烃化反应-药物合成反应.ppt

第二章 烃化反应 引入的烃基包括 饱和的、不饱和的烃基 脂肪的、芳香的烃基 含有各种取代基的烃基 举例 按形成键的形式分类 C-OH（醇或酚羟基） 变为-OR醚 C-N(NH3) 变为伯、仲、叔胺 C-C 按反应历程分类 SN1 SN2 亲电取代 自由基取代 按烃化剂的种类分类 卤代烷 ： RX 最常用 硫酸酯、 磺酸酯 醇 烯烃 环氧烷：发生羟乙基化 CH2N2：很好的重氮化试剂 醚 甲醛 甲酸 应 用 第一节 氧原子上 的烃化反应 一 醇的O-烃化 1 卤代烷为烃化剂 2 磺酸酯 3 环氧乙烷类作烃化剂 4 烯烃作为烃化剂 5 醇作为烃化剂 6 其它烃化剂 二 酚的O-烃化 1 烃化剂 2 多元酚的选择性烃化 三 羟基保护  反应机理：SN1 影响因素a RX的影响 影响因素c 催化剂 醇钠、 Na、 NaH、 NaOH、 KOH 有机碱 ： 六甲基磷酰胺（HMPA）、(i-Pr )2NEt N,N-二甲基苯胺（DMA） 副反应 消除反应 柯尼希斯-克诺尔（Koenigs–Knorr ）反应 糖化学中的一个取代反应，即在碳酸银存在下用糖基卤化物和醇反应，生成糖苷 是立体构型专一的，新生成的-OR基团与邻位的-OAc基位于反式。 原因是乙酰氧基的双键氧原子对反应中间体邻位碳正离子产生作用，发生邻基参与效应，生成五元环的中间体，然后醇的氧原子从五元环的外侧进攻，生成-OR在-OAc另一侧的糖苷产物。 酯基普遍提供良好的邻基参与，但是醚（例如苯甲基醚、甲基醚）则不然，通常得到立体异构体的混合物。 注意事项： ① 硫酸酯只用于甲基化和乙基化，且只有R基参与反应，磺酸酯应用广，但磺酸为强酸，三废污染严重 ② Me2SO4 bp 188℃ (C2H5)2SO4 96℃/15mmHg ③ pH=8～9 遇酸或碱会分解 ④ 收率较高，成本适中，沸点高，反应温度较高 ⑤ 硫酸酯活性高于磺酸酯 ⑥ 反应机理b ： 碱催化 2.1.1.4 烯烃作为烃化剂 醇对烯烃双键进攻，加成而生成醚。烯烃结构中若无极性基团存在，反应不易进行；只有当双键两端连有吸电子基，才能反应。 吸电子基： 实例： 2.1.1.5 醇作为烃化剂 醇：通常加酸作为催化剂， 如 H2SO4 H3PO4 TsOH HCl气体 重氮甲烷为烃化剂——反应特点 a 在一般条件下，因醇不易提供质子，不被重氮甲烷甲基化。 但在三氟化硼醚化物、氟硼酸及烷氧基铝的催化作用下或者一些邻位有羧基的羟基，可被甲基化。 b 氨基酸则不宜用重氮甲烷进行甲酯化。 （因为除生成甲酯外，还生成N-甲基化物，有时不发生反应，有时则生成内铵盐。 c 优点：产物纯度高。 产物中只有甲基化产物和可逸出氮气。 缺点：重氮甲烷为剧毒且易于爆炸的气体，因而不适于大规模应用。 2.1.2.3 螯合酚的烃化 螯合酚 螯合酚的烃化 2.1.2.4 多元酚的选择性烃化 例 工业应用举例 苯氧乙酸的工业生产 反应过程 流程方框图 反应过程： 1.投料 2.反应 3.酸化 4.过滤 5.洗涤 6.烘干 2.1.3 羟基保护 当一个化合物有多个官能团时，假如想在官能团A处进行转换反应，而不希望影响到分子中其他官能团B、C等时，常先使官能团B、C等与某些试剂反应，生成其相应的衍生物，待达到目的之后再恢复为原来的官能团的反应 。 基团保护的重要性 近年来由于合成复杂的天然有机物的需要，促进了对基团保护的研究和发展，而许多新型、选择性高的保护基的出现和应用，又反过来推动和提高了许多更加复杂的天然有机物和药物的合成水平和速度。两者互相影响，形成了在多肽、核酸、大环抗生素、甾体和生物碱等全合成工作的迅猛发展 。 理想保护基的要求 引入保护基的试剂应易得、稳定及无毒； 保护基不带有或不引入手性中心； 保护基在整个反应过程中是稳定的； 保护基的引入及脱去，收率是定量的； 脱保护后，保护基部分与产物容易分离。 醇、酚羟基的保护  方法： 成醚 成酯 成缩醛、缩酮 2.1.3.1 形成醚类衍生物 方法： 1. 甲醚 2. 叔丁基醚 3. 苄醚 4. 烯丙醚 5. 三甲基硅烷醚 1. 甲醚保护基 甲基化方法：采用硫酸二甲酯及浓氢氧化钠溶液或碘甲烷与氧化银中进行，采用DMF或DMSO作溶剂可加速反应 优点：对酸、碱和氧化剂均稳定 缺点：不易脱去 应用范围：醇少、酚多