α-氢活化的强吸电子基团的化合物都能适用于本反应。例如： β-羟基醛或酮分子中α-氢原子具有活泼性，容易脱水而生成α,β-不饱和碳基化合物。在浓的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液中，芳醛和含有两个α-氢原子的脂肪族醛或酮缩合生成α,β-不饱和醛和酮。在仲胺催化剂存在下，醛或酮与含有活泼亚甲基的丙二酸酯、氰乙酸酯、乙酰乙酸乙酯等发生脱水缩合反应，也生成α,β-不饱和羰基化合物。 第二节 逆向合成路线设计技巧 以上两类反应的共同特点是： 因此，α,β-不饱和羰基化合物可按如下方法切断拆开。 第二节 逆向合成路线设