华理碳链增长与切断.ppt

碳链增长与目标分子切断的关系 碳碳单键形成中的反应讨论 第一节 逆向合成法常用术语 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。 一、合成子与合成等效试剂 1、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。 2、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。 二、逆向切断逆向连续逆向重排 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、逆向连续 将目标分子中两个适当的碳原子用新的化学键连接起来，称为逆向连续，它是合成中烯烃氧化的逆向 3、逆向重排 通过重排反应的逆向，分析分子的骨架 1、逆向官能团互换 2、逆向官能团添加 3、逆向官能团除去 4、官能团变换的目的 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 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 合成路线的选择 通过目标分子的拆开及全盘审查，常常获得多种合 成路线，然后根据下列依据再确定合成路线。 1、成功的几率： 合成同一目标分子应选择最有把握的路线。 所谓最有把握的路线的内容 合成路线中各步反应的中间体是稳定的 合成路线中各步都是可靠反应 合成路线安排时，采用多线策略，即决定了几个中间体后，最好几条分支可达到同一个目标分子，增加成功几率 合成路线中关键反应在整个路线中越早越好 2、经济核算 合成步骤要尽可能少 反应产率要尽可能高 采用收敛式路线布局 直线型： 收敛型 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 1,2二氧化官能团目标分子合成例题 ㈡1，3氧化官能团 β羟基酮 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， β二酸酯 TM9 ㈡1，3氧化官能团 β酮酸酯， β二酸酯 TM10 ㈡1，3氧化官能团 β酮酸酯， 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 ㈣1，4氧化官能团 ㈣1，4氧化官能团 ㈤1，6氧化官能团 1，6氧化可通过环己烯的氧化得到 练习题分析 练习题分析 练习题分析 练习题分析 逆向切断分析： 练习题分析 逆向分析： 第三节官能团的保护 在有机合成中，官能团的存在可能使一些反应不能进行；也可能使这些官能团参与反应；因此一般情况将官能团放在最后，但许多情况下，长链化合物中这些官能团必须存在时，我们如果要避免官能团对后面的反应产生不良影响，常常采用保护官能团的方法。 第四节 保护基的应用 一个合适的保护基应具备的条件 引入时反应简单、产率高 能经受必要的和尽可能多的试剂的作用 除去时反应简单、产率好，其他官能团应不受影响 对不同官能团选择性保护 一、羟基的保护 1、转变成醚 叔丁醚、苄醚、三芳甲基醚、三甲基硅醚 2、转变成缩醛或缩酮 3、转变成酯类 二、氨基的保护 1、质子化：仅用于防止氨基的氧化 2、转变成酰基衍生物 3、转变成烷基衍生物：苄基、三苯甲基 4、转变成氨基甲酸酯：胺与氯代甲酸酯或重氮甲酸酯 进行反应 三、羰基的保护 1、二烷基缩醛或缩酮 2、环状缩醛或缩酮 四、羧基的保护 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