[工学]chapter24-1 有机合成基础1.ppt

有机合成基础（part 1) Liusuyou 2009-11-18 20世纪50年代Woodward第一次经过28步反应以总产率0. 00006% 1992年Magnus及其合作者经过27步反应以总产率0.03% 1993年，0verman及其合作者经过25步反应以总产率3% 1994年，Rawal及其合作者经过15步反应以总产率10% 马钱子碱(strychnine)合成 一个目标分子的合成路线不是唯一 合理推断和分析！！！ 酸性条件羟醛缩合反应 利用目标分子的结构特征来简化合成路线 分子的对称性 一基团拆开 一，简单的醇 1 Grinard reagent 醇制备卤代烷 醇制备醛和酮等 2 羰基化合物的还原 酮的还原 酯的还原 实例 合成路线分析比较 选择合适的路线 比较原料来源， 反应难易，步骤长短 实例 Target 比较 合成 实例 Target 目标化合物 实例 二， 醇衍生的化合物 回推到醇的合成，再拆分 Target compound 实例 三，简单的烯烃的拆开 1. 醇的脱水 2. Witting反应：醛或酮与Witting试剂反应 合成路线分析 芳烃与酰基化试剂如酰卤、酸酐、羧酸、烯酮等在Lewis酸(通常用无水三氯化铝)催化下发生酰基化反应，得到芳香酮 Fredial-Crafts reaction是制备芳香酮类最重要的方法之一，在酰基化中不发生烃基的重排 四， 芳香酮 机理 四， 芳香酮 Fredial-Crafts reaction Target compound 实例 五， 羧酸及衍生物 1. 醇的衍生物，即伯醇的氧化， 回推到醇再进行拆开 2. Grinard 试剂与CO2 反应 羧酸衍生物 * 第24章 有机合成 有机合成的目的和要求 有机合成设计的基本概念 逆合成分析 碳架的分析 官能团的转换 官能团的保护 天然产物全合成分析 材料 医药 生物 Corey E J:逆合成分析理论(relrosynthesis) 合成的反应步骤越少越好，每步反应的产率越高越好，以及原料越便宜越易得越好。 24.1有机合成的要求和驱动力 有机合成的要求 将各种新的有机反应应用于有理论或实用意义分子的合成中 有机合成的驱动力 利用天然的或未被充分利用的原料合成各种其有应用价值的物质 合成一些特定需求的特殊有机分子. 新的有机反应应用 新的有机反应应用 新的有机反应应用 新的有机反应应用 新的有机反应应用 利用天然的或未被充分利用的原料合成各种其有应用价值的物质 24.2 有机合成设计的基本概念 通过试剂(reagent)和起始原料或中间体反应可以生成各种新的中间体或目标分子。试剂也是合成子的合成等价物 1. 起始原料、目标分子和逆合成分析 逆合成分析得到的最简单的化合物，即整个合成利用的第一个化合物称为起始原料(starting material, SM). 商业化的产品或在自然界中大量存在的化合物 拟合成的分子称为目标分子(target molecule, TM) 逆合成分析: 它将目标分子按一定的规律通过切断或转换推导出目标分子的合成子或与合成子相对应的试剂。是一种逻辑推理的分析过程 合成子可以是正、负离子，也可以是电中性的 正离子称为受体合成子(acepter synthon),简称a， 负离子称为供体合成子〔donor synthon).简称d， 电中性的合成子简写为e 中性原子(radical)简写为r 2 合成子、反合成子、合成等价物和切断 合成子或叫合成元〔synthon)：在分子中的化学键进行切断时所产生的分子碎片。 合成子是分子在切断时产生的片断，它们往往是实际上并不存在的结构片断或活性中间体. 例如 供体合成子 受体合成子 切断 合成等价物((synthetic equivalents): 合成子相对应的试剂 正离子(受体合成子) 负离子(供体合成子) 等价物 反合成子(retron): 反合成子是指进行某一种转化所必需的结构单元或化合物.如下列结构单元1,2,3和4分别为Diels-Alder反应、Claisen重排、Robinson增环和Mannich反应的基本反合成元 切断(或称分拆)(disconnection): 指通过合适的方法将分子的一个键切开 异裂切断: 给电子和接受电子的两种合成子 切断的方法: 异裂切断、均裂切断和电环化切断 均裂切断: 两个电中性的自由基合成元 电环化切断: 两个电中性的合成元 切断必须以可靠的反应为基础 一个分子切断的位置不是唯一 切断的重要基础是基于合理的反应机理和可行的合成路线 波纹线 在逆向分析中，需要将目标分子中