第四章有机合成中的切断法和反向合成讲义

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1、有机合成构思方法多种多样，其中最重要最有实际最有 价值的是切断法与反向合成法。 切断法与反向合成法 1,1-二官能团化合物 1,2-二官能团化合物 1,3-二官能团化合物 1,4-二官能团化合物 1,5-二官能团化合物 1,6-二官能团化合物 切断法中的几种战略,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法与反向合成法 基本概念 目标分子 中间体 起始原料 切断应遵循的原则 遵照“能和才能分”的道理。 遵循最大程度简化原则。 选择合成步骤少，产率高，原料易得的方案切断。 涉及官能团时，在官能团附近切断。 有碳-杂键时，一般在碳-杂键处切断。

2、 逆推过程中有FGI，有时应推至适当阶段，再进行切断。,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,切断法与反向合成法 切断法实例1,第四章,显然：逆推过来就是合成,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,切断法与反向合成法 切断法实例2： 对化合物逆推分析,第四章,显然：b路线不行，硝基苯很难付-克酰化反应。a为合理路线，按a往下推导。,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,切断法与反向合成法 切断法实例3,第四章,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,切断法与反向合成法 切断法实例,第四章,1,1-二官能团化合物（同碳原子上有两个官能团） 该化合物合成步骤一般较少，切断也简单 例1： 分析香料绿叶

3、丁香素 C6H5CH2(OCH3)2的合成路线,第四章,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,1,1-二官能团化合物（同碳原子上有两个官能团） 反应通式：,第四章,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,1,1-二官能团化合物（同碳原子上有两个官能团） 该化合物合成步骤一般较少，切断也简单 例2： 合成路线分析：,第四章,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,1,1-二官能团化合物（同碳原子上有两个官能团） 例3： 合成路线分析：,第四章,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,1,2-二官能团化合物 醇类化合物 制备1,2-二醇和取代的醇，环氧乙烷 是很重要的原料。,第四章,第四章:有机合成中的

4、切断法和反向合成,1,2-二官能团化合物 醇类化合物 制备1,2-二醇和取代的醇，环氧乙烷 是很重要的原料。,第四章,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,1,2-二官能团化合物 醇类化合物 例1，分析化合物CH3CH=CHCH2-O-CH2CH(OH)CH3的合成路线 分析：,第四章,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,1,2-二官能团化合物 醇类化合物 例2,第四章,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,1,2-二官能团化合物 醇类化合物 例 3,第四章,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,1,2-二官能团化合物 羰基化合物 亲核加成： 1

5、,2-二官能团的羰基化合物： 是由一亲核试剂与-羰基正离子作用 -羰基正离子实际上是一反常和成子，对应的合适试剂是-卤代羰基化合物,第四章,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,1,2-二官能团化合物 羰基化合物 亲核加成：,第四章,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,1,2-二官能团化合物 羰基化合物 亲核加成： 例，分析除草剂2,4-D 的合成路线 分析： 合成：,第四章,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,1,2-二官能团化合物 羰基化合物,第四章,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,1,3-二官能团化合物 1,3-二羰基化合物 一般将1,3-二羰基化合物切断为烯醇负离子与一个酰基

6、化试剂，这类反应在乙酰乙酸乙酯合成法与酯缩合法中常遇到。,第四章,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,1,3-二官能团化合物 1,3-二羰基化合物 例 a,b都是利用酮-酯缩合，反应都可行，但b的丙酸乙酯在强碱下容易自缩合， 故a更好,第四章,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,1,3-二官能团化合物 1,3-二羰基化合物 例,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,1,3-二官能团化合物 -羟基羰基化合物 羟醛缩合反应与Reformatsky反应是合成-羟基羰基化合物最常用的反应,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,1,3-二官能团化合物 -羟基羰基化合物 例，分析化合物

7、的合成路线 分析： 合成：,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,1,3-二官能团化合物 -羟基羰基化合物 例,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,1,3-二官能团化合物 ，-羟基羰基化合物,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,1,3-二官能团化合物 ，-羟基羰基化合物 例子：,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,1,3-二官能团化合物 ，-羟基羰基化合物 例子：,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,1,3-二官能团化合物 ，-羟基羰基化合物 合成：,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,1,4-二官能团化合物 1,4-二羰基化合物通常可

8、用下面方法切断 注意： 此断法出现了一反常的合成子，即-羰基正离子，则-卤代羰基 化合物可为其相应试剂 乙酰乙酸乙酯法，烯胺烷基化等方法用来合成1,4-二羰基化合物,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,1,4-二官能团化合物 例：对化合物的合成路线进行分析 分析：利用烯胺烷基化合成 合成：,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,1,4-二官能团化合物 例：对化合物的合成路线进行分析 分析：利用乙酰乙酸乙酯合成,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,1,4-二官能团化合物 例：对化合物的合成路线进行分析 分析：开环后利用1,4-二官能团化合物,第四章:有机合成中的切断法

9、和反向合成,第四章,1,5-二官能团化合物 Michael加成反应是合成 1,5-二羰基化合物最主要的方法。 将该化合物切断为一个,-不饱和共轭体系与一较稳定的烯 醇负离子（碳负离子） x:代表吸电子基，如 RCO- , EOOC- , NC- 等,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,1,5-二官能团化合物 环酮体系，合成子最好是丙二酸酯,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,1,5-二官能团化合物 1,5-或1，3-二官能团化合物,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,1,5-二官能团化合物,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,1,6-二官能团化合物 该类

10、化合物常由环己烯或其衍生物合成，为获得取代的环己烯，Diels-Alder 反应常被采用 例，对化合物进行合成路线分析 分析： 合成：,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,1,6-二官能团化合物 Diels-Alder 反应常被采用 合成,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,1,6-二官能团化合物 例，对化合物进行合成路线分析,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,1,6-二官能团化合物 例，对化合物进行合成路线分析,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法中的几种战略 在羰基化合物的缩合反应中使用特定的烯醇等当物 在切断分析中添加官能团 在切断分析中采

11、用重接战略 采用综合性策略,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法中的几种战略 在羰基化合物的缩合反应中使用特定的烯醇等当物 在羰基缩合反应中，有时采用某种试剂，作为烯醇等当物，以解决反应中选择性问题，是反应向要求的方向进行。 分析： 合成化合物 CH3CH2CH=CHCOOEt 直接采用丙醛与乙酸乙酯缩合是不可行的， 因碱性条件下，更活泼的醛优先自身缩合 若将丙二酸酯代替乙酸乙酯，在碱性条件下，丙二酸优先烯醇化，在较温和条件下就可以和醛缩合，即丙二酸酯就是特定烯醇等当物，酯基COOC2H5 实际为一活化基团。,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法中的几种战略 在

12、羰基化合物的缩合反应中使用特定的烯醇等当物 因此该化合物合成路线为：丙二酸酯就是特定烯醇等当物,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法中的几种战略 在羰基化合物的缩合反应中使用特定的烯醇等当物 丙二酸酯就是特定烯醇等当物 例:,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法中的几种战略 练习：,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法中的几种战略 在羰基化合物的缩合反应中使用特定的烯醇等当物 用有机锌试剂作为特定的烯醇等当物 例:,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法中的几种战略 练习：,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法中的几

13、种战略 其他烯醇等当物 例: 用烯 活化醛酮，在进行烷基化或酰基化反应 Wittig反应： 用磷叶立德（Ph3P=CHR）,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法中的几种战略 在切断分析中添加官能团（FGA) 有时在切断分析中，特意加入一定官能团，使合 成顺利进行，在合成饱和键中得到重要应用。这 战略简称 FGA (functional group additions),第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法中的几种战略 在切断分析中添加官能团（FGA) 分析： Ph(CH2)4COOH 的合成 在该目的物分子中添入两个双键后，使合成变得容易，且原料易得。,第四章:

14、有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法中的几种战略 在切断分析中添加官能团（FGA) 分析： Ph(CH2)4COOH 的合成 其他方法合成:,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法中的几种战略 在切断分析中添加官能团（FGA) 分析：,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法中的几种战略 在切断分析中添加官能团（FGA) 反合成分析：,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法中的几种战略 在切断分析中添加官能团（FGA) 要求: 四个或四个以下碳原子的原料合成,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法中的几种战略 在切断分析中添加官能团

15、（FGA) 反合成分析：,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法中的几种战略 在切断分析中添加官能团（FGA) 分析：添加官能团,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法中的几种战略 在切断分析中添加官能团（FGA) 反合成分析：,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法中的几种战略 在切断分析中添加官能团（FGA) 练习: 要求从甲苯出发合成,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法中的几种战略 切断法中的重接技巧 在对某些化合物进行切断分析中，一开始，与切 断操作相反，而是向分子接上一个新键，此键在 合成过程中又被打断，这一操作成为重接，重

16、接 可使某些较难的合成变得容易。,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法中的几种战略 切断法中的重接技巧 例如：,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法中的几种战略 切断法中的重接技巧,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法中的几种战略 切断法中的重接技巧 例：合成 该目的物是昆虫信息素及香料中一重要结构，切断 过程中应重接一烯丙基,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法中的几种战略 切断法中的重接技巧,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法中的几种战略 切断法中的重接技巧 合成:,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法中的几种战略 切断法中的重接技巧 例：,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法中的几种战略 切断法中的重接技巧 反合成分析：,第四章:有机合成中的切断法和反向合成,第四章,切断法中的几种战略 综合性战略 记住切断法的基本原则，特别是其中符合合理的反应原理，最大简化，合成