有机合成与路线设计基础-课件

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1、2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础1 1有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础2 2提提 纲纲2.1 2.1 有机合成的要点有机合成的要点2.2 2.2 有机合成路线设计的基本方法有机合成路线设计的基本方法2.3 2.3 有机合成反应的选择性与控制有机合成反应的选择性与控制2.4 2.4 分子骨架的形成分子骨架的形成2.5 2.5 官能团的引入、转换和保护官能团的引入、转换和保护2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础3 3

2、2.1 有机合成的要点有机合成的要点2.1.1以元素周期表为依据以元素周期表为依据元素周期表元素周期表H Tim Helvey He Li Be Solids固体Man Made ElementsB C N O F Ne Na Mg Gases气体Liquids液体Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po

3、At Rn Fr Ra Ac Unq Unp Unh Uns Uno Une Uun Uuu Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础4 42.1.2 以羰基化合物为中心以羰基化合物为中心2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础5 5 在在有有机机化化学学中中，基基本本的的键键结结(也也可可叫叫键

4、键联联)方方式式有有两两类类：碳碳与与碳碳相相结结和和碳碳与与非非碳碳原原于于相相结结(即即与与官官能能团相结团相结)。 因因此此、有有机机合合成成化化学学中中讨讨论论的的最最根根本本课课题题是是碳碳骨骨架架的的建建立立和和碳碳与与官官能能团团的的结结合合。有有机机合合成成中中考考虑虑键键结结时时，应应采采取取逻逻辑辑逆逆推推的的方方法法：先先考考虑虑如如何何将将键键结结拆拆开开，使使分分子子形形成成两两个个极极性性部部分分，再再在在合合成成设设计计时时将将这这两两个个极极性性部部分分作作为为两两个个反反应应物物经经合合成成反反应应发发生生键结。这是很重要的合成设计的思路。键结。这是很重要的合

5、成设计的思路。 2.1.3 键结的方式和键的极性键结的方式和键的极性2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础6 6例例如如，要要合合成成CN的的键键结结，就就可可考考虑虑键键结结的的极极性性是是+CN-。前前者者(正正电电部部分分)可可以以是是常常见见的的卤卤代代烷烷，而而后后者者可可以以是是常常见见的的胺胺类类。卤卤代代烷烷与与胺胺作作用用形形成成CN键键结结。有有机机合合成成化化学学中中还还有有“极极性性转转换换”的的方方法法，也也是是从从键结极性的角度上考虑的合成设计的方法。键结极性的角度上考虑的合成设计的方法。2.1.3 键结的方式和键的极性键结

6、的方式和键的极性2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础7 72.1.4 对等性对等性这是有机合成化学中常用的专用术语。如这是有机合成化学中常用的专用术语。如在下列反应中，氰醇类的碳负离子与碘甲在下列反应中，氰醇类的碳负离子与碘甲烷作用后、水解得甲基酮类：烷作用后、水解得甲基酮类：2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础8 8 反反应应物物氰氰醇醇的的碳碳负负离离子子RC- (CN)OR中中，起起主主要要作作用用的的是是RC-O。就就可可以以将将RC-O看看作作与与前前面面的的碳碳负负离离子子是是“对对等等”的的，

7、也也可可称称“等等价价的的”。前前者者是是一一个个作作为为反反应应物物的的碳碳负负离离子子(或或可可看看作作试试剂剂)；后后者者就就称称为为与与前前者者对对等等的的一一个个“合合成成子子”。 合合成成子子是是指指可可用用于于有有机机反反应应中中的的合合成成单单位位。又又如如，格格氏氏试试剂剂CHCH3 3MgIMgI中中的的甲甲基基负负离离子子CHCH3 3- -是是合合成成子子，是是供供电电子子的的；乙乙酰酰氯氯CHCH3 3COClCOCl中中的的CHCH3 3C C+ +=O=O是是接接受受电电子的合成子。子的合成子。 2.1.4 对等性对等性2024/8/122024/8/12有机合成

8、与路线设计基础有机合成与路线设计基础9 9这里不是说官能团绝对无变化，而只是说它的种这里不是说官能团绝对无变化，而只是说它的种类属性未变化。在一个有机反应中骨架和官能团类属性未变化。在一个有机反应中骨架和官能团都无变化就可达到合成的目的。例如：都无变化就可达到合成的目的。例如：2.1.5 反应的种类反应的种类1、骨架和官能团都无变化、骨架和官能团都无变化 反应的结果，只是官能团的位置发生了变化，反应的结果，只是官能团的位置发生了变化，反应的结果，只是官能团的位置发生了变化，反应的结果，只是官能团的位置发生了变化，它的种类和分子的骨架均无变化。它的种类和分子的骨架均无变化。它的种类和分子的骨架均

9、无变化。它的种类和分子的骨架均无变化。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础1010最常见的例子是苯及其同系物在环上发生取代基最常见的例子是苯及其同系物在环上发生取代基变化的反应变化的反应 ：2 骨架不变而官能团变化骨架不变而官能团变化2.1.5 反应的种类反应的种类2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础11112 骨架不变而官能团变化骨架不变而官能团变化2.1.5 反应的种类反应的种类2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础12123 骨架变而官能团不变骨架变而官能团

10、不变2.1.5 反应的种类反应的种类例如重氮甲烷与碳基的反应，利用这类反应可以例如重氮甲烷与碳基的反应，利用这类反应可以进行扩环反应：进行扩环反应：2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础1313在比较复杂的分子的合成中，常利用这种技巧，在比较复杂的分子的合成中，常利用这种技巧，在骨架变化的同时，将官能团也转变成所需要的，在骨架变化的同时，将官能团也转变成所需要的，例如，合成颠茄酮：例如，合成颠茄酮： 4 骨架和官能团都变化骨架和官能团都变化 2.1.5 反应的种类反应的种类2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础

11、1414但改变骨架的大小但改变骨架的大小(长短长短)在有机合成中是用得更为在有机合成中是用得更为广泛的。这类变化又可分为两种情况：由小到大广泛的。这类变化又可分为两种情况：由小到大和由大到小。由小到大的情况很多，我们讨论的和由大到小。由小到大的情况很多，我们讨论的很多复杂分子的合成都属于这种情况。由大到小很多复杂分子的合成都属于这种情况。由大到小的例子也有，如蓖麻酸的裂解：的例子也有，如蓖麻酸的裂解：4 骨架和官能团都变化骨架和官能团都变化 2.1.5 反应的种类反应的种类2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础1515当然，碳骨架的变化，并不一定是大小

12、、长短的当然，碳骨架的变化，并不一定是大小、长短的变化，有时只是由于分子重排而发生的结构形式变化，有时只是由于分子重排而发生的结构形式的变化：的变化：4 骨架和官能团都变化骨架和官能团都变化 2.1.5 反应的种类反应的种类2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础1616逆合成法；逆合成法；分子简化法；分子简化法；官能团的置换或消去法；官能团的置换或消去法；分子拆解法等。分子拆解法等。2.2 有机合成路线设计的基本方法有机合成路线设计的基本方法2.2.1 合成路线设计的原则与基本方法合成路线设计的原则与基本方法2024/8/122024/8/12有机合成

13、与路线设计基础有机合成与路线设计基础1717合成是指从某些原料出发，经过若干步反应，合成是指从某些原料出发，经过若干步反应，最后合成出所需的产物。最后产物就是合成最后合成出所需的产物。最后产物就是合成目标物，或叫目标分子目标物，或叫目标分子(TM)。实际上，进行。实际上，进行合成路线设计时是反其道而行之，即从目标合成路线设计时是反其道而行之，即从目标分子的结构出发，逐步地考虑，先考虑由哪分子的结构出发，逐步地考虑，先考虑由哪些中间体合成目标物再考虑由哪些原料合些中间体合成目标物再考虑由哪些原料合成中间体。最后的原料就是起始物成中间体。最后的原料就是起始物(SM)。这。这种方法就是种方法就是“逆

14、合成逆合成”。 1 逆合成法逆合成法2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础1818 这要求能达到这要求能达到3点：点：每步都有合理又合适的反应机理和合成方法；每步都有合理又合适的反应机理和合成方法；整个合成要做到最大可能的简单化，整个合成要做到最大可能的简单化，有被认可的有被认可的(即市场能供应的即市场能供应的)原料。原料。 1 逆合成法逆合成法2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础19191 逆合成法逆合成法2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础20201 逆逆合合成

15、成法法2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础21211 逆合成法逆合成法2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础2222 在在考考虑虑下下列列的的一一个个较较复复杂杂的的烯烯的的合合成成时时，关关键键是是烯烯键键的的合合成成，因因而而可可将将其其简简化化为为一一种种三三取取代代的的烯或一种烯丙醇：烯或一种烯丙醇：2 分子简化法分子简化法 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础2323又如一个分子有明显的对称性，在考虑它的合成又如一个分子有明显的对称性，在考虑它的合成时就应

16、充分利用其对称性来简化合成方法：时就应充分利用其对称性来简化合成方法：2 分子简化法分子简化法 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础2424若目标物是个复杂分子，含有多种官能团，在进若目标物是个复杂分子，含有多种官能团，在进行某一合成反应时，它们之间会互相干扰。这时，行某一合成反应时，它们之间会互相干扰。这时，就需要将某个官能团置换或消去，等这步反应完就需要将某个官能团置换或消去，等这步反应完成后再设法恢复，例如：成后再设法恢复，例如：3 官能团的置换或消去法官能团的置换或消去法2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线

17、设计基础2525又如下列反应中，目标物含双烯类官能团，不容又如下列反应中，目标物含双烯类官能团，不容易直接合成。可以先将其中一个烯基置换为羰基，易直接合成。可以先将其中一个烯基置换为羰基，合成就容易了。合成得到碳基化合物后，再变化合成就容易了。合成得到碳基化合物后，再变化成双烯。成双烯。3 官能团的置换或消去法官能团的置换或消去法2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础2626前面已讨论到目标分子中的极性键可以进行拆前面已讨论到目标分子中的极性键可以进行拆解，也叫拆开，将其分成两个极性分子。实际解，也叫拆开，将其分成两个极性分子。实际上，这就是考虑逆合成

18、方法时的主要思路之一。上，这就是考虑逆合成方法时的主要思路之一。同一目标物可以有几种拆解的方法，需要加以同一目标物可以有几种拆解的方法，需要加以比较，以确定采用何种合成方法。例如：比较，以确定采用何种合成方法。例如：4 分子拆解法分子拆解法 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础2727这里主要涉及：这里主要涉及：合适的拆开部位；合适的拆开部位；键极性的键极性的方向，从而选用不同的试剂。方向，从而选用不同的试剂。 4 分子拆解法分子拆解法 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础28284 分子拆解法分子拆解法

19、2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础2929 会集法是指尽量将目标分子分成两大部分，再将此会集法是指尽量将目标分子分成两大部分，再将此两部分各拆解成次大部分，而避免将目标分子按小两部分各拆解成次大部分，而避免将目标分子按小段地逐一拆解。因此，也叫平行段地逐一拆解。因此，也叫平行连续法。如下面连续法。如下面两种拆解法两种拆解法(假如每一步都有假如每一步都有80的产率的产率)：(1) 会集法会集法4 分子拆解法分子拆解法 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础3030左法先拆成两大左法先拆成两大部分，再拆成部分，

20、再拆成4部部分，总的产率是分，总的产率是64；右法逐步；右法逐步将分子按小段拆将分子按小段拆开，共开，共3步，总产步，总产率是率是51。当然。当然左法较佳。左法较佳。 对称分子可拆开对称分子可拆开成相同的部分，成相同的部分，减少了合成步骤。减少了合成步骤。达就是前面所说达就是前面所说的的“简化简化”。4 分子拆解法分子拆解法 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础3131 位是针对官能团来说的。此处拆开往往可行。位是针对官能团来说的。此处拆开往往可行。例如：例如：4 分子拆解法分子拆解法 （2）在）在 碳的位置上拆开碳的位置上拆开2024/8/1220

21、24/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础3232共共有有碳碳原原子子是是指指几几个个环环共共有有的的碳碳原原子子。在在此此处处拆拆开开可可将将复复杂杂的的多多环环结结构构变变成成较较简简单单的的、易易合合成成的的结构，尤其是环的架桥，更应首先拆开。结构，尤其是环的架桥，更应首先拆开。 下式下式a，b，c，d均为共有碳原子，因此在均为共有碳原子，因此在a，b，之间断键：之间断键：4 分子拆解法分子拆解法 (3) 在共有碳原子处拆开在共有碳原子处拆开 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础33334 分子拆解法分子拆解法 (3) 在共有碳

22、原子处拆开在共有碳原子处拆开 在在e，f两处同时断键两处同时断键2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础3434因为八员以上大环的化合物不易获得，而因为八员以上大环的化合物不易获得，而且这方而的化学反应也很少开发，所以拆且这方而的化学反应也很少开发，所以拆解时应尽量避免形成大环的合成基。当然，解时应尽量避免形成大环的合成基。当然，随着大环化合物研究的进展这个原则将会随着大环化合物研究的进展这个原则将会逐渐被修正。逐渐被修正。4 分子拆解法分子拆解法 (4) 避免大环的合成避免大环的合成 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与

23、路线设计基础3535合成路线一般应按下列规则书写：合成路线一般应按下列规则书写： (1)在在每每一一步步中中只只表表示示出出反反应应的的主主要要产产物物，这这就就是是说说，不不是是写写出出完完整整的的方方程程式式，而而是是写写合合成成方方法法示示意意式式，在在式式中中只只写写出出原原料料(放放在在箭箭头头前前面面)和和反反应应的的主要产物主要产物(放狂箭头后面放狂箭头后面)； (2)试剂、催化剂和反应条件写在箭头上面；试剂、催化剂和反应条件写在箭头上面； (3)若若不不写写温温度度和和压压力力的的数数值值，则则表表示示在在常常温温常常压压下进行反应；下进行反应； (4)使用任何无机化合物不必写

24、出它的制法；使用任何无机化合物不必写出它的制法；2.2.2 合成路线的书写合成路线的书写2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础3636(5)5)常用的有机化合物不必写出它的制法；常用的有机化合物不必写出它的制法；(6)(6)为了节约时间，可把两步或几步较简单的反应合为了节约时间，可把两步或几步较简单的反应合为一步，同时要指出进行各步反应的次序；例如：为一步，同时要指出进行各步反应的次序；例如： 2.2.2 合成路线的书写合成路线的书写可以写为可以写为可以写为可以写为 (7)(7)(7)(7)如得到几种异构体，应写出把它们分离开来的如得到几种异构体，应写

25、出把它们分离开来的如得到几种异构体，应写出把它们分离开来的如得到几种异构体，应写出把它们分离开来的步骤，合成几种异构体的反应尽可能不要使用。步骤，合成几种异构体的反应尽可能不要使用。步骤，合成几种异构体的反应尽可能不要使用。步骤，合成几种异构体的反应尽可能不要使用。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础37372.3 有机合成反应的选择性与控制有机合成反应的选择性与控制2.3.1 选择性选择性（化学选择性、位置选择性和立体选择性化学选择性、位置选择性和立体选择性）1 化学选择性化学选择性2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合

26、成与路线设计基础38382.3.1 选择性选择性2 位置选择性位置选择性 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础39392.3.1 选择性选择性3 立体选择性立体选择性 （不对称合成不对称合成）2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础40402.3.1 选择性选择性3 立体选择性立体选择性 对映过量的百分比，对映过量的百分比，ee%值（值（enantiomeric excess）2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础4141当一个有机反应有可能按两种或两种以上反应当一个有

27、机反应有可能按两种或两种以上反应途径进行时，其产物的分布可以依据各产物的途径进行时，其产物的分布可以依据各产物的稳定性来确定，也可以依据各个反应的速率来稳定性来确定，也可以依据各个反应的速率来确定。若前者是确定因素此反应是确定。若前者是确定因素此反应是热力学控热力学控制制的；若后者是确定因素，则此反应是的；若后者是确定因素，则此反应是动力学动力学控制控制的的。2.3.2 反应的控制因素反应的控制因素2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础4242下列反应是热力学控制反应：下列反应是热力学控制反应：2.3.2 反应的控制因素反应的控制因素下列反应是动力学控

28、制反应：下列反应是动力学控制反应：2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础43432.3.2 反应的控制因素反应的控制因素2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础4444当反应受动力学控制时，主要影响因素是电子效当反应受动力学控制时，主要影响因素是电子效应和空间效应。观察下列反应：应和空间效应。观察下列反应：2.3.2 反应的控制因素反应的控制因素2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础4545习题一习题一试用逆合成法推导下列化合物的合成路线：试用逆合成法推导下列化合物的合成

29、路线：1、CH2=CHCH2OH2、BrCH2CH2CO2CH33、HOCH2CH2SCH2CH2CN4、C2H5OCH2CH2CN5、(C6H5)2C=CH22024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础46462.4 分子骨架的形成分子骨架的形成2.4.12.4.1碳碳- -碳单键的形成碳单键的形成 2.4.22.4.2碳碳- -碳双键的形成碳双键的形成 2.4.32.4.3碳碳- -碳叁键的形成碳叁键的形成 2.4.4 2.4.4 碳环的形成碳环的形成2.4.5 2.4.5 杂环的形成杂环的形成2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有

30、机合成与路线设计基础4747 主要包括：主要包括：1、Friedel-Crafts反应反应 2、氯甲基化反应、氯甲基化反应 3、炔烃的烃基化反应、炔烃的烃基化反应 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应 5、活泼亚甲基化合物的反应、活泼亚甲基化合物的反应 6、生成烯胺的碳烷基化和碳酰基化反应、生成烯胺的碳烷基化和碳酰基化反应 7、缩合反应、缩合反应2.4 分子骨架的形成分子骨架的形成2.4.1 碳碳- -碳单键的形成碳单键的形成2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础48481、Friedel-Crafts反应反应在酸的催化作用下芳香烃与烷基化试

31、剂作用，芳在酸的催化作用下芳香烃与烷基化试剂作用，芳环上的氢被烷基取代的反应，称为傅环上的氢被烷基取代的反应，称为傅-克烷基化反克烷基化反应。卤代烷、烯烃和醇是常用的烷基化试剂，此应。卤代烷、烯烃和醇是常用的烷基化试剂，此外还有醛、酮、环烷烃等。外还有醛、酮、环烷烃等。傅傅- -克烷基化反应常用的催化剂可分为两大类。一克烷基化反应常用的催化剂可分为两大类。一类是路易斯酸，主要为金属卤化物，它们的催化类是路易斯酸，主要为金属卤化物，它们的催化活性大致如下：活性大致如下： AlCl3FeCl3SbCl3SnCl3BF3TiCl3ZnC12其中其中AlCl3是最常用，也是催化活性最强的。是最常用，也

32、是催化活性最强的。（1）傅）傅克烷基化反应克烷基化反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础4949另一类为质子酸，如另一类为质子酸，如HF、H2S04、H3P04等。此外，等。此外，还有其他类型的催化剂，如酸性氧化物、有机铝还有其他类型的催化剂，如酸性氧化物、有机铝化合物等。化合物等。（1）傅）傅克烷基化反应克烷基化反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础5050 对对于于卤卤代代烷烷，不不同同的的卤卤原原子子以以及及不不同同结结构构的的烷烷基基对对烷烷基基化化反反应应均均有有影影响响。当当烷烷基基相相同同

33、而而卤卤原原子子不不同时，反应活性次序为：同时，反应活性次序为：RCl RBr RI当卤原子相同而烷基不同时，其活性大小顺序为：当卤原子相同而烷基不同时，其活性大小顺序为： （1）傅）傅克烷基化反应克烷基化反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础5151由于烷基是供电子基，当芳环上引入烷基后，环由于烷基是供电子基，当芳环上引入烷基后，环上的电子云密度增加，使芳环更加活泼，更加容上的电子云密度增加，使芳环更加活泼，更加容易进行亲电取代反应，团此苯在烷基化时生成的易进行亲电取代反应，团此苯在烷基化时生成的单取代烷基苯很容易进一步进行反应生成二取代单取代烷

34、基苯很容易进一步进行反应生成二取代烷基苯或多取代烷基苯烷基苯或多取代烷基苯 。（1）傅）傅克烷基化反应克烷基化反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础5252傅傅-克烷基化反应具有可逆性，烷基苯在强酸的催克烷基化反应具有可逆性，烷基苯在强酸的催化作用下能够发生烷基的歧化和转移。当苯过量化作用下能够发生烷基的歧化和转移。当苯过量时，有利于发生烷基的转移，使多烷基苯向单烷时，有利于发生烷基的转移，使多烷基苯向单烷基苯转化。利用这一性质，在制备单取代烷基苯基苯转化。利用这一性质，在制备单取代烷基苯时，可使副产物的多烷基苯与苯发生烷基转移反时，可使副产物的多

35、烷基苯与苯发生烷基转移反应，即脱烷基再与苯进行烷基化，以增加单取代应，即脱烷基再与苯进行烷基化，以增加单取代烷基苯的收率。烷基苯的收率。（1）傅）傅克烷基化反应克烷基化反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础5353当烷基化试剂的碳链多于两个碳时，生成多种异当烷基化试剂的碳链多于两个碳时，生成多种异构产物，这主要是烷基正离子发生重排的结果。构产物，这主要是烷基正离子发生重排的结果。例如例如 ：（1）傅）傅克烷基化反应克烷基化反应 芳环上的取代基对傅芳环上的取代基对傅芳环上的取代基对傅芳环上的取代基对傅- - - -克烷基化反应有较大影克烷基化反应有较

36、大影克烷基化反应有较大影克烷基化反应有较大影响，当芳环上连有响，当芳环上连有响，当芳环上连有响，当芳环上连有NONONONO2 2 2 2、CNCNCNCN等吸电子基团时，等吸电子基团时，等吸电子基团时，等吸电子基团时，反应不易进行，甚至不能发生。反应不易进行，甚至不能发生。反应不易进行，甚至不能发生。反应不易进行，甚至不能发生。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础5454在无水三氯化铝的催化下，芳烃与酰卤或在无水三氯化铝的催化下，芳烃与酰卤或酸酐反应，将酰基引入苯环，生成芳酮。酸酐反应，将酰基引入苯环，生成芳酮。(2)傅傅克酰基化反应克酰基化反应

37、2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础5555常用的酰基化试剂是酰卤常用的酰基化试剂是酰卤(主要为酰氯和酰主要为酰氯和酰溴溴)和酸酐。酰卤的反应活性顺序为：和酸酐。酰卤的反应活性顺序为：(2)傅傅克酰基化反应克酰基化反应 常用的催化剂为路易斯酸，如常用的催化剂为路易斯酸，如AlClAlCl3 3、BFBF3 3、SnClSnCl4 4、ZnClZnCl2 2等。等。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础5656酰基是一个间位定位基，当一个酰基取代酰基是一个间位定位基，当一个酰基取代苯环的氢后，使苯环的活性降低

38、，反应停苯环的氢后，使苯环的活性降低，反应停止，产物一般为一元取代苯，而不会生成止，产物一般为一元取代苯，而不会生成多元取代苯的混合物，因此芳烃酰基化反多元取代苯的混合物，因此芳烃酰基化反应的产率一般比较好。应的产率一般比较好。此外，酰基化反应是不可逆的，也不发生此外，酰基化反应是不可逆的，也不发生重排，因此酰基化反应在合成上很有价值。重排，因此酰基化反应在合成上很有价值。 (2)傅傅克酰基化反应克酰基化反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础5757由于酰基化反应产物单纯，可以用此反应由于酰基化反应产物单纯，可以用此反应先生成酮，再还原，以制备芳烃

39、的烷基衍先生成酮，再还原，以制备芳烃的烷基衍生物。生物。(2)傅傅克酰基化反应克酰基化反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础5858氯甲基化反应与傅氯甲基化反应与傅- -克反应类似，它是通过克反应类似，它是通过苯与甲醛、氯化氢在无水氯化锌作用下反苯与甲醛、氯化氢在无水氯化锌作用下反应生成氯化苄：应生成氯化苄：2、氯甲基化反应、氯甲基化反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础5959导入的氯甲基可以转化为其他基团，因此导入的氯甲基可以转化为其他基团，因此氯甲基化反应在有机合成上很意义。氯甲基化反应在有机合成

40、上很意义。2、氯甲基化反应、氯甲基化反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础60603、炔烃的烃基化反应、炔烃的烃基化反应与炔基直接相连的氢为活泼氢，易于形成金属与炔基直接相连的氢为活泼氢，易于形成金属炔化物，金属炔化物可以作为亲核试剂与卤代炔化物，金属炔化物可以作为亲核试剂与卤代烃进一步反应，生成高级炔烃。这是炔烃碳链烃进一步反应，生成高级炔烃。这是炔烃碳链增长的重要方法。增长的重要方法。2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础6161金属炔化物与卤代烃的反应比较容易进行。卤代烷烃反应活性次序为： RI RB

41、r RCl RF3、炔烃的烃基化反应、炔烃的烃基化反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础6262金属炔化物还可以和羰基化合物反应，结果在羰基碳原子上引入一一个炔基。3、炔烃的烃基化反应、炔烃的烃基化反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础6363金属有机化合物是指金属原子和一个或多金属有机化合物是指金属原子和一个或多个碳原子直接键合的化合物。金属有机化个碳原子直接键合的化合物。金属有机化合物在有机合成上具有广泛用途。常用的合物在有机合成上具有广泛用途。常用的金属有机化合物有镁、锂、铜、镉、锌等金属有机化合

42、物有镁、锂、铜、镉、锌等的化合物。这里主要介绍几种重要的金属的化合物。这里主要介绍几种重要的金属有机化合物。有机化合物。4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础6464(1)有机镁化合物有机镁化合物 有有机机镁镁化化合合物物也也叫叫做做格格氏氏试试剂剂，它它是是有有机机合合成成中中最最重重要要的的有有机机金金属属试试剂剂之之一一，也也是是最最为为人人们们所熟悉、最常用的有机金属化合物。所熟悉、最常用的有机金属化合物。 在在格格氏氏试试剂剂分分子子中中，镁镁原原子子以以共共价价键键同同碳碳原原子子相相连连，由由

43、于于碳碳的的电电负负性性大大于于镁镁，因因此此成成健健电电子子对对向向碳碳原原了了转转移移，使使得得CMg键键高高度度极极化化，所所以以格格氏氏试试剂剂中中的的烃烃基基是是一一种种活活性性很很高高的的亲亲核核试试剂剂，能够发生加成、取代、偶合等反应。能够发生加成、取代、偶合等反应。4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础6565加成反应加成反应 A A、与醛、酮的反应格氏试剂与醛、酮反应生成各种醇。、与醛、酮的反应格氏试剂与醛、酮反应生成各种醇。与甲醛反应生成伯醇，与其他醛反应生成仲醇。在有与甲醛反应生成伯醇

44、，与其他醛反应生成仲醇。在有机合成中一般多采用酯和酰氯与格氏试剂反应。机合成中一般多采用酯和酰氯与格氏试剂反应。4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(1)有机镁化合物有机镁化合物2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础6666加成反应加成反应b b与羧酸衍生物的反应与羧酸衍生物的反应 羧酸衍生物也易于与格氏羧酸衍生物也易于与格氏试剂加成，反应首先生成酮，再进一步反应生成试剂加成，反应首先生成酮，再进一步反应生成醇。在有机合成中一般多采用酯和酰氯与格氏试醇。在有机合成中一般多采用酯和酰氯与格氏试剂反应。剂反应。例如：例如： 4、金属有机化合物的反

45、应、金属有机化合物的反应(1)有机镁化合物有机镁化合物2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础6767加成反应加成反应加成反应加成反应甲酸酯与格氏试剂反应生成仲醇。甲酸酯与格氏试剂反应生成仲醇。甲酸酯与格氏试剂反应生成仲醇。甲酸酯与格氏试剂反应生成仲醇。 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(1)有机镁化合物有机镁化合物2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础6868加成反应加成反应加成反应加成反应 酰氯与格氏试剂反应也主要用于合成醇，因为酰氯与格氏试剂反应也主要用于合成醇，因为酰氯与格氏试剂反应也主要用

46、于合成醇，因为酰氯与格氏试剂反应也主要用于合成醇，因为先生成的酮会继续与格氏试剂反应而生成叔醇。先生成的酮会继续与格氏试剂反应而生成叔醇。先生成的酮会继续与格氏试剂反应而生成叔醇。先生成的酮会继续与格氏试剂反应而生成叔醇。 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(1)有机镁化合物有机镁化合物2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础6969加成反应加成反应加成反应加成反应 若使用若使用若使用若使用1 1 1 1分子格氏试剂与酰氯在低温下反应，分子格氏试剂与酰氯在低温下反应，分子格氏试剂与酰氯在低温下反应，分子格氏试剂与酰氯在低温下反应，则可使上述反

47、应停留在生成酮的阶段。则可使上述反应停留在生成酮的阶段。则可使上述反应停留在生成酮的阶段。则可使上述反应停留在生成酮的阶段。 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(1)有机镁化合物有机镁化合物2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础7070加成反应加成反应加成反应加成反应 c c c c与环氧化合物的反应与环氧化合物的反应与环氧化合物的反应与环氧化合物的反应 格氏试剂与环氧乙烷作格氏试剂与环氧乙烷作格氏试剂与环氧乙烷作格氏试剂与环氧乙烷作用生成增加用生成增加用生成增加用生成增加2 2 2 2个碳原于的伯醇，与环氧丙烷作用生个碳原于的伯醇，与环氧

48、丙烷作用生个碳原于的伯醇，与环氧丙烷作用生个碳原于的伯醇，与环氧丙烷作用生成增加成增加成增加成增加3 3 3 3个碳原子的仲醇。例如：个碳原子的仲醇。例如：个碳原子的仲醇。例如：个碳原子的仲醇。例如： 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(1)有机镁化合物有机镁化合物2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础7171加成反应加成反应加成反应加成反应 d d d d与与与与COCOCOCO2 2 2 2的反应的反应的反应的反应 格氏试剂与格氏试剂与格氏试剂与格氏试剂与COCOCOCO2 2 2 2加成可以生成羧酸：加成可以生成羧酸：加成可以生成羧酸

49、：加成可以生成羧酸： 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(1)有机镁化合物有机镁化合物2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础7272加成反应加成反应加成反应加成反应 e e e e与与与与 ，-不饱和羰基化合物的反应格氏试剂与不饱和羰基化合物的反应格氏试剂与不饱和羰基化合物的反应格氏试剂与不饱和羰基化合物的反应格氏试剂与 ，-不饱和羰基化合物反应，既可以在羰基碳不饱和羰基化合物反应，既可以在羰基碳不饱和羰基化合物反应，既可以在羰基碳不饱和羰基化合物反应，既可以在羰基碳上进行上进行上进行上进行(1(1(1(1，2-2-2-2-加成加成加成加成

50、) ) ) )，也可以在，也可以在，也可以在，也可以在碳上进行碳上进行碳上进行碳上进行(1(1(1(1，4 4 4 4加成加成加成加成) ) ) )。 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(1)有机镁化合物有机镁化合物 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础7373加成反应加成反应加成反应加成反应 格氏试剂与格氏试剂与格氏试剂与格氏试剂与 ，-不饱和羰基化合物的作用不饱和羰基化合物的作用不饱和羰基化合物的作用不饱和羰基化合物的作用方式取决于方式取决于方式取决于方式取决于 ，-不饱和碳基化合物的结构。格不饱和碳基化合物的结构。格不饱和碳基化合物

51、的结构。格不饱和碳基化合物的结构。格氏试剂与氏试剂与氏试剂与氏试剂与 ，-不饱和醛通常起不饱和醛通常起不饱和醛通常起不饱和醛通常起1 1 1 1，2-2-2-2-加成反应，加成反应，加成反应，加成反应，生成不饱和醇。例如：生成不饱和醇。例如：生成不饱和醇。例如：生成不饱和醇。例如： 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(1)有机镁化合物有机镁化合物2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础7474加成反应加成反应加成反应加成反应 若若若若 ，-不饱和酮分子中与羰基相连的烃基不饱和酮分子中与羰基相连的烃基不饱和酮分子中与羰基相连的烃基不饱和酮分子中

52、与羰基相连的烃基具有较大的空间位阻效应，则与格氏试剂主要发具有较大的空间位阻效应，则与格氏试剂主要发具有较大的空间位阻效应，则与格氏试剂主要发具有较大的空间位阻效应，则与格氏试剂主要发生生生生1 1 1 1，4-4-4-4-加成反应。例如：加成反应。例如：加成反应。例如：加成反应。例如： 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(1)有机镁化合物有机镁化合物2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础7575偶合反应偶合反应偶合反应偶合反应 格氏试剂与卤代烃发生偶合反应，可格氏试剂与卤代烃发生偶合反应，可格氏试剂与卤代烃发生偶合反应，可格氏试剂与卤代烃

53、发生偶合反应，可以制备碳链增长的烃。以制备碳链增长的烃。以制备碳链增长的烃。以制备碳链增长的烃。 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(1)有机镁化合物有机镁化合物2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础7676偶合反应偶合反应4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(1)有机镁化合物2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础7777 有有机机锂锂化化合合物物和和有有机机镁镁化化合合物物有有着着相相似似的的反反应应性性能能，凡凡是是有有机机镁镁化化合合物物能能够够发发生生的的反反应应有有机机锂锂化化合

54、合物物都都能能够够发发生生，而而且且有有机锂化合物更活泼。机锂化合物更活泼。 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(2)有机锂化合物2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础7878与酮反应与酮反应 有机锂化合物与酮反应不受空间位阻影响，有机锂化合物与酮反应不受空间位阻影响，例如，异丙基溴化镁与二异丙基酮不发生加成反例如，异丙基溴化镁与二异丙基酮不发生加成反应，但异丙基锂即可以反应生成三异丙基甲醇。应，但异丙基锂即可以反应生成三异丙基甲醇。4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(2)有机锂化合物有机锂化合物2024/8/122024/8/

55、12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础7979与与与与 ， - - - -不饱和羰基化合物反应不饱和羰基化合物反应不饱和羰基化合物反应不饱和羰基化合物反应 与格氏试剂不同，与格氏试剂不同，与格氏试剂不同，与格氏试剂不同，有机锂化物与有机锂化物与有机锂化物与有机锂化物与 ， - - - -不饱和羰基化合物反应主要生不饱和羰基化合物反应主要生不饱和羰基化合物反应主要生不饱和羰基化合物反应主要生成成成成1 1，2 2- - - -加成产物。加成产物。加成产物。加成产物。4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(2)有机锂化合物有机锂化合物 2024/8/122024/8/12有机合成

56、与路线设计基础有机合成与路线设计基础8080与与与与二二二二氧氧氧氧化化化化碳碳碳碳反反反反应应应应 格格格格氏氏氏氏试试试试剂剂剂剂与与与与二二二二氧氧氧氧化化化化碳碳碳碳反反反反应应应应生生生生成成成成羧羧羧羧酸酸酸酸，而而而而有有有有机机机机锂锂锂锂化化化化合合合合物物物物与与与与二二二二氧氧氧氧化化化化碳碳碳碳反反反反应应应应生生生生成成成成酮酮酮酮。这这这这主主主主要要要要是是是是因因因因为为为为有有有有机机机机锂锂锂锂化化化化合合合合物物物物比比比比格格格格氏氏氏氏试试试试剂剂剂剂具具具具有有有有更更更更强强强强的的的的亲亲亲亲核核核核性性性性，它它它它能能能能够够够够与与与与羧羧

57、羧羧酸酸酸酸根根根根反反反反应应应应生生生生成成成成酮酮酮酮。利利利利用用用用这这这这个个个个反反反反应应应应可可可可以以以以制制制制备备备备对对对对称称称称酮。酮。酮。酮。4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(2)有机锂化合物2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础8181与与与与卤卤卤卤代代代代烃烃烃烃反反反反应应应应 有有有有机机机机锂锂锂锂化化化化合合合合物物物物与与与与卤卤卤卤代代代代烃烃烃烃的的的的反反反反应应应应比比比比格格格格氏氏氏氏试剂剧烈，能够发生偶合反应试剂剧烈，能够发生偶合反应试剂剧烈，能够发生偶合反应试剂剧烈，能够发生

58、偶合反应 。4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(2)有机锂化合物 与格氏试剂相似有机锂化合物同样能够与醛、环与格氏试剂相似有机锂化合物同样能够与醛、环与格氏试剂相似有机锂化合物同样能够与醛、环与格氏试剂相似有机锂化合物同样能够与醛、环氧烷和羧酸酯反应制备各种醇类物质，与格氏试剂相比氧烷和羧酸酯反应制备各种醇类物质，与格氏试剂相比氧烷和羧酸酯反应制备各种醇类物质，与格氏试剂相比氧烷和羧酸酯反应制备各种醇类物质，与格氏试剂相比具有产率高、易分离的特点。具有产率高、易分离的特点。具有产率高、易分离的特点。具有产率高、易分离的特点。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基

59、础有机合成与路线设计基础8282有机铜化合物在有机合成中的优越性能一有机铜化合物在有机合成中的优越性能一方面表现在它对各种基团反应的选择性，方面表现在它对各种基团反应的选择性，一些活泼基团如羟基、羰基、酯基、氨基一些活泼基团如羟基、羰基、酯基、氨基等都不与它反应等都不与它反应，因此在与其他基团反应，因此在与其他基团反应时不需要将这些基团保护起来；另一方面时不需要将这些基团保护起来；另一方面它有它有较高的立体选择性较高的立体选择性，有机铜化合物能，有机铜化合物能够保持其自身或反应物原有的构型，生成够保持其自身或反应物原有的构型，生成构型保持的产物。构型保持的产物。 4、金属有机化合物的反应、金属

60、有机化合物的反应 （3）有机铜化合物）有机铜化合物 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础8383有有机机铜铜化化合合物物一一般般分分为为烃烃基基酮酮、炔炔基基酮酮配配合合物物和和二二烃烃基基铜铜锂锂3种种类类型型。其其中中，二二烃烃基基铜铜锂锂由由于于具具有有较较好好的的溶溶解解性性、较较高高的的活活泼泼性性和和选选择择性性，成成为为有有机机合合成成中中常常用用的的有有机机铜铜试试剂剂。这这里里主主要要介绍二炔基铜锂试剂。介绍二炔基铜锂试剂。 二烃基铜锂一般采用有机锂化合物与卤化二烃基铜锂一般采用有机锂化合物与卤化亚铜反应制备：亚铜反应制备： 4、金

61、属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应 （3）有机铜化合物）有机铜化合物 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础8484烃基取代反应烃基取代反应 二烃基铜锂能够和卤代烃发生反应，二烃基铜锂能够和卤代烃发生反应，使试剂中的烃基与卤化物的烃基连接起来，其通使试剂中的烃基与卤化物的烃基连接起来，其通式为：式为： 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应 （3）有机铜化合物）有机铜化合物 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础8585 这类反应通常在低温下进行，由于有机铜试这类反应通常在低温下进行，由于有机铜试

62、这类反应通常在低温下进行，由于有机铜试这类反应通常在低温下进行，由于有机铜试剂与许多功能基团都不反应，因此是合成含有功剂与许多功能基团都不反应，因此是合成含有功剂与许多功能基团都不反应，因此是合成含有功剂与许多功能基团都不反应，因此是合成含有功能基团化合物的较好方法之一。例如：能基团化合物的较好方法之一。例如：能基团化合物的较好方法之一。例如：能基团化合物的较好方法之一。例如： 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应 （3）有机铜化合物）有机铜化合物 在二烷基铜锂中，二甲基铜锂进行甲基化的产率最在二烷基铜锂中，二甲基铜锂进行甲基化的产率最在二烷基铜锂中，二甲基铜锂进行甲基化的产率最在二

63、烷基铜锂中，二甲基铜锂进行甲基化的产率最高，其次为伯烷基铜锂试剂，仲烷基和叔烷基铜锂试剂高，其次为伯烷基铜锂试剂，仲烷基和叔烷基铜锂试剂高，其次为伯烷基铜锂试剂，仲烷基和叔烷基铜锂试剂高，其次为伯烷基铜锂试剂，仲烷基和叔烷基铜锂试剂的产率最低。的产率最低。的产率最低。的产率最低。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础8686 与与 ，- -不饱和羰基化合物反应不饱和羰基化合物反应 不饱和羰不饱和羰基化合物与有机铜试剂反应主要发生基化合物与有机铜试剂反应主要发生1，4- -加成。二烃基铜锂与加成。二烃基铜锂与 ，- -不饱和羰基化合不饱和羰基化合物反应

64、，烃基选择性地加在物反应，烃基选择性地加在碳上，得到饱碳上，得到饱和酮。和酮。 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应 （3）有机铜化合物）有机铜化合物 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础8787这一反应是有机合成中将烷基或芳基引入这一反应是有机合成中将烷基或芳基引入 ，- -不不饱和酮的饱和酮的位的重要方法。例如：位的重要方法。例如：4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应（3）有机铜化合物）有机铜化合物2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础8888 与酰氯反应与酰氯反应 二烃基铜锂与酰氯反

65、应，停留在酮二烃基铜锂与酰氯反应，停留在酮的阶段，这是合成酮的较好方法之一。的阶段，这是合成酮的较好方法之一。4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应（3）有机铜化合物）有机铜化合物 酰氟和酰溴也能发生类似反应，并得到较好的酰氟和酰溴也能发生类似反应，并得到较好的酰氟和酰溴也能发生类似反应，并得到较好的酰氟和酰溴也能发生类似反应，并得到较好的结果。二酰氯可在两边同时取代，得到二酮。结果。二酰氯可在两边同时取代，得到二酮。结果。二酰氯可在两边同时取代，得到二酮。结果。二酰氯可在两边同时取代，得到二酮。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础8989

66、 对环氧化合物加成对环氧化合物加成对环氧化合物加成对环氧化合物加成 二烃基铜锂可与环氧化合物二烃基铜锂可与环氧化合物二烃基铜锂可与环氧化合物二烃基铜锂可与环氧化合物在温和条件下反应，产物具有立体选择性，通常在温和条件下反应，产物具有立体选择性，通常在温和条件下反应，产物具有立体选择性，通常在温和条件下反应，产物具有立体选择性，通常进行异侧加成。进行异侧加成。进行异侧加成。进行异侧加成。 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应（3）有机铜化合物）有机铜化合物2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础9090环氧化合物结构不对称时，有机铜试剂中环氧化合

67、物结构不对称时，有机铜试剂中的基团一般进攻空间位阻较小的碳原子，的基团一般进攻空间位阻较小的碳原子，而得到相应的醇。而得到相应的醇。4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应（3）有机铜化合物）有机铜化合物2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础9191有有机机锌锌化化合合物物的的反反应应活活性性较较格格氏氏试试剂剂和和有有机机锂锂试试剂剂低低，易易与与酰酰氯氯反反应应。有有机机锌锌试试剂剂最最有有用用的的一一个个反反应应是是Reformatsky反反应应，它它是是用用卤卤代代羧羧酸酸酯酯在在锌锌的的作作用用下下与与醛醛或或酮酮反反应应，生生成成 羟

68、羟基基酸酸酯酯，或脱水生成或脱水生成， 不饱和羧酸酯。不饱和羧酸酯。 反应中的反应中的卤代羧酸酯以卤代羧酸酯以溴代羧酸酯最溴代羧酸酯最为常用。例如为常用。例如: 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(4)有机锌化合物有机锌化合物2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础9292该反应一般在有机溶剂中进行，常用的有机溶剂该反应一般在有机溶剂中进行，常用的有机溶剂有乙醚、四氢呋喃、苯、二甲亚砜等。有乙醚、四氢呋喃、苯、二甲亚砜等。 般来讲，醛的活性比酮大，并且脂肪醛的活性般来讲，醛的活性比酮大，并且脂肪醛的活性大于芳香醛，但是脂肪醛容易发生自身缩合等

69、副大于芳香醛，但是脂肪醛容易发生自身缩合等副反应。酮能够顺利地进行反应。酮能够顺利地进行Reformatsky反应，而空反应，而空间位阻较大的酮所生成的间位阻较大的酮所生成的 羟基酸酯易脱水生成羟基酸酯易脱水生成， 不饱和羧酸酯，或者在键的作用下发生逆不饱和羧酸酯，或者在键的作用下发生逆向的醇醛缩合。向的醇醛缩合。 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(4)有机锌化合物有机锌化合物2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础9393该反应在有机合成上的意义在于它可使醛、酮的该反应在有机合成上的意义在于它可使醛、酮的羰基碳上增加两个碳原子。成为醛酮类

70、化合物碳羰基碳上增加两个碳原子。成为醛酮类化合物碳链增长的一种方法。链增长的一种方法。4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(4)有机锌化合物有机锌化合物2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础9494当当一一个个饱饱和和碳碳原原子子上上连连有有硝硝基基、羰羰基基、氰氰基基、酯酯基基、苯苯基基等等吸吸电电子子基基团团时时，与与该该碳碳原原子子相相连连的的氢氢原原子子就就具具有有定定的的酸酸性性，也也就就是是说说这这个个碳碳原原子子被被致致活活了了，因因此此这这类类化化合物叫做活泼亚甲基化合物。合物叫做活泼亚甲基化合物。活活泼泼亚亚甲甲基基化化合合

71、物物的的反反应应在在有有机机化化学学中中占占有有极极其其重重要要的的地地位位，通通过过该该反反应应能能有有效效地地形形成成碳碳碳碳键键，可可以以由由简简单单的的化化合合物物合合成成复复杂的有机化合物。杂的有机化合物。5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础9595活泼亚甲基化合物由于吸电子基的吸电子诱导效活泼亚甲基化合物由于吸电子基的吸电子诱导效应，使得应，使得碳上的氢具有一定的酸性可以解碳上的氢具有一定的酸性可以解离而生成碳负离子，这类碳负离子通常称为烯醇离而生成碳负离子，这类碳负离子通常称为烯醇负离子，

72、此碳负离子因离域而稳定。下面是一些负离子，此碳负离子因离域而稳定。下面是一些常见的活泼亚甲基化合物：常见的活泼亚甲基化合物：5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础9696活活泼泼亚亚甲甲基基化化合合物物的的酸酸性性取取决决于于与与之之相相连连的的吸吸电电子子基基团团的的吸吸电电子子效效应应。这这种种效效应应越越强强，其其氢氢的的活活性性越越高高。一一般般来来讲讲吸吸电电子基团的活性强弱次序如下：子基团的活性强弱次序如下：5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应2024/8/122024/8/12有

73、机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础9797活泼亚甲基化合物在碱活泼亚甲基化合物在碱(有时在酸有时在酸)的作用下作为亲的作用下作为亲核试剂参与反应，重要的亲核取代反应是活泼亚核试剂参与反应，重要的亲核取代反应是活泼亚甲基化合物的烃基化反应和酰基化反应。甲基化合物的烃基化反应和酰基化反应。5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应 RLRLRLRL可以是卤代烃、磺酸酯、硫酸酯等烷基化试可以是卤代烃、磺酸酯、硫酸酯等烷基化试可以是卤代烃、磺酸酯、硫酸酯等烷基化试可以是卤代烃、磺酸酯、硫酸酯等烷基化试剂，也可以是酰基化试剂。当剂，也可以是酰基化试剂。当剂，也可以是酰基化试剂。当剂，也可以

74、是酰基化试剂。当R R R R为烃基时，称为烃为烃基时，称为烃为烃基时，称为烃为烃基时，称为烃基化反应；当基化反应；当基化反应；当基化反应；当R R R R为酰基时，称为酰基化反应。为酰基时，称为酰基化反应。为酰基时，称为酰基化反应。为酰基时，称为酰基化反应。2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础9898 活活泼泼亚亚甲甲基基化化合合物物的的烃烃基基化化具具有有广广泛泛的的用用途途，可可用用来来合合成成许许多多类类型型化化合合物物。 烃烃基基化化反反应应所所用用碱碱可可根根据据活活泼泼亚亚甲甲基基化化合合物物上上氢氢原原子子酸酸性性的的大大小小来来选选

75、择择。常常用用的的碱碱为为金金属属与与醇醇形形成成的的盐盐，其其中中乙乙醇醇钠钠最最为为常常用。用。 5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应(1) 烃基化反应烃基化反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础9999溶剂的性质对烃基化反应有一定的影响。通常，溶剂的性质对烃基化反应有一定的影响。通常，极性非质子溶剂如极性非质子溶剂如N, N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜二甲基甲酰胺、二甲亚砜及及1，2二甲氧基乙烷可显著增加烯醇负离子和二甲氧基乙烷可显著增加烯醇负离子和烃基化试剂之间的反应速度。这是出于非质子溶烃基化试剂之间的反应速度。这是出于非质子溶剂

76、不与烯醇负离子发生溶剂化作用，因而不会降剂不与烯醇负离子发生溶剂化作用，因而不会降低烯醇负离于的亲核能力。例如：低烯醇负离于的亲核能力。例如：- -乙氧羰基环乙氧羰基环戊酮的烯醇钠在二甲亚砜中室温下就可顺利进行戊酮的烯醇钠在二甲亚砜中室温下就可顺利进行烃基化反应。烃基化反应。5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应(1) 烃基化反应烃基化反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础100100 卤代烃是最常用的烃基化试剂。伯卤代烷、仲卤卤代烃是最常用的烃基化试剂。伯卤代烷、仲卤代烷、烯丙基卤代烷和苄基卤代烷都可以用于烃代烷、烯丙基卤代烷和苄基卤代

77、烷都可以用于烃基化反应，其中烯丙基卤代烷和苄基卤代烷具有基化反应，其中烯丙基卤代烷和苄基卤代烷具有较高的反应活性；叔卤代烷很少用于烃基化反应，较高的反应活性；叔卤代烷很少用于烃基化反应，因为它主要和碳负离子进行消除卤代氢生成烯烃因为它主要和碳负离子进行消除卤代氢生成烯烃的反应。的反应。5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应(1) 烃基化反应烃基化反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础101101 磺磺酸酸酯酯和和硫硫酸酸酯酯也也是是常常用用的的烃烃基基化化试试剂剂，由由于于它它们们具具有有比比相相应应卤卤化化物物高高的的沸沸点点，适适合合

78、于于高高温温条条件下的烷基化反应。件下的烷基化反应。常用的烷基化试剂的相对反应活性次序如下：常用的烷基化试剂的相对反应活性次序如下：5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应(1) 烃基化反应烃基化反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础102102此外，环氧乙烷也可作为烷基化试剂，它与活泼亚此外，环氧乙烷也可作为烷基化试剂，它与活泼亚甲基化合物反应可在活泼亚甲基上引入甲基化合物反应可在活泼亚甲基上引入 - -羟乙基。羟乙基。例如，丙二酸二乙酯在醇钠的催化下与环氧乙烷反例如，丙二酸二乙酯在醇钠的催化下与环氧乙烷反应，得到应，得到- - ( -

79、-羟乙基羟乙基)丙二酸二乙酯，后者经分丙二酸二乙酯，后者经分子内的醇解可得到子内的醇解可得到- -乙氧羰基乙氧羰基- - - -丁内酯。丁内酯。 5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应(1) 烃基化反应烃基化反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础103103在合成反应中，当所需的双烃基取代物中两个烃基不相同在合成反应中，当所需的双烃基取代物中两个烃基不相同时，要注意两个烃基引入的顺序，以使得到较高纯度和收时，要注意两个烃基引入的顺序，以使得到较高纯度和收率的产物。若引入的两个烃基都是伯烷基，应先引入较大率的产物。若引入的两个烃基都是伯烷基

80、，应先引入较大的伯烷基，后引入较小的伯烷基；若引入的两个烃基分别的伯烷基，后引入较小的伯烷基；若引入的两个烃基分别为伯烷基和仲烷基，则应先引入伯烷基，再引入仲烷基；为伯烷基和仲烷基，则应先引入伯烷基，再引入仲烷基；若引入的两个烃基都是仲烷基，则应选择活性较大的活泼若引入的两个烃基都是仲烷基，则应选择活性较大的活泼亚甲基化合物。例如，丙二酸二乙酯的双烃基化反应：亚甲基化合物。例如，丙二酸二乙酯的双烃基化反应： 5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应(1) 烃基化反应烃基化反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础104104被被1个硝基或个硝基

81、或2个以上羰基、酯基、氰基等活化的个以上羰基、酯基、氰基等活化的亚甲基都具有较强的酸性，可以在温和条件下实亚甲基都具有较强的酸性，可以在温和条件下实现烃基化。现烃基化。 5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应(1) 烃基化反应烃基化反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础105105合合成成上上重重要要的的强强酸酸性性的的活活泼泼亚亚甲甲基基化化合合物物为为丙丙二二酸酸二二乙乙酯酯、乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酯酯和和 - -酮酮酸酸酯酯，它它们们可可以以在在醇醇钠钠和和相相应应的的无无水水醇醇的的溶溶剂剂中中转转变变为为烯烯醇醇负负离离子子，然然

82、后后同同烃烃基基化化试试剂剂作作用用，生生成成烃烃基基化化产产物物。以下做一简单介绍。以下做一简单介绍。 丙二酸二乙酯的烃基化丙二酸二乙酯的烃基化 以乙醇钠作为碱性试剂，以乙醇钠作为碱性试剂，在乙醇溶液中进行。在乙醇溶液中进行。 5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应(1) 烃基化反应烃基化反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础106106取代的丙二酸二乙酯经水解、脱羧可制备取代的丙二酸二乙酯经水解、脱羧可制备一取代或二取代乙酸。一取代或二取代乙酸。5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应(1) 烃基化反应烃基化反应2024/8/

83、122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础107107 丙丙二二酸酸酯酯在在碱碱存存在在下下同同碘碘发发生生作作用用，得得到到四四元元酯酯的的中中间间产产物物，再再经经水水解解、脱脱羧羧生生成成丁丁二二酸酸或或其其衍生物。衍生物。5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应(1) 烃基化反应烃基化反应 当用溴代替碘时，反应停止在当用溴代替碘时，反应停止在当用溴代替碘时，反应停止在当用溴代替碘时，反应停止在-溴代阶段，所得溴代阶段，所得溴代阶段，所得溴代阶段，所得的的的的-溴代丙二酸酯是合成溴代丙二酸酯是合成溴代丙二酸酯是合成溴代丙二酸酯是合成-氨基酸的重要中间体。氨

84、基酸的重要中间体。氨基酸的重要中间体。氨基酸的重要中间体。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础108108丙二酸酯同丙二酸酯同， - -二溴化物反应，可得到二溴化物反应，可得到三元或四元酯环化合物三元或四元酯环化合物。5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应(1) 烃基化反应烃基化反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础109109 乙酰乙酸乙酯的烃基化乙酰乙酸乙酯的烃基化 与丙二酸酯类与丙二酸酯类似，乙酰乙酸乙酯在醇钠的作用下和烃似，乙酰乙酸乙酯在醇钠的作用下和烃基化试剂反应也可生成烃基化产物。

85、基化试剂反应也可生成烃基化产物。5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应(1) 烃基化反应烃基化反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础1101105 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应(1) 烃基化反应烃基化反应但不同的是，乙酰乙酸乙酯的烃基化产物只有在但不同的是，乙酰乙酸乙酯的烃基化产物只有在稀碱的存在下才能水解为相应的酸，然后水解生稀碱的存在下才能水解为相应的酸，然后水解生成取代的丙酮，这一过程称为成酮分解：成取代的丙酮，这一过程称为成酮分解：2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础11

86、1111乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酯酯从从其其取取代代衍衍生生物物用用浓浓碱碱进进行行水水解解时时发发生生乙乙酰酰基基与与- -碳碳之之间间的的断断裂裂，产产物物为为乙乙酸酸或或取取代代乙乙酸酸，这这一一过过程程称称为为成成酸酸分解：分解：5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应(1) 烃基化反应烃基化反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础112112 - -酮的烃基化酮的烃基化 - -二酮的酸性比较强，在二酮的酸性比较强，在乙醇的水溶液或丙酮溶液中金属的氢氧化物乙醇的水溶液或丙酮溶液中金属的氢氧化物或碳酸盐就可使它们变为烯醇盐以进行烃基或碳酸盐

87、就可使它们变为烯醇盐以进行烃基化。例如：化。例如：5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应(1) 烃基化反应烃基化反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础113113活活泼泼亚亚甲甲基基化化合合物物(如如乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酯酯、丙丙二二酸酸酯酯等等)与与酰酰基基化化试试剂剂进进行行碳碳酰酰基基化化反反应应，可可制制得得1，3二酮或二酮或 - -酮酸酯类化合物。酮酸酯类化合物。 活泼亚甲基化合物的酰基化反应类似于其烃基化活泼亚甲基化合物的酰基化反应类似于其烃基化反应，在强碱（反应，在强碱（B）的作用下，活泼亚甲基上的）的作用下，活泼亚甲基上的

88、氢被酰基所取代，生成碳酰化产物。其反应历程氢被酰基所取代，生成碳酰化产物。其反应历程如下：如下：5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应(2) 酰基化反应酰基化反应 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础114114乙酰乙酸乙酯与酰氯在无水乙醚中发生碳乙酰乙酸乙酯与酰氯在无水乙醚中发生碳基化反应得到基化反应得到 ， 二酮酸酯，后者可在二酮酸酯，后者可在一定条件下选择性得分解，得到新的一定条件下选择性得分解，得到新的 - -酮酮酸酯或酸酯或1，3二酮衍生物。若二酮衍生物。若 ， 二酮二酮酸酯在氯化铵水溶液中反应，可使含碳较酸酯在氯化铵水溶液中反应

89、，可使含碳较少的酰基被选择性地分解除去，得到另一少的酰基被选择性地分解除去，得到另一新的新的 - -酮酸酯。酮酸酯。 5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应(2) 酰基化反应酰基化反应 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础115115若若 ， 二酮酸酯在水溶液中加热回流，二酮酸酯在水溶液中加热回流，可去掉乙氧羰基，生成可去掉乙氧羰基，生成1，3二酮衍生物。二酮衍生物。5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应(2) 酰基化反应酰基化反应 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础116116烯胺通

90、常由至少含一个烯胺通常由至少含一个- -氢的醛或酮和仲氢的醛或酮和仲胺在酸催化下反应而得。胺在酸催化下反应而得。6 生成烯胺的碳烷基化和碳酰基化反应生成烯胺的碳烷基化和碳酰基化反应 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础117117醛醛酮酮与与仲仲胺胺加加成成，首首先先生生成成- - 氨氨基基醇醇，由由于于仲仲氨氨基基上上不不再再有有氢氢原原子子，故故在在脱脱水水剂剂存存在在下下脱脱水水作作用用发发生生在在 - -碳碳上上，产产生生具具有有CCN结构的烯胺。例如：结构的烯胺。例如：6 生成烯胺的碳烷基化和碳酰基化反应生成烯胺的碳烷基化和碳酰基化反应 2

91、024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础118118在烯胺分子中，氮原子与在烯胺分子中，氮原子与C=C键共轭，从键共轭，从而使而使 - -碳具有一定的亲核性，能接受烃基碳具有一定的亲核性，能接受烃基化试剂的进攻，形成亚胺正离子中间体，化试剂的进攻，形成亚胺正离子中间体，后者经水解脱胺得后者经水解脱胺得- -烃基酮。烃基酮。 6 生成烯胺的碳烷基化和碳酰基化反应生成烯胺的碳烷基化和碳酰基化反应 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础119119烯胺和很活泼的烷基化试剂如烯丙基卤化物、苄烯胺和很活泼的烷基化试剂如烯丙基

92、卤化物、苄基卤化物或基卤化物或- -卤代羰基化合物反应时，可得到产卤代羰基化合物反应时，可得到产率较高的碳烷基化合物。例如：率较高的碳烷基化合物。例如： 6 生成烯胺的碳烷基化和碳酰基化反应生成烯胺的碳烷基化和碳酰基化反应 醛酮经烯胺进行烷基化的优点是：反应条件温醛酮经烯胺进行烷基化的优点是：反应条件温醛酮经烯胺进行烷基化的优点是：反应条件温醛酮经烯胺进行烷基化的优点是：反应条件温和，不需要强碱作催化剂，从而避免了醛酮的自身和，不需要强碱作催化剂，从而避免了醛酮的自身和，不需要强碱作催化剂，从而避免了醛酮的自身和，不需要强碱作催化剂，从而避免了醛酮的自身缩合：此外，不对称酮经过此过程，烃基化高

93、选择缩合：此外，不对称酮经过此过程，烃基化高选择缩合：此外，不对称酮经过此过程，烃基化高选择缩合：此外，不对称酮经过此过程，烃基化高选择性地发生在取代基较少的性地发生在取代基较少的性地发生在取代基较少的性地发生在取代基较少的-碳上。碳上。碳上。碳上。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础120120烯胺也能够与酰基化试剂进行酰基化反应，这是烯胺也能够与酰基化试剂进行酰基化反应，这是在醛酮的在醛酮的- -碳上间接引入酰基得到碳上间接引入酰基得到1，3二羰基二羰基化合物的有效方法。常用的酰基化试剂有酰氯、化合物的有效方法。常用的酰基化试剂有酰氯、酸酐、氯

94、化氰、氯甲酸乙酯等。酸酐、氯化氰、氯甲酸乙酯等。6 生成烯胺的碳烷基化和碳酰基化反应生成烯胺的碳烷基化和碳酰基化反应 l l该方法的优点是副反应少，反应中不需加其他催该方法的优点是副反应少，反应中不需加其他催该方法的优点是副反应少，反应中不需加其他催该方法的优点是副反应少，反应中不需加其他催化剂，因而可以避免碱催化下可能发生的醛酮的化剂，因而可以避免碱催化下可能发生的醛酮的化剂，因而可以避免碱催化下可能发生的醛酮的化剂，因而可以避免碱催化下可能发生的醛酮的自身缩合反应。自身缩合反应。自身缩合反应。自身缩合反应。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础1

95、21121不对称酮与胺反应优先生成取代基较少的不对称酮与胺反应优先生成取代基较少的烯胺，在进行酰基化反应时主要得到在不烯胺，在进行酰基化反应时主要得到在不对称面取代基较少的对称面取代基较少的- -碳上引入酰基的化碳上引入酰基的化合物。合物。6 生成烯胺的碳烷基化和碳酰基化反应生成烯胺的碳烷基化和碳酰基化反应 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础122122缩合反应的涵义很广泛，凡是两个或两个缩合反应的涵义很广泛，凡是两个或两个以上的分子通过反应生成一个较大分子同以上的分子通过反应生成一个较大分子同时失去一个小分子时失去一个小分子(如水、醇、盐如水、醇

96、、盐)的反应，的反应，或在同一个分子内部发生分子内反应形成或在同一个分子内部发生分子内反应形成一个新的分子的反应，都可称为缩合反应。一个新的分子的反应，都可称为缩合反应。缩合反应是有机合成中形成分子骨架的重缩合反应是有机合成中形成分子骨架的重要反应类型之一，能够提供由简单有机物要反应类型之一，能够提供由简单有机物合成复杂有机物的许多合成方法。合成复杂有机物的许多合成方法。7 缩合反应缩合反应 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础123123（1）甲醛与含甲醛与含- -氢的脂肪醛、酮之间的缩合甲醛氢的脂肪醛、酮之间的缩合甲醛不含不含- -氢，它不能自身

97、缩合，但甲醛分子中的羰氢，它不能自身缩合，但甲醛分子中的羰基却可与含基却可与含- -氢的醛、酮进行交叉羟醛缩合，生氢的醛、酮进行交叉羟醛缩合，生成成 - -羟基醛、酮或脱水物羟基醛、酮或脱水物， 不饱和醛、酮，不饱和醛、酮，产物的产率较高。产物的产率较高。7 缩合反应缩合反应 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础124124(2)Darzen反应 醛或酮与醛或酮与- -卤代酸酯在碱催化下卤代酸酯在碱催化下缩合生成缩合生成， 环氧羧酸酯的反应称环氧羧酸酯的反应称为为Darzen缩合。缩合。7 缩合反应缩合反应 2024/8/122024/8/12有机合

98、成与路线设计基础有机合成与路线设计基础125125在在- -卤代酸酯方面，常用卤代酸酯方面，常用- -卤代酸酯，有卤代酸酯，有时也用时也用- -卤代酮进行类似反应。卤代酮进行类似反应。 7 缩合反应缩合反应 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础126126Darzen缩合的产物缩合的产物， 环氧酸酯经水解、脱羧环氧酸酯经水解、脱羧可以转化成比原有反应物醛、酮增加可以转化成比原有反应物醛、酮增加个碳原子个碳原子的醛酮。的醛酮。 7 缩合反应缩合反应 芳香芳香芳香芳香醛醛或不或不或不或不对对称称称称酮酮与与与与-羟羟基取代的基取代的基取代的基取代的卤卤乙

99、酸乙酸乙酸乙酸酯酯反反反反应应，则优则优先生成先生成先生成先生成 - -碳为碳为碳为碳为较较大的取代基与大的取代基与大的取代基与大的取代基与酯酯基成反式基成反式基成反式基成反式的的的的产产物。物。物。物。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础127127(3)C1aisen缩合反应缩合反应 羧酸酯在碱性催化剂作用下与羧酸酯在碱性催化剂作用下与含有活泼亚甲基的羰基化合物缩合生成含有活泼亚甲基的羰基化合物缩合生成 - -羰基化羰基化合物的反应，总称为合物的反应，总称为C1aisen缩合反应。缩合反应。7 缩合反应缩合反应 其中其中其中其中R R R R可

100、以是氢、烃基、芳基或杂环基，可以是氢、烃基、芳基或杂环基，可以是氢、烃基、芳基或杂环基，可以是氢、烃基、芳基或杂环基，R R R R2 2 2 2为任为任为任为任意有机基团。意有机基团。意有机基团。意有机基团。 反应常用的催化剂有反应常用的催化剂有反应常用的催化剂有反应常用的催化剂有RONaRONaRONaRONa，NaNHNaNHNaNHNaNH2 2 2 2，NaHNaHNaHNaH等。等。等。等。ClaisenClaisenClaisenClaisen缩合是制备缩合是制备缩合是制备缩合是制备 - - - -酮酸酯和酮酸酯和酮酸酯和酮酸酯和 - - - -二酮的重要方法。二酮的重要方法。二

101、酮的重要方法。二酮的重要方法。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础128128酯酯缩合酯酯缩合 酯酯缩合可以分为酯的自身缩合和酯酯酯缩合可以分为酯的自身缩合和酯的交叉缩合两类。的交叉缩合两类。a a酯的自身缩合酯的自身缩合 酯的自身缩合是指含有酯的自身缩合是指含有- -氢的氢的相同酯之间的缩合，产物为相同酯之间的缩合，产物为 - -酮酸酯。例如两分酮酸酯。例如两分子的乙酸乙酯在无水乙醇钠的作用下缩合，生成子的乙酸乙酯在无水乙醇钠的作用下缩合，生成乙酰乙酸乙酯。乙酰乙酸乙酯。 7 缩合反应缩合反应 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设

102、计基础有机合成与路线设计基础129129b酯酯的的交交叉叉缩缩合合 不不同同的的酯酯发发生生缩缩合合反反应应时时，若若两两种种酯酯均均含含活活泼泼氢氢，则则理理论论上上可可得得4种种不不同同产产物物，没没有有实实用用价价值值；若若其其中中一一种种酯酯不不含含- -氢氢，则则缩缩合合时时有有可可能能生生成成单单一一产产物物。常常用用的的不不含含- -氢氢的的酯酯为为甲甲酸酯、苯甲酸酯、乙二酸酯等。例如：酸酯、苯甲酸酯、乙二酸酯等。例如：7 缩合反应缩合反应 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础130130 酯酮缩合酯酮缩合 酯酮缩合的机理与酯酯酮缩合的

103、机理与酯酯缩合类似。酯缩合类似。如果反应物酯与酮均含如果反应物酯与酮均含- -氢，且酮的活性强，则在碱氢，且酮的活性强，则在碱性催化剂作用下更容易形成碳负离子，可能会产生酮性催化剂作用下更容易形成碳负离子，可能会产生酮自身缩合产物；若酯的活性比酮强，酯易形成碳负离自身缩合产物；若酯的活性比酮强，酯易形成碳负离子，则可能发生酯的自身缩合和子，则可能发生酯的自身缩合和Knoevenagel反应，因反应，因此，不含活泼此，不含活泼- -氢的酯与酮之间的缩合，则容易得到氢的酯与酮之间的缩合，则容易得到纯度较高的单一产物。例如：纯度较高的单一产物。例如：7 缩合反应缩合反应 2024/8/122024/

104、8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础131131（4）Michael反应 活性亚甲基化合物与，不饱和羰基化合物在碱的催化下发生的缩合反应称为Michael缩合反应。此反应在有机合成上极为重要。 反应中常用的活性亚甲基化合物为丙二酸酯、乙酰乙酸乙酯、氰乙酸酯、硝基烷类等，常用，不饱和羰基化合物有，烯醛（酮）类、，烯氰类、，不饱和硝基化合物等。7 缩合反应缩合反应 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础132132Michael反应中碱催化剂种类较多，可用有机碱如反应中碱催化剂种类较多，可用有机碱如醇钠醇钠(钾钾)、季铵碱、二乙胺和硝基化合

105、物、哌啶、季铵碱、二乙胺和硝基化合物、哌啶、氨基钠等，无机碱如氢氧化钠氨基钠等，无机碱如氢氧化钠(钾钾)。例如：。例如：7 缩合反应缩合反应 碱催化碱催化碱催化碱催化剂剂的的的的选择选择一般取决于反一般取决于反一般取决于反一般取决于反应应物活性大小及反物活性大小及反物活性大小及反物活性大小及反应应条件。条件。条件。条件。对对于活性于活性于活性于活性较较高的反高的反高的反高的反应应物，常用物，常用物，常用物，常用较较弱的碱如六弱的碱如六弱的碱如六弱的碱如六氢氢吡吡吡吡啶啶作催比作催比作催比作催比剂剂，它的，它的，它的，它的优优点是副反点是副反点是副反点是副反应应少，但是反少，但是反少，但是反少，

106、但是反应应速速速速度度度度较较慢。而慢。而慢。而慢。而对对于活性于活性于活性于活性较较低的反低的反低的反低的反应应物，物，物，物，则则需要需要需要需要选择选择强强强强碱碱碱碱作催化作催化作催化作催化剂剂。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础133133对于活性较低的反应物，则需要选择强碱作催化对于活性较低的反应物，则需要选择强碱作催化剂。剂。7 缩合反应缩合反应 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础134134， - -不饱和酮与丙二酸酯发生不饱和酮与丙二酸酯发生Michael加成后，加成后，在醇钠过量的

107、情况下可发生分子内在醇钠过量的情况下可发生分子内Claisen缩合，缩合，生成己二酮类化合物。生成己二酮类化合物。7 缩合反应缩合反应 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础135135(5)Mannich反应反应 含活泼氢的化合物与甲醛及氨、含活泼氢的化合物与甲醛及氨、伯胺、仲胺进行缩合，结果活泼氢原子被胺甲基伯胺、仲胺进行缩合，结果活泼氢原子被胺甲基所取代，这一反应称为所取代，这一反应称为Mannich反应，也称为胺反应，也称为胺甲基化反应。氨或胺一般以其盐酸盐的形式参与甲基化反应。氨或胺一般以其盐酸盐的形式参与反应，得到的产物反应，得到的产物 -

108、 -氨基羰基化合物称为氨基羰基化合物称为Mannich碱。碱。 7 缩合反应缩合反应 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础136136例如例如 7 缩合反应缩合反应 MannichMannichMannichMannich反应一般在水、醇或醋酸溶液中进行，反应一般在水、醇或醋酸溶液中进行，反应一般在水、醇或醋酸溶液中进行，反应一般在水、醇或醋酸溶液中进行，反应时需加少量酸以保持反应介质的酸性。常用的反应时需加少量酸以保持反应介质的酸性。常用的反应时需加少量酸以保持反应介质的酸性。常用的反应时需加少量酸以保持反应介质的酸性。常用的含活泼氢的化合物为醛、

109、酮、羧酸酯、硝基烷烃、含活泼氢的化合物为醛、酮、羧酸酯、硝基烷烃、含活泼氢的化合物为醛、酮、羧酸酯、硝基烷烃、含活泼氢的化合物为醛、酮、羧酸酯、硝基烷烃、腈以及炔烃、酚及某些杂环化合物等。常用的胺为腈以及炔烃、酚及某些杂环化合物等。常用的胺为腈以及炔烃、酚及某些杂环化合物等。常用的胺为腈以及炔烃、酚及某些杂环化合物等。常用的胺为二级胺，如二甲胺、二乙胺、六氢吡啶等。甲醛可二级胺，如二甲胺、二乙胺、六氢吡啶等。甲醛可二级胺，如二甲胺、二乙胺、六氢吡啶等。甲醛可二级胺，如二甲胺、二乙胺、六氢吡啶等。甲醛可以用甲醛水溶液、三聚或多聚甲醛，此外还可用其以用甲醛水溶液、三聚或多聚甲醛，此外还可用其以用甲

110、醛水溶液、三聚或多聚甲醛，此外还可用其以用甲醛水溶液、三聚或多聚甲醛，此外还可用其他活性较大的醛，如乙醛、苯甲醛等。他活性较大的醛，如乙醛、苯甲醛等。他活性较大的醛，如乙醛、苯甲醛等。他活性较大的醛，如乙醛、苯甲醛等。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础137137Manich反应在有机合成上是非常有用的，它不仅反应在有机合成上是非常有用的，它不仅可以制备可以制备C胺甲基化合物，胺甲基化合物，Manich碱还可以作碱还可以作为合成中间体。为合成中间体。 Manich碱或其相应的季铵盐受热易分解，生成不碱或其相应的季铵盐受热易分解，生成不饱和羰基化合

111、物，后者在镍催化作用下可加氢还饱和羰基化合物，后者在镍催化作用下可加氢还以为比原来反应物增加一个碳原子的同系物。以为比原来反应物增加一个碳原子的同系物。7 缩合反应缩合反应 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础1381382.4.2碳碳-碳双键的形成碳双键的形成1、消除反应2、Wittig反应3、缩合反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础139139碳碳双键可通过消除反应、羰基烯化反应碳碳双键可通过消除反应、羰基烯化反应(Wittig反应反应)、缩合反应等生成。、缩合反应等生成。 1 消除反应消除反应 消

112、除反应是指从一个有机化合物分子中脱去消除反应是指从一个有机化合物分子中脱去两个原子或基团的反应，它是有机合成中应用非两个原子或基团的反应，它是有机合成中应用非常广泛的常广泛的类反应。包括类反应。包括- -消除、消除、 - -消除、消除、 - -消消除和除和1，4消除等，其中消除等，其中 - -消除是合成烯烃的重消除是合成烯烃的重要反应。要反应。 - -消除是指从相邻的两个碳原子上脱去消除是指从相邻的两个碳原子上脱去两个原子或基团形成重键的反应。两个原子或基团形成重键的反应。 2.4.2 碳碳- -碳双键的形成碳双键的形成2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设

113、计基础1401401 消除反应消除反应(1)卤代烃脱卤化氢(2)醇的脱水(3)-卤代醇消除次卤酸(4)邻二卤化物脱卤(5)羧酸酯的热解2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础141141(1)卤代烃脱卤化氢卤代烃脱卤化氢 卤代烃经碱的醇溶液作用可以卤代烃经碱的醇溶液作用可以脱去卤化氢形成烯烃的常用方法之一。但由于反脱去卤化氢形成烯烃的常用方法之一。但由于反应可以按多种历程进行，并且受试剂、溶剂等的应可以按多种历程进行，并且受试剂、溶剂等的影响，往往获得较复杂的混合产物。影响，往往获得较复杂的混合产物。2.4.2 碳碳双键的形成碳碳双键的形成 反应中常用的

114、碱性试剂有碱金属氢氧化物的醇反应中常用的碱性试剂有碱金属氢氧化物的醇反应中常用的碱性试剂有碱金属氢氧化物的醇反应中常用的碱性试剂有碱金属氢氧化物的醇溶液溶液溶液溶液( ( ( (乙醇钠的乙醇溶液、叔丁醇钾的叔丁醇溶液乙醇钠的乙醇溶液、叔丁醇钾的叔丁醇溶液乙醇钠的乙醇溶液、叔丁醇钾的叔丁醇溶液乙醇钠的乙醇溶液、叔丁醇钾的叔丁醇溶液) ) ) )和有机碱和有机碱和有机碱和有机碱( ( ( (三乙胺、吡啶、喹啉三乙胺、吡啶、喹啉三乙胺、吡啶、喹啉三乙胺、吡啶、喹啉) ) ) )等。等。等。等。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础142142不同卤代烃脱不

115、同卤代烃脱HX的活性顺序为：叔卤代烷的活性顺序为：叔卤代烷仲卤仲卤代烷代烷伯卤代烷。伯卤代烷。卤代烃脱卤代氢的消除反应遵循卤代烃脱卤代氢的消除反应遵循查依采夫查依采夫规则，规则，即优先生成热力学稳定的多取代烯烃。例如：即优先生成热力学稳定的多取代烯烃。例如：2.4.2 碳碳双键的形成碳碳双键的形成2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础143143若若 - -碳上连有空间位阻较大的基团，则优先生成碳上连有空间位阻较大的基团，则优先生成少取代烯烃。少取代烯烃。2.4.2 碳碳双键的形成碳碳双键的形成l l卤代烃脱卤化氢反应具有一定的立体选择性，卤代烃脱卤化

116、氢反应具有一定的立体选择性，卤代烃脱卤化氢反应具有一定的立体选择性，卤代烃脱卤化氢反应具有一定的立体选择性，般为反式消除。例如：般为反式消除。例如：般为反式消除。例如：般为反式消除。例如：1 1溴溴溴溴1 1，2 2二苯基丙烷二苯基丙烷二苯基丙烷二苯基丙烷有两对对映体，其中一对只产生顺式烯烃，而另有两对对映体，其中一对只产生顺式烯烃，而另有两对对映体，其中一对只产生顺式烯烃，而另有两对对映体，其中一对只产生顺式烯烃，而另 一对只产生反式烯烃。一对只产生反式烯烃。一对只产生反式烯烃。一对只产生反式烯烃。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础144144

117、对于环状化合物，如环己烷衍生物，其立体对于环状化合物，如环己烷衍生物，其立体选择性更加明显，一般倾向于反式消除。选择性更加明显，一般倾向于反式消除。2.4.2 碳碳双键的形成碳碳双键的形成2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础145145 近年来出现了一些优良的有机碱试剂，如氮双近年来出现了一些优良的有机碱试剂，如氮双环环4.3.04.3.05 5壬烯壬烯( (简称简称DBN)DBN)。它们具有反应条件。它们具有反应条件温和、选择性好、产率高的特点，能够使用普通碱温和、选择性好、产率高的特点，能够使用普通碱试剂难以进行的反应得以完成。例如，用吡啶或喹试

118、剂难以进行的反应得以完成。例如，用吡啶或喹啉不能使氯代酯脱卤化氢，而用啉不能使氯代酯脱卤化氢，而用DBNDBN在在9090共热即可共热即可顺利生成烯炔酯。顺利生成烯炔酯。 2.4.2 碳碳双键的形成碳碳双键的形成2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础146146(2)醇的脱水醇的脱水 醇的脱水也是合成烯烃的重要方法。醇的脱水也是合成烯烃的重要方法。常用的脱水剂有酸常用的脱水剂有酸(硫酸、磷酸、草酸硫酸、磷酸、草酸)、碱、碱(氢氧氢氧化钾化钾)、盐、盐(硫酸氢钾硫酸氢钾)、无机酰卤、无机酰卤 (亚硫酰氯、三氯亚硫酰氯、三氯氧磷氧磷)。其中酸催化脱水应用最

119、为普遍，醇的脱水。其中酸催化脱水应用最为普遍，醇的脱水速度次序为；叔醇仲醉伯醇。仲醇与叔醇的速度次序为；叔醇仲醉伯醇。仲醇与叔醇的脱水仍然符合查依采夫规则。脱水仍然符合查依采夫规则。2.4.2 碳碳双键的形成碳碳双键的形成2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础147147某些醇的酸催化脱水可发生某些醇的酸催化脱水可发生Wagner-Meerwein重排，例如：重排，例如：2.4.2 碳碳双键的形成碳碳双键的形成 硫酸硫酸氢钾也是常用的脱水也是常用的脱水剂，适用于苯乙，适用于苯乙烯类化合物的合成。化合物的合成。 2024/8/122024/8/12有机合

120、成与路线设计基础有机合成与路线设计基础148148近年来出现了一些高效、高选择性的非质子近年来出现了一些高效、高选择性的非质子性试剂，如二甲亚砜性试剂，如二甲亚砜(DMSO)和六甲基磷酰和六甲基磷酰胺胺(HMPA)等。它们能够提高烯烃的产率，等。它们能够提高烯烃的产率，适用于有空间位阻的烯烃的合成，例如：适用于有空间位阻的烯烃的合成，例如：2.4.2 碳碳双键的形成碳碳双键的形成2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础149149醇亦可进行气相催化脱水。可将醇蒸气通过醇亦可进行气相催化脱水。可将醇蒸气通过350400的催化剂进行脱水，常用的催化剂为的催化

121、剂进行脱水，常用的催化剂为Al2O3和和ThO2等。等。 般来讲，采用般来讲，采用Al2O3催化脱水主要生成多取代烯催化脱水主要生成多取代烯烃，而采用烃，而采用ThO2作催化剂则主要生成少取代烯烃，作催化剂则主要生成少取代烯烃，这就提供了这就提供了种合成末端烯烃的方法，例如：种合成末端烯烃的方法，例如：2.4.2 碳碳双键的形成碳碳双键的形成2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础150150(3) - -卤代醇消除次卤酸卤代醇消除次卤酸 - -卤代醇与卤代醇与2价锡化合物、价锡化合物、2价钛化合物或与锌乙酸作用，可消除次卤酸生价钛化合物或与锌乙酸作用，

122、可消除次卤酸生成烯烃，其中成烯烃，其中 - -碘代醇的产率最好。碘代醇的产率最好。 2.4.2 碳碳双键的形成碳碳双键的形成 此反应也具反式消除的特点，因此选择适当的此反应也具反式消除的特点，因此选择适当的此反应也具反式消除的特点，因此选择适当的此反应也具反式消除的特点，因此选择适当的 - - - -碘代醇可立体选择地合成一定构型的烯烃。碘代醇可立体选择地合成一定构型的烯烃。碘代醇可立体选择地合成一定构型的烯烃。碘代醇可立体选择地合成一定构型的烯烃。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础151151(4)邻二卤化物脱卤邻二卤化物脱卤 邻二卤化物在脱卤

123、剂作用可以邻二卤化物在脱卤剂作用可以脱去卤素生成烯烃。常用脱卤剂为：锌粉在甲醇、脱去卤素生成烯烃。常用脱卤剂为：锌粉在甲醇、乙醇或乙酸中，钠在液氨溶液中，此外还有乙醇或乙酸中，钠在液氨溶液中，此外还有2价铬、价铬、2价钛、价钛、2价钒及烃基锂、二烷基铜锂等。价钒及烃基锂、二烷基铜锂等。 2.4.2 碳碳双键的形成碳碳双键的形成2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础152152(5)羧酸酯的热解 羧酸酯的热解常在羧酸酯的热解常在300500的高温的高温下进行，一般不需要其他反应试剂和溶剂，下进行，一般不需要其他反应试剂和溶剂，产物的收率较好。且易于提纯。

124、在合成中产物的收率较好。且易于提纯。在合成中常用醋酸酯，也可用硬脂酸酯、芳香酸酯、常用醋酸酯，也可用硬脂酸酯、芳香酸酯、碳酸酯、氨基甲酸酯等。碳酸酯、氨基甲酸酯等。2.4.2 碳碳双键的形成碳碳双键的形成2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础153153羧酸酯的热解是合成烯烃的重要方法，它羧酸酯的热解是合成烯烃的重要方法，它提供了由醇合成烯烃的另一途径。与醇的提供了由醇合成烯烃的另一途径。与醇的直接消除不同，羧酸酯热解主要生成取代直接消除不同，羧酸酯热解主要生成取代基较少的烯烃，一般没有异构化、重排等基较少的烯烃，一般没有异构化、重排等副反应。副反应。

125、2.4.2 碳碳双键的形成碳碳双键的形成2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础154154羧酸酯的热解现在公认为通过环状平面过渡态，羧酸酯的热解现在公认为通过环状平面过渡态，进行顺式消除。进行顺式消除。2.4.2 碳碳双键的形成碳碳双键的形成例如例如：由于由于由于由于1 1 1 1位氢与乙酰氧剂互成异侧，不能消除，故得不位氢与乙酰氧剂互成异侧，不能消除，故得不位氢与乙酰氧剂互成异侧，不能消除，故得不位氢与乙酰氧剂互成异侧，不能消除，故得不到到到到()()()()，而，而，而，而3 3 3 3位同侧氢原子可与乙酰氧基消除得位同侧氢原子可与乙酰氧基消除得位

126、同侧氢原子可与乙酰氧基消除得位同侧氢原子可与乙酰氧基消除得()()()() 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础1551552Wittig反应反应 磷叶立德与醛、酮作用生成烯烃和氧化三苯基磷叶立德与醛、酮作用生成烯烃和氧化三苯基磷的反应称为磷的反应称为Wittig反应或羰基烯化反应。这是反应或羰基烯化反应。这是合成长链烯烃的一种非常重要的方法。通式为：合成长链烯烃的一种非常重要的方法。通式为： 2.4.2 碳碳双键的形成碳碳双键的形成 磷叶立德是磷叶立德是磷叶立德是磷叶立德是WittigWittig反反反反应应的重要中的重要中的重要中的重要中间间体，

127、称体，称体，称体，称为为WittigWittig试剂试剂。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础156156除醛、酮以外，酯也可进行除醛、酮以外，酯也可进行Witti反应。一般情况反应。一般情况下，醛的反应活性比酮高，酯的反应最慢。利用下，醛的反应活性比酮高，酯的反应最慢。利用羰基不同的活性可进行选择性反应。例如：一个羰基不同的活性可进行选择性反应。例如：一个羰基酸酯和磷叶立德反应，首先是酮的碳基反应，羰基酸酯和磷叶立德反应，首先是酮的碳基反应，变成碳碳双键。变成碳碳双键。 2.4.2 碳碳双键的形成碳碳双键的形成2024/8/122024/8/12

128、有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础157157磷叶立德与羰基化合物反应合成烯烃具有许多磷叶立德与羰基化合物反应合成烯烃具有许多优点。第一个优点是产物中所生成的碳碳双键优点。第一个优点是产物中所生成的碳碳双键处于原来羰基的位置，没有其他双键位置不同处于原来羰基的位置，没有其他双键位置不同的异构体，并且可以制得能量上不利的环外双的异构体，并且可以制得能量上不利的环外双键化合物。例如：键化合物。例如：2.4.2 碳碳双键的形成碳碳双键的形成2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础158158第二个优点是第二个优点是， - -不饱和羰基化合物反应时不不

129、饱和羰基化合物反应时不发生发生l，4加成，因此双键位置较固定，适合于加成，因此双键位置较固定，适合于萜类、多烯类化合物的合成。例如维生素萜类、多烯类化合物的合成。例如维生素A1乙酯乙酯的合成：的合成：2.4.2 碳碳双键的形成碳碳双键的形成2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础159159第三个优点是反应具有一定的立体选择性。利用第三个优点是反应具有一定的立体选择性。利用不同的试剂，控制一定的反应条件，可获得一定不同的试剂，控制一定的反应条件，可获得一定构型的产物。构型的产物。 般地讲，在非极性溶剂中较稳定般地讲，在非极性溶剂中较稳定的磷叶立德以反式烯

130、烃为主产物；而不稳定的磷的磷叶立德以反式烯烃为主产物；而不稳定的磷叶立德其立体选择性较差，通常生成顺反异构体叶立德其立体选择性较差，通常生成顺反异构体的混合物。的混合物。 2.4.2 碳碳双键的形成碳碳双键的形成2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础1601603缩合反应缩合反应(1)醛酮自身缩合醛酮自身缩合 含有含有- -活泼氢的醛或酮，在碱活泼氢的醛或酮，在碱或酸的催化下与另一分子的醛或酮发生反应，生或酸的催化下与另一分子的醛或酮发生反应，生成成 - -A羟基醛或酮，或进一步脱水生成羟基醛或酮，或进一步脱水生成， - -不不饱和醛或酮的反应，称为羟

131、醛缩合反应饱和醛或酮的反应，称为羟醛缩合反应(或或Aldol缩缩合合)。羟醛缩合反应是合成。羟醛缩合反应是合成， - -不饱和醛、酮得不饱和醛、酮得一个很好的方法。一个很好的方法。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础161161醛、酮的自身缩合可以得到比原料醛、酮碳原子醛、酮的自身缩合可以得到比原料醛、酮碳原子数目增加一倍的产物，在有机合成中，利用羟醛数目增加一倍的产物，在有机合成中，利用羟醛缩合和催化氢化反应可以合成许多重要的中间体，缩合和催化氢化反应可以合成许多重要的中间体，例如以乙醛为原料来合成例如以乙醛为原料来合成2乙基己醇：乙基己醇： 2

132、024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础162162对于酮自身的缩合，若是对称酮，则产物较单一；对于酮自身的缩合，若是对称酮，则产物较单一；若是不对称酮，无论是酸或碱催化，反应主要发若是不对称酮，无论是酸或碱催化，反应主要发生在羰基生在羰基- -位上取代基较少的碳原子上，得到位上取代基较少的碳原子上，得到 - -羟基酮，或进一步脱水得其脱水产物。羟基酮，或进一步脱水得其脱水产物。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础163163(2)芳香醛与含的芳香醛与含的- -氢的脂肪醛、酮之间的缩合氢的脂肪醛、酮之间的缩合

133、芳醛也无芳醛也无- -氢，但它也可与含氢，但它也可与含- -氢的脂肪醛、氢的脂肪醛、酮在碱催化下缩合，生成酮在碱催化下缩合，生成， - -不饱和醛、酮，不饱和醛、酮，这一反应称为这一反应称为Claisen-Schimidt反应。反应。 通过通过Claisen-SchimidtClaisen-Schimidt反应可直接得反应可直接得 - -芳基芳基丙烯醛丙烯醛( (酮酮) )化合物，产物一般以反式为主。化合物，产物一般以反式为主。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础164164(3)Knoevenagel反应反应 醛、酮与含有活泼亚甲基的化合物在氨或

134、胺醛、酮与含有活泼亚甲基的化合物在氨或胺或其羧酸盐的催化作用下即可发生缩合反应，生或其羧酸盐的催化作用下即可发生缩合反应，生成成， - -不饱和化合物。常用催化剂为吡啶、哌不饱和化合物。常用催化剂为吡啶、哌啶、二乙胺等碱或其羧酸盐。反应中活泼亚甲基啶、二乙胺等碱或其羧酸盐。反应中活泼亚甲基化合物一般具有化合物一般具有2 2个吸电子基团，活性较大个吸电子基团，活性较大( (如丙如丙二酸、丙二酸酯、丙二腈、氯乙酸酯等二酸、丙二酸酯、丙二腈、氯乙酸酯等) )。例如：。例如： 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础165165这个反应在精细有机合成特别是药物合

135、成中应用这个反应在精细有机合成特别是药物合成中应用十分广泛。例如：氰乙酸乙酯与丁酮在乙酸铵十分广泛。例如：氰乙酸乙酯与丁酮在乙酸铵乙酸的催化作用下在苯中回流，带出反应中生成乙酸的催化作用下在苯中回流，带出反应中生成的水，即可制得的水，即可制得- -氰基氰基- - - -甲基甲基2戊烯酸乙酯戊烯酸乙酯 后来，后来，后来，后来，DoebnerDoebnerDoebnerDoebner对对对对KnoevenagelKnoevenagelKnoevenagelKnoevenagel反应在催化剂方反应在催化剂方反应在催化剂方反应在催化剂方面进行了改进，他用吡啶和哌啶的混合物代替面进行了改进，他用吡啶和哌

136、啶的混合物代替面进行了改进，他用吡啶和哌啶的混合物代替面进行了改进，他用吡啶和哌啶的混合物代替KnoevenagelKnoevenagelKnoevenagelKnoevenagel反应原来所采用的催化剂氨、伯胺、仲反应原来所采用的催化剂氨、伯胺、仲反应原来所采用的催化剂氨、伯胺、仲反应原来所采用的催化剂氨、伯胺、仲胺，减少了在与脂肪醛缩合时所生成的副产物胺，减少了在与脂肪醛缩合时所生成的副产物胺，减少了在与脂肪醛缩合时所生成的副产物胺，减少了在与脂肪醛缩合时所生成的副产物 ， 不饱和酸，提高了主产物不饱和酸，提高了主产物不饱和酸，提高了主产物不饱和酸，提高了主产物， - - - -不饱和酸的

137、收率。不饱和酸的收率。不饱和酸的收率。不饱和酸的收率。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础166166 丙二酸与醛丙二酸与醛(酮酮)在吡啶或吡啶和哌啶混合物的催在吡啶或吡啶和哌啶混合物的催化下缩合得到化下缩合得到 - -取代丙烯酸的反应称为取代丙烯酸的反应称为KnoevenageDoebner缩合反应。此反应的优点缩合反应。此反应的优点是反应条件温和，反应速度快，收率较好，产品是反应条件温和，反应速度快，收率较好，产品纯度高，适合于有各种取代基的芳香醛和脂肪醛，纯度高，适合于有各种取代基的芳香醛和脂肪醛， ， 不饱和酸非常少甚至没有。例如：不饱和酸

138、非常少甚至没有。例如：2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础1671672.4.32.4.3碳碳- -碳叁键的形成碳叁键的形成 1 1、二卤代烃脱卤化氢、二卤代烃脱卤化氢 2 2、-二酮脱氧二酮脱氧2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础168168卤代烃脱卤化氢也是合成炔烃的重要方法。由二卤代烃脱卤化氢也是合成炔烃的重要方法。由二卤化物在碱的作用下脱去卤化氢，在分子中引入卤化物在碱的作用下脱去卤化氢，在分子中引入碳碳叁键。常用的碱性试剂有碳碳叁键。常用的碱性试剂有KOHEtOH、RONaEtOH、NaH、NaN

139、H2液液NH3等。新近等。新近报道，报道，NaNH2、NaH、和、和(CH3)3COK在二甲基亚在二甲基亚砜中均是良好的碱性试剂。卤代烃分子中存在砜中均是良好的碱性试剂。卤代烃分子中存在OR、NO2、NR2等基团时对反应没有影响。等基团时对反应没有影响。2.4.3 碳碳叁键的形成碳碳叁键的形成 1 二卤代烃脱卤化氢二卤代烃脱卤化氢2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础169169例如：2.4.3 碳碳叁键的形成碳碳叁键的形成 1 二卤代烃脱卤化氢二卤代烃脱卤化氢2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础170170

140、由酮与五氯化磷作用制得的偕二卤代烷可进一步由酮与五氯化磷作用制得的偕二卤代烷可进一步消除生成炔烃，提供了由酮合成炔烃的方法。新消除生成炔烃，提供了由酮合成炔烃的方法。新近利用酮、五氯化磷和吡啶在苯中共热，可一步近利用酮、五氯化磷和吡啶在苯中共热，可一步生成炔烃：生成炔烃：2.4.3 碳碳叁键的形成碳碳叁键的形成 1 二卤代烃脱卤化氢二卤代烃脱卤化氢2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础171171- -二酮在氮气存在下与亚磷酸三乙酯共热，二酮在氮气存在下与亚磷酸三乙酯共热，可脱氧生成炔烃。例如，二苯乙二酮脱氧可脱氧生成炔烃。例如，二苯乙二酮脱氧可生成二

141、苯乙炔：可生成二苯乙炔：2 - -二酮脱氧二酮脱氧 若将若将-二酮先转变为二元腙，再经氧化二酮先转变为二元腙，再经氧化剂氧化，亦可制得炔烃：剂氧化，亦可制得炔烃： 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础1721722.4.4碳环的形成1、环加成反应环加成反应 2、分子内酯缩合、分子内酯缩合 3、酮醇缩合、酮醇缩合 4、分子内的羟醛缩合和环合反应、分子内的羟醛缩合和环合反应 5、分子内的亲核取代反应、分子内的亲核取代反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础173173环具有闭合的分子骨架，根据结构可分为环具有闭

142、合的分子骨架，根据结构可分为脂环和芳环两大类，每一类又可分为碳环脂环和芳环两大类，每一类又可分为碳环和杂环、单环与多环等类型。脂环中根据和杂环、单环与多环等类型。脂环中根据成环原子数目又可分为三元环、四元环、成环原子数目又可分为三元环、四元环、五元环等。这里仅对几种常见的碳环的合五元环等。这里仅对几种常见的碳环的合成方法进行简单讨论。成方法进行简单讨论。2.4.4 碳环的形成碳环的形成2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础174174在光或热的作用下，两个或两个以上的在光或热的作用下，两个或两个以上的 体体系相互作用，两个系相互作用，两个 体系末端连接

143、成环状分体系末端连接成环状分子的反应，称为环加成反应。在反应过程子的反应，称为环加成反应。在反应过程中既无分子消除，亦无中既无分子消除，亦无 键的断裂。在绝大键的断裂。在绝大多数的环加成反应中均包含两个多数的环加成反应中均包含两个 键的形成。键的形成。环加成反应可根据反应物中参加反应的环加成反应可根据反应物中参加反应的 电电子数目进行分类。主要包括子数目进行分类。主要包括42环加成反环加成反应和应和22环加成反应。环加成反应。2.4.4 碳环的形成碳环的形成 1 环加成反应环加成反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础175175(1)DielsA1

144、der反应反应 DielsA1de反应又叫反应又叫做双烯合成，是共轭二烯与烯、炔进行环做双烯合成，是共轭二烯与烯、炔进行环化加成生成环己烯衍生物的反应。在反应化加成生成环己烯衍生物的反应。在反应过程中，反应物的过程中，反应物的 体系打开，形成两个新体系打开，形成两个新的的 键和一个新的键和一个新的 键，因此它是六电子参键，因此它是六电子参加的加的42环加成反应。该反应是环加成反环加成反应。该反应是环加成反应中最常见的一种，也是构成六元环骨架应中最常见的一种，也是构成六元环骨架的重要反应之一的重要反应之一。 1 环加成反应2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设

145、计基础176176DielsA1de反应的反应物分为两部分：一部分为反应的反应物分为两部分：一部分为双烯体，提供共扼双烯；另一部分为亲双烯体，双烯体，提供共扼双烯；另一部分为亲双烯体，提供不饱和键。例如；提供不饱和键。例如； DielsDielsDielsDielsA1deA1deA1deA1de反应的发生只需要光照或加热，而不反应的发生只需要光照或加热，而不反应的发生只需要光照或加热，而不反应的发生只需要光照或加热，而不受催化剂或溶剂的影响。反应时，反应物分子相互作受催化剂或溶剂的影响。反应时，反应物分子相互作受催化剂或溶剂的影响。反应时，反应物分子相互作受催化剂或溶剂的影响。反应时，反应物

146、分子相互作用，形成一个环状过渡态，然后转化为产物分子。其用，形成一个环状过渡态，然后转化为产物分子。其用，形成一个环状过渡态，然后转化为产物分子。其用，形成一个环状过渡态，然后转化为产物分子。其旧键的断裂和新键的生成是相互协调地在同一步骤中旧键的断裂和新键的生成是相互协调地在同一步骤中旧键的断裂和新键的生成是相互协调地在同一步骤中旧键的断裂和新键的生成是相互协调地在同一步骤中完成的，属于协同反应。完成的，属于协同反应。完成的，属于协同反应。完成的，属于协同反应。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础177177带有供电子基的双烯体和带有吸电子基团带有

147、供电子基的双烯体和带有吸电子基团的亲双烯体对反应有利。例如：的亲双烯体对反应有利。例如：2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础178178DielsA1de反应要求双烯体的两个双键均为反应要求双烯体的两个双键均为S顺式构象，顺式构象，S反式构象的双烯体不发生该类反应。空间位阻对反式构象的双烯体不发生该类反应。空间位阻对DielsA1de反应也有影响，有些双烯体双键虽为反应也有影响，有些双烯体双键虽为S顺式，但顺式，但由于由于1，4位取代基位阻较大，也不发生位取代基位阻较大，也不发生DielsA1de反反应。应。 DielsDielsDielsDiels

148、A1deA1deA1deA1de反应是一个可逆反应。通常，正向成环反反应是一个可逆反应。通常，正向成环反反应是一个可逆反应。通常，正向成环反反应是一个可逆反应。通常，正向成环反应的反应温度相对较低，温度升高则发生逆向分解反应。这应的反应温度相对较低，温度升高则发生逆向分解反应。这应的反应温度相对较低，温度升高则发生逆向分解反应。这应的反应温度相对较低，温度升高则发生逆向分解反应。这种可逆性在合成上很有用，它可作为提纯双烯化合物的一种种可逆性在合成上很有用，它可作为提纯双烯化合物的一种种可逆性在合成上很有用，它可作为提纯双烯化合物的一种种可逆性在合成上很有用，它可作为提纯双烯化合物的一种方法，也

149、可用来制备少量不易保存的双烯体。方法，也可用来制备少量不易保存的双烯体。方法，也可用来制备少量不易保存的双烯体。方法，也可用来制备少量不易保存的双烯体。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础179179(2)22双烯环加成双烯环加成 在光引在光引在光引在光引发发下下下下烯烯快的快的快的快的环环加成反加成反加成反加成反应应是合成四元是合成四元是合成四元是合成四元环环化合化合化合化合物极有价物极有价物极有价物极有价值值的合成法。的合成法。的合成法。的合成法。某些烯类化合物在光、热和一某些烯类化合物在光、热和一某些烯类化合物在光、热和一某些烯类化合物在光、

150、热和一些金属盐影响下可二聚，或和另一个烯类化合物进行些金属盐影响下可二聚，或和另一个烯类化合物进行些金属盐影响下可二聚，或和另一个烯类化合物进行些金属盐影响下可二聚，或和另一个烯类化合物进行环化加成，形成环丁烷系化合物。也可和一个炔类化环化加成，形成环丁烷系化合物。也可和一个炔类化环化加成，形成环丁烷系化合物。也可和一个炔类化环化加成，形成环丁烷系化合物。也可和一个炔类化合物加成，形成环丁烯系化合物。合物加成，形成环丁烯系化合物。合物加成，形成环丁烯系化合物。合物加成，形成环丁烯系化合物。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础180180例如：202

151、4/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础181181(3)卡宾及类卡宾对烯键的加成卡宾及类卡宾对烯键的加成 卡宾对烯键的加成属于卡宾对烯键的加成属于22环加成反应，环加成反应，是合成环丙烷衍生物的一个重要方法。是合成环丙烷衍生物的一个重要方法。 卡宾是电中性的含有卡宾是电中性的含有2价碳的活性中间体，价碳的活性中间体，2价碳原子上有两个未成对的价电子。价碳原子上有两个未成对的价电子。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础182182当两个价电子自旋方向相反时称为单线态卡宾，当两个价电子自旋方向相反时称为单线态卡宾，两

152、个价电子自旋方向相同时称为三线态卡宾。单两个价电子自旋方向相同时称为三线态卡宾。单线态卡宾中的碳为线态卡宾中的碳为SP2杂化，杂化， 一对电子占据在一对电子占据在SP2轨道中。三线态卡宾中的碳既可能是轨道中。三线态卡宾中的碳既可能是SP2杂化，其杂化，其中两个电子分别占据中两个电子分别占据SP2及及P轨道；也可能是轨道；也可能是SP杂杂化，其中两个电子各占据一个化，其中两个电子各占据一个P轨道。介于两者之轨道。介于两者之间的结构也是可能的。结构如下图所示：间的结构也是可能的。结构如下图所示：2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础183183单线态卡宾和

153、三线态卡宾与烯烃加成都可单线态卡宾和三线态卡宾与烯烃加成都可得环丙烷衍生物，但不同电子状态的卡宾得环丙烷衍生物，但不同电子状态的卡宾表现出不同的立体化学特征。表现出不同的立体化学特征。单线态的卡宾与烯烃的加成按协同机理进单线态的卡宾与烯烃的加成按协同机理进行，且具有立体定向性，产物能够保持起行，且具有立体定向性，产物能够保持起始烯烃的构型：三线态卡宾按分步机理，始烯烃的构型：三线态卡宾按分步机理，与烯烃加成，由于加成形成的自由基有足与烯烃加成，由于加成形成的自由基有足够的时间围绕够的时间围绕C-C单键旋转，可得顺、反异单键旋转，可得顺、反异构体的混合物。构体的混合物。 2024/8/12202

154、4/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础184184例如，重氮甲烷受光、热作用，生成单线态卡宾，例如，重氮甲烷受光、热作用，生成单线态卡宾，与烯烃发生立体定向加成。与烯烃发生立体定向加成。 三线态卡宾与反三线态卡宾与反三线态卡宾与反三线态卡宾与反2 2 2 2丁烯反应则生成顺丁烯反应则生成顺丁烯反应则生成顺丁烯反应则生成顺1 1 1 1，2 2 2 2二甲基环丙烷和反二甲基环丙烷和反二甲基环丙烷和反二甲基环丙烷和反1 1 1 1，2 2 2 2二甲基环丙烷。二甲基环丙烷。二甲基环丙烷。二甲基环丙烷。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基

155、础185185在不同条件下可得到不同电子状态的卡宾，在不同条件下可得到不同电子状态的卡宾，从而得到不同构型的环丙烷衍生物。例如：从而得到不同构型的环丙烷衍生物。例如：2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础186186卡宾可对苯环进行加成，但加成物随时异构化，卡宾可对苯环进行加成，但加成物随时异构化，得到扩环产物环庚三烯或其衍生物。得到扩环产物环庚三烯或其衍生物。 二碘甲烷与锌二碘甲烷与锌二碘甲烷与锌二碘甲烷与锌铜偶合体制得的有机锌试剂铜偶合体制得的有机锌试剂铜偶合体制得的有机锌试剂铜偶合体制得的有机锌试剂与烯烃作用生成环丙烷及其衍生物的反应称为与烯烃作

156、用生成环丙烷及其衍生物的反应称为与烯烃作用生成环丙烷及其衍生物的反应称为与烯烃作用生成环丙烷及其衍生物的反应称为Simmons-SmithSimmons-SmithSimmons-SmithSimmons-Smith反应。反应。反应。反应。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础187187虽然在反应过程中没有产生卡宾，但在反虽然在反应过程中没有产生卡宾，但在反应中具有类似卡宾的件质，所以有机锌试应中具有类似卡宾的件质，所以有机锌试剂称为类卡宾。例如：剂称为类卡宾。例如： 烯烃与烯烃与Simmons-SmithSimmons-Smith试剂能在十分温和

157、的试剂能在十分温和的条件下进行反应，产率较高，也是立体专一的条件下进行反应，产率较高，也是立体专一的顺式加成。烯烃中若有其他基团如卤素、羟基、顺式加成。烯烃中若有其他基团如卤素、羟基、氨基、羰基、酯基等存在均不受影响。氨基、羰基、酯基等存在均不受影响。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础188188用二乙基锌代替锌铜偶合体，可以获得用二乙基锌代替锌铜偶合体，可以获得产率较好的环丙烷衍生物。例如：产率较好的环丙烷衍生物。例如：2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础189189二元酸酯可发生分子内及分子间的酯缩

158、合二元酸酯可发生分子内及分子间的酯缩合反应。当分子中的两个酯基被反应。当分子中的两个酯基被4个或个或4个以个以上的碳原子隔开时，就会发生分子内的缩上的碳原子隔开时，就会发生分子内的缩合反应，形成五元环、六元环或更大环的合反应，形成五元环、六元环或更大环的酯环酮类化合物。这种环化酯缩合反应称酯环酮类化合物。这种环化酯缩合反应称为为Dieckmann缩合反应，也即分子内的缩合反应，也即分子内的Claisen酯缩合。常用醇钠、氢化钠、乙醇酯缩合。常用醇钠、氢化钠、乙醇钾和叔丁醇钾等强碱作为催化剂。钾和叔丁醇钾等强碱作为催化剂。 2 分子内酯缩合分子内酯缩合2024/8/122024/8/12有机合成

159、与路线设计基础有机合成与路线设计基础190190例如：2 分子内酯缩合2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础191191分子间的酯缩合也可用于制备环状化合物。分子间的酯缩合也可用于制备环状化合物。例如，丁二酸二乙酯在乙醇钠的催化下发例如，丁二酸二乙酯在乙醇钠的催化下发生分子间的缩合，生成生分子间的缩合，生成2，5二二(乙氧羰基乙氧羰基)1，4环己二酮：环己二酮： 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础192192如果两个酯基之间只被如果两个酯基之间只被3个或个或3个以下的碳原子隔开，个以下的碳原子隔开，就不能发

160、生闭环酯缩合反应，因为这样就要形成四就不能发生闭环酯缩合反应，因为这样就要形成四元环和小于四元环的体系。但可以利用这种二元酸元环和小于四元环的体系。但可以利用这种二元酸酯与不含酯与不含- -活泼氢的二元酸酯进行分子间缩合，活泼氢的二元酸酯进行分子间缩合，同样也可得到环状羰基酯。例如，在合成樟脑时，同样也可得到环状羰基酯。例如，在合成樟脑时，其中有一步反应就是其中有一步反应就是 ， - -二甲基戊二酸酯与草酸二甲基戊二酸酯与草酸酯缩合，得到五元环的二酯缩合，得到五元环的二 - -羰基酯：羰基酯： 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础193193脂肪酸酯

161、和金属钠在乙醚、甲苯或二甲苯脂肪酸酯和金属钠在乙醚、甲苯或二甲苯中，在纯氮气流存在下，发生双分子还原中，在纯氮气流存在下，发生双分子还原反应，生成反应，生成- -羟基酮，此反应称为酮醇缩羟基酮，此反应称为酮醇缩合。例如：合。例如： 3 酮醇缩合酮醇缩合 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础194194二元酸酯发生分子内酮醇缩合可生成环状二元酸酯发生分子内酮醇缩合可生成环状酮醇。本反应主要用于中环和大环的制备。酮醇。本反应主要用于中环和大环的制备。 3 酮醇缩合酮醇缩合 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础1

162、95195分子内的羟醛缩合反应也是合成环状化合分子内的羟醛缩合反应也是合成环状化合物的重要方法之一，常用于五元和六元环物的重要方法之一，常用于五元和六元环的形成。由于是分子内反应，所以比较容的形成。由于是分子内反应，所以比较容易进行。易进行。 4 分子内的羟醛缩合和环合反应分子内的羟醛缩合和环合反应 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础196196 环环酮酮与与， - -不不饱饱和和酮酮在在碱碱催催化化下下发发生生Michael加加成成，生生成成1，5二二酮酮，然然后后发发生生分分子子内内醇醇醛醛缩缩合合，形形成成一一个个新新的的六六元元环环，再再经

163、经消消除除脱脱水水生生成成， - -二二环环(多多环环)酮酮，该该反应称为反应称为Robinson环合反应。环合反应。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础197197活泼亚甲基化合物活泼亚甲基化合物(如丙二酸酯、乙酰乙酸如丙二酸酯、乙酰乙酸乙酯等乙酯等)的分子中含有活泼的的分子中含有活泼的- -氢，在强碱氢，在强碱醇钠、醇钾等作用下可形成碳负离子，后醇钠、醇钾等作用下可形成碳负离子，后者是良好的亲核试剂，能够与卤代烃等发者是良好的亲核试剂，能够与卤代烃等发生亲核取代反应，将卤代烃分子中的烃基生亲核取代反应，将卤代烃分子中的烃基引入其分子当中。若用二

164、卤代烃进行上述引入其分子当中。若用二卤代烃进行上述反应，即可得到环状化合物。反应，即可得到环状化合物。 5 分子内的亲核取代反应分子内的亲核取代反应 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础198198例如，丙二酸二乙酯与二溴代烃的反应：例如，丙二酸二乙酯与二溴代烃的反应： 5 分子内的亲核取代反应分子内的亲核取代反应 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础199199乙酰乙酸乙酯也可进行类似的反应，例如：乙酰乙酸乙酯也可进行类似的反应，例如： 5 分子内的亲核取代反应分子内的亲核取代反应 2024/8/1220

165、24/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础200200其他含有活泼氢的化合物也能够发生分子内的亲其他含有活泼氢的化合物也能够发生分子内的亲核取代反应，形成环状化合物。例如：核取代反应，形成环状化合物。例如： 此外，作者还进行过直链烷烃、烯烃在分子筛催此外，作者还进行过直链烷烃、烯烃在分子筛催此外，作者还进行过直链烷烃、烯烃在分子筛催此外，作者还进行过直链烷烃、烯烃在分子筛催化剂作用下形成芳环的研究，结果表明化剂作用下形成芳环的研究，结果表明化剂作用下形成芳环的研究，结果表明化剂作用下形成芳环的研究，结果表明C C C C3 3 3 3-C-C-C-C10101010的烷、烯的烷

166、、烯的烷、烯的烷、烯烃在烃在烃在烃在ZSM-5ZSM-5ZSM-5ZSM-5仪化剂作用下可以转化为芳香环，如苯、甲仪化剂作用下可以转化为芳香环，如苯、甲仪化剂作用下可以转化为芳香环，如苯、甲仪化剂作用下可以转化为芳香环，如苯、甲苯等。苯等。苯等。苯等。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础2012012.4.5杂环的形成1、含一个杂原子的五元杂环化合物的合成、含一个杂原子的五元杂环化合物的合成 2、含一个杂原子的六元杂环化合物、含一个杂原子的六元杂环化合物吡啶吡啶的合成的合成 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设

167、计基础202202构成环的原子除了碳原子以外还有其他原子时称构成环的原子除了碳原子以外还有其他原子时称为杂环。杂环化合物种类繁多，且数量极大，约为杂环。杂环化合物种类繁多，且数量极大，约占全部己知有机化合物总数的占全部己知有机化合物总数的13，是有机化合，是有机化合物中数目最庞大的物中数目最庞大的类。类。杂环中的杂原子可以是杂环中的杂原子可以是O、N、S、B、Al、Si、P等，其中最常见的是等，其中最常见的是O、 N、S。在合成中杂环化。在合成中杂环化合物可作为合成中间体、保护基，因此研究杂环合物可作为合成中间体、保护基，因此研究杂环化合物非常重要。这里主要介绍几种重要的含化合物非常重要。这里

168、主要介绍几种重要的含O、 N、S的五元和六元杂环的合成方法。的五元和六元杂环的合成方法。 2.4.5 杂环的形成杂环的形成 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础203203 主要介绍常见的呋喃、吡咯和噻吩及主要介绍常见的呋喃、吡咯和噻吩及其衍生物的合成方法。其衍生物的合成方法。 (1)Paal-Knorr合成法合成法 1、4二羰基化合物与适当的试剂作用二羰基化合物与适当的试剂作用生成呋喃、吡咯和噻吩及其衍生物的反应生成呋喃、吡咯和噻吩及其衍生物的反应称为称为Paal-Knorr合成法。这种方法条件温和，合成法。这种方法条件温和，且产率高，是制备单杂原

169、子五元杂环化合且产率高，是制备单杂原子五元杂环化合物的重要方法。物的重要方法。 2.4.5 杂环的形成杂环的形成 1、含一个杂原子的五元杂环化合物的合成含一个杂原子的五元杂环化合物的合成 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础2042041，4二羰基化合物在酸催化下脱水环化二羰基化合物在酸催化下脱水环化生成呋喃及其衍生物。例如：生成呋喃及其衍生物。例如： 2.4.5 杂环的形成杂环的形成 1、 含一个杂原子的五元杂环化合物的合成含一个杂原子的五元杂环化合物的合成 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础20520

170、51 1，4 4二羰基化合物与氨、芳胺、脂肪伯二羰基化合物与氨、芳胺、脂肪伯胺、碳酸铵等含氮化合物反应，可得吡咯胺、碳酸铵等含氮化合物反应，可得吡咯衍生物。例如：衍生物。例如：2.4.5 杂环的形成杂环的形成 1、含一个杂原子的五元杂环化合物的合成含一个杂原子的五元杂环化合物的合成 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础2062061，4二羰基化合物与二羰基化合物与P2S5反应，生成相应的噻反应，生成相应的噻吩衍生物。例如：吩衍生物。例如： 2.4.5 杂环的形成杂环的形成 1、 含一个杂原子的五元杂环化合物的合成含一个杂原子的五元杂环化合物的合成 此

171、外，此外，此外，此外，l l l l，4 4 4 4二羰基化合物在浓硫酸等脱水剂二羰基化合物在浓硫酸等脱水剂二羰基化合物在浓硫酸等脱水剂二羰基化合物在浓硫酸等脱水剂的作用下可生成相应的呋喃衍生物。的作用下可生成相应的呋喃衍生物。的作用下可生成相应的呋喃衍生物。的作用下可生成相应的呋喃衍生物。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础207207(2) Knorr合成法合成法 这是合成吡咯衍生物的一种重要方法，这是合成吡咯衍生物的一种重要方法，通过通过- -氨基酮与含有活泼亚甲基的酮反应氨基酮与含有活泼亚甲基的酮反应生成。生成。 2.4.5 杂环的形成杂环

172、的形成 1、 含一个杂原子的五元杂环化合物的合成含一个杂原子的五元杂环化合物的合成 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础208208例如：2.4.5 杂环的形成杂环的形成 1、含一个杂原子的五元杂环化合物的合成含一个杂原子的五元杂环化合物的合成 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础209209(3)Hantzsch合成法合成法 - -卤代醛卤代醛(或酮或酮)与与- -酮酸酯或其酮酸酯或其类似物在氨或胺存在下反应得到吡咯衍生物的反类似物在氨或胺存在下反应得到吡咯衍生物的反应叫应叫Hantzsch反应。反应。

173、2.4.5 杂环的形成杂环的形成 1、 含一个杂原子的五元杂环化合物的合成含一个杂原子的五元杂环化合物的合成 例如：例如： 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础210210若将上述反应中的氨改为吡啶，则生成呋喃衍生若将上述反应中的氨改为吡啶，则生成呋喃衍生物，此反应称为物，此反应称为Feist-Benary反应。反应。 2.4.5 杂环的形成杂环的形成 1、含一个杂原子的五元杂环化合物的合成含一个杂原子的五元杂环化合物的合成 l l若用二卤代醚或酯代替卤代酮与乙酰乙酸乙酯反若用二卤代醚或酯代替卤代酮与乙酰乙酸乙酯反若用二卤代醚或酯代替卤代酮与乙酰乙酸

174、乙酯反若用二卤代醚或酯代替卤代酮与乙酰乙酸乙酯反应，亦可得到呋喃衍生物。应，亦可得到呋喃衍生物。应，亦可得到呋喃衍生物。应，亦可得到呋喃衍生物。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础211211(4)Hinsberg反应反应 二羰基化合物与活泼的硫醚二羧酸酯二羰基化合物与活泼的硫醚二羧酸酯作用，生成取代噻吩。这是一个应用非常广泛的反应，主作用，生成取代噻吩。这是一个应用非常广泛的反应，主要用于合成要用于合成3 3，4 4二取代噻吩。其反应机理大致如下：二取代噻吩。其反应机理大致如下： 2.4.5 杂环的形成杂环的形成 1、含一个杂原子的五元杂环化合物

175、的合成含一个杂原子的五元杂环化合物的合成 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础212212即：2.4.5 杂环的形成杂环的形成 1、含一个杂原子的五元杂环化合物的合成含一个杂原子的五元杂环化合物的合成 式中的式中的式中的式中的R R R R和和和和R R R R 为氢原子、烷基、芳基、羟基、羧为氢原子、烷基、芳基、羟基、羧为氢原子、烷基、芳基、羟基、羧为氢原子、烷基、芳基、羟基、羧基等。当基等。当基等。当基等。当R R R RR R R R C C C C6 6 6 6H H H H5 5 5 5时，产物的产率为时，产物的产率为时，产物的产率为时，产

176、物的产率为93939393。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础213213Hantzsch合成法：由两分子合成法：由两分子 - -酮酸酯酮酸酯(如乙酰乙酸如乙酰乙酸乙配乙配)与一分子醛和一分子氨进行缩合反应，先得与一分子醛和一分子氨进行缩合反应，先得二氢吡啶环系，再经氧化脱氢即生成相应的对称二氢吡啶环系，再经氧化脱氢即生成相应的对称取代的吡啶。取代的吡啶。 2.4.5 杂环的形成杂环的形成 2、含含一个杂原子的六元杂环化合物一个杂原子的六元杂环化合物吡啶的合成吡啶的合成 这这是一个是一个是一个是一个应应用范用范用范用范围围很广的反很广的反很广的反

177、很广的反应应，是合成各种取代，是合成各种取代，是合成各种取代，是合成各种取代吡吡吡吡啶啶的最重要的方法之一的最重要的方法之一的最重要的方法之一的最重要的方法之一。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础214214与与Hantzsch反应类似，以各种不同的羰基化合物反应类似，以各种不同的羰基化合物为原料，可以合成各种取代的吡啶衍生物。为原料，可以合成各种取代的吡啶衍生物。 例如：例如： - -二羰基化合物与氰基乙酰胺在碱的作用二羰基化合物与氰基乙酰胺在碱的作用下反应，生成下反应，生成3氰基氰基2吡啶酮，然后再转化吡啶酮，然后再转化为吡啶。为吡啶。 2.

178、4.5 杂环的形成杂环的形成 2、含含一个杂原子的六元杂环化合物一个杂原子的六元杂环化合物吡啶的合成吡啶的合成 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础2152151，5二羰基化合物与氨反应，先生成二羰基化合物与氨反应，先生成 氨基羰氨基羰基化合物，然后进行加成消除，得到吡啶衍生物。基化合物，然后进行加成消除，得到吡啶衍生物。 2.4.5 杂环的形成杂环的形成 2、含一个杂原子的六元杂环化合物含一个杂原子的六元杂环化合物吡啶的合成吡啶的合成 简单的醛或酮与氨反应也可合成吡啶环。例如：简单的醛或酮与氨反应也可合成吡啶环。例如：简单的醛或酮与氨反应也可合成吡

179、啶环。例如：简单的醛或酮与氨反应也可合成吡啶环。例如：乙醛与氨反应可以生成产率较好的取代吡啶。乙醛与氨反应可以生成产率较好的取代吡啶。乙醛与氨反应可以生成产率较好的取代吡啶。乙醛与氨反应可以生成产率较好的取代吡啶。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础216216按反应式，按反应式，4分子乙醛与分子乙醛与1分子氨反应，生成分子氨反应，生成1分子分子2甲基甲基3乙基吡啶。但实际上反应要复杂得乙基吡啶。但实际上反应要复杂得多。若此反应按照下述机理进行，则只有多。若此反应按照下述机理进行，则只有3个乙醛个乙醛分子进入产物的环结构中，第四个乙醛分子的作分子进

180、入产物的环结构中，第四个乙醛分子的作用可能是有利于环的芳构化过程：用可能是有利于环的芳构化过程： 2.4.5 杂环的形成杂环的形成 2、含一个杂原子的六元杂环化合物含一个杂原子的六元杂环化合物吡啶的合成吡啶的合成 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础2172172.5官能团的引入、转换和保护官能团的引入、转换和保护 2.5.1官能团的引入官能团的引入2.5.2官能团之间相互转换官能团之间相互转换 2.5.3 官能团的保护官能团的保护 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础218218官能闭的引入、转换及保护是

181、有机合成的重要工官能闭的引入、转换及保护是有机合成的重要工作之一。在有机合成中，除满足目标分子碳骨架作之一。在有机合成中，除满足目标分子碳骨架的结构要求外，还需将所需要的官能闭引入到碳的结构要求外，还需将所需要的官能闭引入到碳骨架的适当位置。骨架的适当位置。通常，官能团的引入和碳骨架的建立是同时进行通常，官能团的引入和碳骨架的建立是同时进行的。在不改变碳架结构和官能团位置的前提下实的。在不改变碳架结构和官能团位置的前提下实现各类官能团的相互转化，在有机合成中也是非现各类官能团的相互转化，在有机合成中也是非常必要的。常必要的。另外，在有机合成过程中，有的分子当中往往不另外，在有机合成过程中，有的

182、分子当中往往不只含有一个官能团，为使其中一个官能团转变为只含有一个官能团，为使其中一个官能团转变为另一个官能团而其他官能团保持不变，有时必须另一个官能团而其他官能团保持不变，有时必须采取官能团的保护，即先将不希望发生反应的官采取官能团的保护，即先将不希望发生反应的官能团保护起来，待反应完成后再复原。能团保护起来，待反应完成后再复原。 2.5 官能团的引入、转换和保护官能团的引入、转换和保护 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础219219饱和碳原子上官能团的引入主要是通过自由基取饱和碳原子上官能团的引入主要是通过自由基取代反应来完成的。通过自由基取代

183、，可在饱和碳代反应来完成的。通过自由基取代，可在饱和碳原子上引入卤素、硝基和磺酸基等官能团。其中原子上引入卤素、硝基和磺酸基等官能团。其中在有机合成中起重要作用的是卤素的引入。因为在有机合成中起重要作用的是卤素的引入。因为在有机化合物分子中引入卤素将使其极性增大，在有机化合物分子中引入卤素将使其极性增大，反应活性亦随之提高。例如脂肪族卤代烷烃中的反应活性亦随之提高。例如脂肪族卤代烷烃中的卤原子只有较高的活性，容易被其他原子或基团卤原子只有较高的活性，容易被其他原子或基团取代，生成各种类型的有机化合物。因此，这里取代，生成各种类型的有机化合物。因此，这里主要介绍卤代反应。主要介绍卤代反应。2.5

184、 官能团的引入、转换和保护官能团的引入、转换和保护 2.5.1 官能团的引入官能团的引入 1、饱和碳原子上官能团的引入饱和碳原子上官能团的引入 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础220220(1)饱和烃的卤代反应饱和烃的卤代反应 饱和烃的卤代反应多属饱和烃的卤代反应多属于自由基历程。由于饱和烃上的氢原子活性小，于自由基历程。由于饱和烃上的氢原子活性小，同卤素需在高温气相条件下或紫外光照射下或在同卤素需在高温气相条件下或紫外光照射下或在其他自由基引发剂存在下才能进行反应。其他自由基引发剂存在下才能进行反应。就烷烃而言，若无立体因素影响，其氢原子的活就

185、烷烃而言，若无立体因素影响，其氢原子的活性顺序为：叔氢仲氢伯氢。而卤素的活性次性顺序为：叔氢仲氢伯氢。而卤素的活性次序为序为F2Cl2Br2。但是卤素的活性越高，选择。但是卤素的活性越高，选择性就越差。性就越差。1、饱和碳原子上官能团的引入饱和碳原子上官能团的引入 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础221221卤代试剂除氯和溴外，还有硫酰氯、磺酰卤代试剂除氯和溴外，还有硫酰氯、磺酰氯、次卤酸叔丁酯、氯、次卤酸叔丁酯、N-卤代仲胺、卤代仲胺、N-溴代溴代丁二酰亚胺丁二酰亚胺(NBS)等，且后三者的选择性均等，且后三者的选择性均好于卤素。例如：好于卤素

186、。例如： 1、饱和碳原子上官能团的引入饱和碳原子上官能团的引入 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础222222 (2)烯丙基化合物和烷基芳烃的烯丙基化合物和烷基芳烃的- -卤代卤代 烯丙位和苄基氢的活性较高，在高温、光烯丙位和苄基氢的活性较高，在高温、光照或自由基引发剂的存在下容易发生卤代照或自由基引发剂的存在下容易发生卤代反应。此反应也属于自由基历程。反应。此反应也属于自由基历程。 1、饱和碳原子上官能团的引入饱和碳原子上官能团的引入 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础223223烯丙基化合物的烯丙基

187、化合物的- -卤代是合成不饱和卤代烃的重卤代是合成不饱和卤代烃的重要方法。其中以要方法。其中以- -溴代反应更为普遍。最常用的溴代反应更为普遍。最常用的溴化试剂为溴化试剂为N-N-溴代丁二酰亚胺溴代丁二酰亚胺 (NBS)。 1、饱和碳原子上官能团的引入饱和碳原子上官能团的引入 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础224224 除除NBS外，常用的溴化试剂还有外，常用的溴化试剂还有N-N-溴代乙酰胺、溴代乙酰胺、N-N-溴代邻苯二甲酰亚胺、二苯酮溴代邻苯二甲酰亚胺、二苯酮- -N- -溴亚胺、三氯甲溴亚胺、三氯甲烷磺酰溴等。例如，二苯酮烷磺酰溴等。例如

188、，二苯酮- -N- -溴亚胺与环己烯在溴亚胺与环己烯在紫外光照射下于紫外光照射下于80反应，生成反应，生成3溴环己烯：溴环己烯： 1、饱和碳原子上官能团的引入饱和碳原子上官能团的引入 烷基芳烃的烷基芳烃的烷基芳烃的烷基芳烃的-氢也易被卤素取代，这是合成氢也易被卤素取代，这是合成氢也易被卤素取代，这是合成氢也易被卤素取代，这是合成-卤代芳卤代芳卤代芳卤代芳烃的重要方法。例如：烃的重要方法。例如：烃的重要方法。例如：烃的重要方法。例如： 上述烯丙基化合物的卤代试剂均适用于烷基芳烃的卤代。上述烯丙基化合物的卤代试剂均适用于烷基芳烃的卤代。上述烯丙基化合物的卤代试剂均适用于烷基芳烃的卤代。上述烯丙基化

189、合物的卤代试剂均适用于烷基芳烃的卤代。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础225225烯丙基化合物和烷基芳烃的烯丙基化合物和烷基芳烃的- -氯代，除在高温或氯代，除在高温或光照下与氯气直接反应外，还可采用活泼的氯化光照下与氯气直接反应外，还可采用活泼的氯化试剂，常用的氯化试剂有试剂，常用的氯化试剂有N氯代丁二酰亚胺、氯代丁二酰亚胺、N氯代氯代N环己基苯磺酰胺、三氯甲烷磺酰氯、环己基苯磺酰胺、三氯甲烷磺酰氯、次氯酸叔丁酯等。例如，用次氯酸叔丁酯等。例如，用N，N二氯苯磺酰胺二氯苯磺酰胺与环己烯作用生成的与环己烯作用生成的N氯代氯代N (2氯环己基氯环

190、己基)苯磺酰胺，可使烯烃的苯磺酰胺，可使烯烃的位顺利氯代：位顺利氯代： 1、饱和碳原子上官能团的引入饱和碳原子上官能团的引入 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础226226苯的亲电取代反应是在苯环上引入官能团苯的亲电取代反应是在苯环上引入官能团的重要方法。的重要方法。 2、芳环上官能团的引入芳环上官能团的引入 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础227227苯的卤化反应一般指氯化和溴化，因为氟苯的卤化反应一般指氯化和溴化，因为氟太活泼，不宜与苯直接反应。苯在四氯化太活泼，不宜与苯直接反应。苯在四氯化碳溶液

191、中与含有催化量氟化氢的二氟化氙碳溶液中与含有催化量氟化氢的二氟化氙反应，可制得氟苯。反应，可制得氟苯。 2、芳环上官能团的引入芳环上官能团的引入 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础2282282、芳环上官能团的引入芳环上官能团的引入 碘很不活泼，只有在硝酸等氧化剂的作用下才可碘很不活泼，只有在硝酸等氧化剂的作用下才可与苯发生碘化反应与苯发生碘化反应 ：此外氯化碘也是常用碘化试剂。此外氯化碘也是常用碘化试剂。此外氯化碘也是常用碘化试剂。此外氯化碘也是常用碘化试剂。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础229

192、229磺化反应为可逆反应。此反应的可逆性在有机合磺化反应为可逆反应。此反应的可逆性在有机合成中非常有用，在合成时可通过磺化反应保护芳成中非常有用，在合成时可通过磺化反应保护芳环上的某一位置，待进一步发生反应后，再通过环上的某一位置，待进一步发生反应后，再通过稀硫酸将磺酸基除去，即可得所需化合物。稀硫酸将磺酸基除去，即可得所需化合物。 2、芳环上官能团的引入芳环上官能团的引入 例如：用甲苯制备邻氯甲苯。例如：用甲苯制备邻氯甲苯。例如：用甲苯制备邻氯甲苯。例如：用甲苯制备邻氯甲苯。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础230230氯甲基化反应生成的氯化苄

193、上的氯十分活氯甲基化反应生成的氯化苄上的氯十分活泼，泼，CH2Cl可进一步转化为可进一步转化为CH2OH、CHO、CH2CN、CH2COOH、CH2NH2等：等： 2、芳环上官能团的引入芳环上官能团的引入 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础231231烷基苯侧链的卤代和氧化也是很重要的官烷基苯侧链的卤代和氧化也是很重要的官能团化反应。烷基苯侧链的卤代为自由基能团化反应。烷基苯侧链的卤代为自由基历程，在光热或加热条件下进行。历程，在光热或加热条件下进行。 2、芳环上官能团的引入芳环上官能团的引入 烷基苯易被氧化，在高锰酸钾或重铬酸烷基苯易被氧化，在高

194、锰酸钾或重铬酸钾等氧化剂作用下烷基侧链被氧化为羧基。钾等氧化剂作用下烷基侧链被氧化为羧基。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础232232不管链多长，只要与苯环相连的碳上有氧原子，不管链多长，只要与苯环相连的碳上有氧原子，氧化的最终产物均为只含一个碳原子的羧基。若氧化的最终产物均为只含一个碳原子的羧基。若苯环上有两个不等长碳键，通常是长的侧链先被苯环上有两个不等长碳键，通常是长的侧链先被氧化。氧化。 2、芳环上官能团的引入芳环上官能团的引入 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础233233 在稠环上也可引

195、入官能团。作者在这在稠环上也可引入官能团。作者在这些方面做过一些研究，例如菲在醋酸溶剂些方面做过一些研究，例如菲在醋酸溶剂中通过碘酸氧化剂和季铵盐催化剂可氧化中通过碘酸氧化剂和季铵盐催化剂可氧化为为9 9，1010菲酮，产率可达菲酮，产率可达9595。 2、芳环上官能团的引入芳环上官能团的引入 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础234234官能团是决定有机化合物性质的关键部位。官能团是决定有机化合物性质的关键部位。在有机合成中，许多目标分子的合成总是在有机合成中，许多目标分子的合成总是通过官能团之间的相互转换来实现的，同通过官能团之间的相互转换来实

196、现的，同时碳骨架的形成也不能脱离官能团的作用时碳骨架的形成也不能脱离官能团的作用和影响。因此，有机化合物官能团之间的和影响。因此，有机化合物官能团之间的相互转换是有机合成的基础和重要工具。相互转换是有机合成的基础和重要工具。 2.5.2官能团之间相互转换官能团之间相互转换 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础235235烯烃的烯烃的官能团官能团化主要化主要发生在发生在碳碳双碳碳双键及其键及其邻位碳邻位碳(- -C)上。上。 1、 烯烃的官能团化烯烃的官能团化 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础236236

197、溴化氢在过氧化物作用下与不对称烯烃加成溴化氢在过氧化物作用下与不对称烯烃加成得到反马氏规则产物，此反应是自由基历程。得到反马氏规则产物，此反应是自由基历程。例如：例如： 1、烯烃的官能团化烯烃的官能团化 多卤代烷如多卤代烷如BrCClBrCCl3 3，CClCCl4 4、ICFICF3 3等也可等也可在过氧化物作用下与烯烃发生自由基加成，在过氧化物作用下与烯烃发生自由基加成，往往是多卤代烷中最弱的键断裂，形成多往往是多卤代烷中最弱的键断裂，形成多卤代烷自由基，与烯烃发生反应。卤代烷自由基，与烯烃发生反应。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础2372

198、37烯烃的环氧化反应常用有机过酸作为环氧化试剂，烯烃的环氧化反应常用有机过酸作为环氧化试剂，如过乙酸（如过乙酸（CH3COOOH)、过苯甲酸、过苯甲酸(C6H5COOOH)、三氟过乙酸、三氟过乙酸(F3CCOOOH)等。等。环氧化反应为立体专一的顺式加成，环氧化物仍环氧化反应为立体专一的顺式加成，环氧化物仍保持原烯烃构型。保持原烯烃构型。 例如，顺例如，顺2丁烯的环氧化反应：丁烯的环氧化反应： 1、烯烃的官能团化烯烃的官能团化 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础238238炔烃炔烃的官的官能团能团化主化主要表要表现在现在碳碳碳碳叁键叁键上上 。2、

199、炔径的官能团化炔径的官能团化 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础239239炔烃与烯烃相似，也可发生亲电加成。不对称炔炔烃与烯烃相似，也可发生亲电加成。不对称炔烃与亲电试剂加成时也遵循马式规则，多数加成烃与亲电试剂加成时也遵循马式规则，多数加成也是反式加成。也是反式加成。溴化氢与炔快烃加成时与烯烃相同，在有过氧化溴化氢与炔快烃加成时与烯烃相同，在有过氧化物存在下进行自由基加成，得反马式规则产物。物存在下进行自由基加成，得反马式规则产物。 炔烃与水的加成常用汞盐作催化剂。一元取代乙炔烃与水的加成常用汞盐作催化剂。一元取代乙炔与水加成产物仅为甲基酮炔与

200、水加成产物仅为甲基酮(RCOCH(RCOCH3 3) )。而二元取。而二元取代乙炔代乙炔RC=CRRC=CR的水加成产物通常为两种酮的混合的水加成产物通常为两种酮的混合物，若物，若R R为一级烃基，为一级烃基，R R为二级或三级烃基，则为二级或三级烃基，则主要得到羰基与主要得到羰基与R R相邻的酮。相邻的酮。 2、炔烃的官能团化炔烃的官能团化 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础240240炔烃与烯烃的明显不同表现在亲核加成反炔烃与烯烃的明显不同表现在亲核加成反应上，炔烃可以和有活泼氢的有机化合物应上，炔烃可以和有活泼氢的有机化合物如如OH、NH2、

201、COOH、CONH2等等发生加成反应，生成含有双键的产物。例发生加成反应，生成含有双键的产物。例如：如： 2、炔烃的官能团化炔烃的官能团化 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础241241末端炔烃在碱催化下形成碳负离子，并作为亲核末端炔烃在碱催化下形成碳负离子，并作为亲核试剂与羰基进行亲核加成反应，生成炔醇。试剂与羰基进行亲核加成反应，生成炔醇。 2、炔径的官能团化炔径的官能团化 炔烃加氢除催化氢化外，还可以在液氨中用金属炔烃加氢除催化氢化外，还可以在液氨中用金属炔烃加氢除催化氢化外，还可以在液氨中用金属炔烃加氢除催化氢化外，还可以在液氨中用金属钠还

202、原，主要生成反式烯烃衍生物。钠还原，主要生成反式烯烃衍生物。钠还原，主要生成反式烯烃衍生物。钠还原，主要生成反式烯烃衍生物。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础242242羟基是一个非常重要的官能团，它与不同级羟基是一个非常重要的官能团，它与不同级数的碳相连可形成一级、二级、三级醇。数的碳相连可形成一级、二级、三级醇。3、羟基、羟基2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础243243醇脱水可生成烯烃，得醇脱水可生成烯烃，得Saytzeff消除产物。消除产物。若在三氧化二铝或硅酸盐催化下加热脱水，若在三氧化二铝

203、或硅酸盐催化下加热脱水，则不发生重排。例如：则不发生重排。例如： 3、羟基、羟基2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础244244醇羟基被卤素取代是制备卤代烃的一个重要方法。醇羟基被卤素取代是制备卤代烃的一个重要方法。醇与氢卤酸反应生成卤代烃和水，醇的结构和酸的醇与氢卤酸反应生成卤代烃和水，醇的结构和酸的性质都会影响反应速度。性质都会影响反应速度。一般来讲，醇的反应活性为：一般来讲，醇的反应活性为：苄醇、烯丙醇苄醇、烯丙醇叔醇叔醇仲醇仲醇伯醇伯醇；氢卤酸的反应活性为：；氢卤酸的反应活性为：HIHBHCl。由于此反应常伴随有重排、消除等副反应发生，使由于

204、此反应常伴随有重排、消除等副反应发生，使其应用受到了某种程度的限制。因此采用亚硫酰卤其应用受到了某种程度的限制。因此采用亚硫酰卤和卤化磷作卤化试剂，它们与醇进行卤素置换反应和卤化磷作卤化试剂，它们与醇进行卤素置换反应的产率较高、副反应少。的产率较高、副反应少。此外还有新近报道的一些卤化试剂，如三苯磷卤化此外还有新近报道的一些卤化试剂，如三苯磷卤化物、亚磷酸三苯酯卤化物、有机磷复合卤代试剂。物、亚磷酸三苯酯卤化物、有机磷复合卤代试剂。 3、羟基、羟基2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础245245卤代烃卤代烃在有机在有机合成中合成中的主要的主要反应见反

205、应见图图2.5 4 、卤代烃、卤代烃2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础246246在卤代烷中，卤原子电负性较强，在卤代烷中，卤原子电负性较强，CCl键键的电子偏向卤原子，使碳原子上带有部分的电子偏向卤原子，使碳原子上带有部分正电荷，容易受到亲核试剂的进攻，发生正电荷，容易受到亲核试剂的进攻，发生亲核取代反应，而卤原子带着一对电子离亲核取代反应，而卤原子带着一对电子离开。开。卤代烷在进行亲核取代反应的同时常伴有卤代烷在进行亲核取代反应的同时常伴有消除反应的竞争。在高温条件下，试剂的消除反应的竞争。在高温条件下，试剂的碱性越强，溶剂极性越弱，越有利于消

206、除碱性越强，溶剂极性越弱，越有利于消除反应，并是消除反应逆循反应，并是消除反应逆循saytzeff规则。规则。 4、卤代烃、卤代烃2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础247247硝基是硝基是个个强的间位定强的间位定位基，在芳位基，在芳香族化合物香族化合物的合成中起的合成中起非常重要的非常重要的作用。作用。它的一个重它的一个重要转换就是要转换就是还原为氨基，还原为氨基，后者发生重后者发生重氮化反应，氮化反应，可以被多种可以被多种原子或基团原子或基团取代，生成取代，生成一系列化合一系列化合物。物。 5、硝基、硝基 2024/8/122024/8/12有机

207、合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础248248氨基是一个碱氨基是一个碱性基团，氮上性基团，氮上具有一对未共具有一对未共用电子，它可用电子，它可作为亲核试剂作为亲核试剂进行反应。芳进行反应。芳香族伯氨与亚香族伯氨与亚硝酸作用所生硝酸作用所生成的重氮盐在成的重氮盐在合成中起着十合成中起着十分重要的作用。分重要的作用。以芳香伯胺为以芳香伯胺为例，将其重要例，将其重要的转换反应列的转换反应列于图于图2.7。 6、氨基、氨基 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础249249含羰基化合含羰基化合物的重要代物的重要代表物就是醛、表物就是醛、酮，在合成酮，在合

208、成中除碳羰活中除碳羰活泼外其泼外其-位位上活泼氢的上活泼氢的反应也是非反应也是非常重要的，常重要的，它是建立碳它是建立碳骨架的重要骨架的重要方法之一。方法之一。醛、酮羰基醛、酮羰基的重要反应的重要反应见图见图:7、羰基、羰基 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础250250醛、酮与氨及衍生物的加成，不仅可分离醛、酮与氨及衍生物的加成，不仅可分离提纯醛、酮，更重要的是用于含氮化合物提纯醛、酮，更重要的是用于含氮化合物及含氮杂环化合物的合成。例如，及含氮杂环化合物的合成。例如， -二羰基二羰基化合物与肼作用可得到吡唑衍生物：化合物与肼作用可得到吡唑衍生物

209、： 7、羰基、羰基 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础251251酮的缩合反应在有机合成中是一类极为重酮的缩合反应在有机合成中是一类极为重要的反应要的反应 。醛、酮在酸性条件下与醇作用，最终生成醛、酮在酸性条件下与醇作用，最终生成缩醛、缩酮，它们对氧化剂、还原剂及碱缩醛、缩酮，它们对氧化剂、还原剂及碱很稳定。在合成中可以用这一反应来保护很稳定。在合成中可以用这一反应来保护羰基。羰基。 醛、酮与格氏试剂反应是制备醇的常用方醛、酮与格氏试剂反应是制备醇的常用方法。法。 7、羰基、羰基 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与

210、路线设计基础252252羧基亦是羧基亦是较重要的较重要的官能团，官能团，羧酸及其羧酸及其衍生物酯、衍生物酯、酰卤、酸酰卤、酸酐、酰胺酐、酰胺之间的相之间的相互转换既互转换既是制备方是制备方法之一，法之一，又是它们又是它们重要性质。重要性质。 8、羧基、羧基 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础253253羧酸衍生物的反应有很多共同之处，反应羧酸衍生物的反应有很多共同之处，反应机制也大致相同。机制也大致相同。羧酸及其衍生物之间可相互转化，但是衍羧酸及其衍生物之间可相互转化，但是衍生物之间的转化与其活性有关，往往由活生物之间的转化与其活性有关，往往由活泼

211、的转化为不活泼的。羧酸衍生物的活性泼的转化为不活泼的。羧酸衍生物的活性次序为：次序为：酰卤酰卤酸酐酸酐酯酯酰胺酰胺。 8、羧基、羧基 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础254254在有机合成中，很多反应物分子内往往有不止一在有机合成中，很多反应物分子内往往有不止一个反应部位，在这种情况下，不仅常使产物复杂个反应部位，在这种情况下，不仅常使产物复杂化，而且有时还会导致所需反应的失败。为了能化，而且有时还会导致所需反应的失败。为了能够使主反应顺利进行，避免一些官能团参与反应够使主反应顺利进行，避免一些官能团参与反应或在反应过程中遭到破坏，可利用保护基团

212、将其或在反应过程中遭到破坏，可利用保护基团将其保护起来。在选择保护基闭时应符合以下要求：保护起来。在选择保护基闭时应符合以下要求： (1)易于与被保护基团反应，且除被保护基团外不易于与被保护基团反应，且除被保护基团外不影响其他基团影响其他基团; (2)保护基团必须经受得起在保护阶段的各种反应保护基团必须经受得起在保护阶段的各种反应条件；条件； (3)保护基团易于除去。保护基团易于除去。2.5.3 官能团的保护官能团的保护 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础2552552.5.3 官官能能团团的的保保护护2024/8/122024/8/12有机合成与

213、路线设计基础有机合成与路线设计基础256256在有机合成中碳氢键不如其他官能团能引在有机合成中碳氢键不如其他官能团能引起人们的关注，但是有些化合物的碳氢键起人们的关注，但是有些化合物的碳氢键在有机合成中起重要作用，需加以保护，在有机合成中起重要作用，需加以保护，才可使反应顺利进行。这里主要介绍末端才可使反应顺利进行。这里主要介绍末端炔烃中碳氢键的保护。炔烃中碳氢键的保护。 乙炔及末端炔烃中的炔氢较活泼，它可以乙炔及末端炔烃中的炔氢较活泼，它可以同活泼金属、强碱、强氧化剂及有机金属同活泼金属、强碱、强氧化剂及有机金属化合物反应。化合物反应。 1、碳氢键的保护、碳氢键的保护 2024/8/1220

214、24/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础257257常用的炔氢保护基为三甲硅基。将炔烃转变为格常用的炔氢保护基为三甲硅基。将炔烃转变为格氏试剂后同三甲基氯硅烷作用，即可引入三甲硅氏试剂后同三甲基氯硅烷作用，即可引入三甲硅基。该保护基对于金属有机试利、氧化剂很稳定，基。该保护基对于金属有机试利、氧化剂很稳定，可在使用这类试剂的场合保护炔苯。例如，将对可在使用这类试剂的场合保护炔苯。例如，将对溴苯乙炔先与格氏试剂反应转变为带炔键的格氏溴苯乙炔先与格氏试剂反应转变为带炔键的格氏试剂，然后与三甲基硅烷偶合，再进行后续反应，试剂，然后与三甲基硅烷偶合，再进行后续反应，最后用稀碱处理除去

215、三甲基硅基。最后用稀碱处理除去三甲基硅基。 1、碳氢键的保护、碳氢键的保护 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础258258羟基是一个活性基团，它能够分解格氏试羟基是一个活性基团，它能够分解格氏试剂和其他有机金属化合物，本身易被氧化，剂和其他有机金属化合物，本身易被氧化，叔醇还容易脱水，并可发生烃基化和酰基叔醇还容易脱水，并可发生烃基化和酰基化反应。所以在进行某些反应时，若要保化反应。所以在进行某些反应时，若要保留羟基，就必须将它保护起来。醇羟基常留羟基，就必须将它保护起来。醇羟基常用的保护方法有用的保护方法有3类：类：醚类、缩醛或缩酮类醚类、缩醛或

216、缩酮类及酯类及酯类。 2、羟基的保护、羟基的保护2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础259259(1)转变成醚转变成醚 甲醚甲醚 用生成甲醚的方法保护羟基是一个经典方法。用生成甲醚的方法保护羟基是一个经典方法。通常使用硫酸二甲酯，在氢氧化钠或氢氧化钡存通常使用硫酸二甲酯，在氢氧化钠或氢氧化钡存在下，在在下，在DMF或或DMSO溶剂中反应而得。该保护溶剂中反应而得。该保护基很容易引入，且对酸、碱、氧化剂和还原剂都基很容易引入，且对酸、碱、氧化剂和还原剂都很稳定。很稳定。 其主要缺点是难于脱保护，用氢卤酸回流脱其主要缺点是难于脱保护，用氢卤酸回流脱保护基

217、条件比较剧烈，常使分子遭到破坏，只有保护基条件比较剧烈，常使分子遭到破坏，只有当分子中其他部位没有敏感基团时才适用。当分子中其他部位没有敏感基团时才适用。 2、 羟基的保护羟基的保护2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础260260 叔丁醚叔丁醚 将醇的二氯甲烷溶液或悬浮液在将醇的二氯甲烷溶液或悬浮液在H2SO4或或BF3-H3PO4复合物存在下，在室温复合物存在下，在室温与过量的异丁烯作用，可得到叔丁醚。叔与过量的异丁烯作用，可得到叔丁醚。叔丁醚对碱及催化氢化是稳定的，但对酸敏丁醚对碱及催化氢化是稳定的，但对酸敏感，其稳定性低于甲醚和苄醚。脱保护基感

218、，其稳定性低于甲醚和苄醚。脱保护基通常用无水通常用无水CF3COOH或或HBr-CH3COOH溶溶液。液。 此方法的缺点是由于脱保护基所用的酸此方法的缺点是由于脱保护基所用的酸性条件较剧烈，当分子中存在对酸敏感的性条件较剧烈，当分子中存在对酸敏感的基团时不适用。基团时不适用。 2、羟基的保护、羟基的保护2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础261261 苄醚苄醚 苄基广泛用于保护糖类及氨基酸中的醇羟苄基广泛用于保护糖类及氨基酸中的醇羟基。它对碱、弱酸、氧化剂及基。它对碱、弱酸、氧化剂及LiAlH4等是稳定的，等是稳定的，但在中性溶液及室温条件下很容易被

219、催化氢解。但在中性溶液及室温条件下很容易被催化氢解。通常采用催化氢解或者用金属钠在乙醇通常采用催化氢解或者用金属钠在乙醇(或液氨或液氨)中中还原除去。例如：还原除去。例如： 2、羟基的保护、羟基的保护2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础262262 三甲硅醚三甲硅醚 三甲硅醚广泛用于保护糖类、甾类及三甲硅醚广泛用于保护糖类、甾类及其他醇羟基。通常引入三甲基硅基保护基所用的其他醇羟基。通常引入三甲基硅基保护基所用的试剂有三甲基氯化硅和碱；六甲基二硅氨烷。亦试剂有三甲基氯化硅和碱；六甲基二硅氨烷。亦含水醇溶液中加热回流即可除去保护基。含水醇溶液中加热回流

220、即可除去保护基。 2、羟基的保护、羟基的保护 醇的三甲硅醚对催化氢化、氧化、还原反应是醇的三甲硅醚对催化氢化、氧化、还原反应是稳定的，该保护基可在非常温和的条件下引入和去稳定的，该保护基可在非常温和的条件下引入和去除。其缺点是对酸和碱敏感，只能在中性条件下使除。其缺点是对酸和碱敏感，只能在中性条件下使用。由于三甲硅醚的上述缺点，在合成中用此法保用。由于三甲硅醚的上述缺点，在合成中用此法保护醇羟基应用得较少。现已被较稳定的叔丁二甲硅护醇羟基应用得较少。现已被较稳定的叔丁二甲硅醚代替，后者可在碱性条件下使用，反应完成后用醚代替，后者可在碱性条件下使用，反应完成后用氟化四丁胺处理，很容易脱去保护基。

221、氟化四丁胺处理，很容易脱去保护基。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础263263(2)转变成酯转变成酯 醇与酰卤、酸酐作用生成羧酸酯；与氯甲酸醇与酰卤、酸酐作用生成羧酸酯；与氯甲酸作用生成碳酸酯。所生成的酯在中性和酸性条件作用生成碳酸酯。所生成的酯在中性和酸性条件下比较稳定，出此可在硝化、氧化和形成酰氯时下比较稳定，出此可在硝化、氧化和形成酰氯时用生成酯的方法保护羟基。保护基团可通过碱性用生成酯的方法保护羟基。保护基团可通过碱性水解除去，或在锌铜的乙酸溶液中除去。水解除去，或在锌铜的乙酸溶液中除去。2、羟基的保护、羟基的保护2024/8/1220

222、24/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础264264 (3)转变为缩醛或缩酮转变为缩醛或缩酮 33二氢吡喃在酸的催化作用下，与醇二氢吡喃在酸的催化作用下，与醇类起加成反应，生成四氢吡喃醚衍生物。这是最类起加成反应，生成四氢吡喃醚衍生物。这是最常用的醇羟基的保护法之一。此保护基广泛用于常用的醇羟基的保护法之一。此保护基广泛用于炔醇、甾类及核苷酸的合成中。炔醇、甾类及核苷酸的合成中。 2、羟基的保护、羟基的保护2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础265265四氧吡喃醚为混合缩醛，能耐强碱，格氏四氧吡喃醚为混合缩醛，能耐强碱，格氏试剂、烷

223、基锂、氢化锂铝、烃基化和酰基试剂、烷基锂、氢化锂铝、烃基化和酰基化试剂。在温和的酸性条件下水解，可脱化试剂。在温和的酸性条件下水解，可脱去保护基，因此此保护基不适用于在酸性去保护基，因此此保护基不适用于在酸性介质中进行的反应。介质中进行的反应。 2、羟基的保护、羟基的保护2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础266266伯胺和仲胺很容易被氧化，且易发生烃基化、酰伯胺和仲胺很容易被氧化，且易发生烃基化、酰基化以及与醛羰基的亲核加成反应。在合成中常基化以及与醛羰基的亲核加成反应。在合成中常采用氨基质子化，转变为酰基衍生物核烃基衍生采用氨基质子化，转变为酰基

224、衍生物核烃基衍生物等方法将氨基保护起来。物等方法将氨基保护起来。 (1)质子化质子化 此方法仅用于防止氨基的氧化，因为从理论此方法仅用于防止氨基的氧化，因为从理论上讲，采用氨基质子化，即占据氮尚未共用电子上讲，采用氨基质子化，即占据氮尚未共用电子对，以阻止取代反应的发生。这是对氨基保护最对，以阻止取代反应的发生。这是对氨基保护最简单的方法。但实际上能使氨基完全质子化所需简单的方法。但实际上能使氨基完全质子化所需的酸性条件下可进行的合成反应却很少。的酸性条件下可进行的合成反应却很少。 3、氨基的保护、氨基的保护 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础26

225、7267(2)转变为酰基衍生物转变为酰基衍生物 将氨基酰化转变为酰胺是保护氨基的常将氨基酰化转变为酰胺是保护氨基的常用方法。通常伯胺的单酰基化已足以保护用方法。通常伯胺的单酰基化已足以保护氨基，防止其被氧化为和烃化反应的发生。氨基，防止其被氧化为和烃化反应的发生。常用的酰基化试剂为酰卤和酸酐。保护基常用的酰基化试剂为酰卤和酸酐。保护基可在酸性或碱性条件下水解除去。可在酸性或碱性条件下水解除去。 3、氨基的保护、氨基的保护 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础268268邻苯二甲酸酐与伯胺所生成的邻苯二甲酰亚胺非邻苯二甲酸酐与伯胺所生成的邻苯二甲酰亚胺

226、非常稳定，不受催化氢化、碱性还原、醇解以及氯常稳定，不受催化氢化、碱性还原、醇解以及氯化氢、溴化氢、乙酸溶液的影响，也适用于保护化氢、溴化氢、乙酸溶液的影响，也适用于保护伯胺。在酸性或碱性条件下水解或用肼解法可脱伯胺。在酸性或碱性条件下水解或用肼解法可脱保护。保护。 3、氨基的保护、氨基的保护 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础269269叔丁氧羰基是氨基非常有效的一种保护基叔丁氧羰基是氨基非常有效的一种保护基团，它可由叠氯甲酸叔丁酯或混合碳酸酯团，它可由叠氯甲酸叔丁酯或混合碳酸酯制备。它对氢解、溶解金属法还原、碱分制备。它对氢解、溶解金属法还原、

227、碱分解和肼解非常稳定，从而广泛用于多肽的解和肼解非常稳定，从而广泛用于多肽的合成。在酸合成。在酸(HBrAcOH，F3CCOOH)中中即可脱去保护基。即可脱去保护基。 3、氨基的保护、氨基的保护 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础270270(3)转变为烃基衍生物转变为烃基衍生物 用烃基保护氨基主要用三苯甲基或苄基。三用烃基保护氨基主要用三苯甲基或苄基。三苯甲基衍生物可用胺与溴或氯代三苯甲烷在碱存苯甲基衍生物可用胺与溴或氯代三苯甲烷在碱存在下制备。三苯甲基由于空间位阻效应对氨基起在下制备。三苯甲基由于空间位阻效应对氨基起到很好的保护作用，它对碱是稳

228、定的，除用催化到很好的保护作用，它对碱是稳定的，除用催化氢化的方法除去外，还可在温和条件下用酸处理氢化的方法除去外，还可在温和条件下用酸处理除去。例如三氟乙酸在除去。例如三氟乙酸在5下，无水下，无水HCl的甲醇的甲醇或氯仿溶液无水或氯仿溶液无水HBr的醋酸溶液。的醋酸溶液。 苄基衍生物用胺和氯化苄在碱存在下制得，苄基衍生物用胺和氯化苄在碱存在下制得，脱苄基可用催氢化或脱苄基可用催氢化或Na加液加液NH3。 3、氨基的保护、氨基的保护 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础271271羰基具有许多反应性能，是有机化学中最易发生反应的活性羰基具有许多反应性

229、能，是有机化学中最易发生反应的活性关能团之一。常用生成缩醛和缩酮来降低碳基活性而保护碳关能团之一。常用生成缩醛和缩酮来降低碳基活性而保护碳基。基。 保护醛酮碳基最常用的方法是通过与乙二醇、保护醛酮碳基最常用的方法是通过与乙二醇、2巯基乙醇巯基乙醇的反应，生成相应的叫做环缩醛或环缩酮的产物，后者还对的反应，生成相应的叫做环缩醛或环缩酮的产物，后者还对还原试剂、中性或碱性条件下的氧化剂以及各种亲核试剂都还原试剂、中性或碱性条件下的氧化剂以及各种亲核试剂都很稳定，可在这些条件下保护羰基。脱保护最好的方法是在很稳定，可在这些条件下保护羰基。脱保护最好的方法是在丙酮或其他溶剂中用强酸处理上述缩醛或缩酮化

230、合物，酸性丙酮或其他溶剂中用强酸处理上述缩醛或缩酮化合物，酸性条件下脱保护的难易程度大致与其形成的难易相同。高度位条件下脱保护的难易程度大致与其形成的难易相同。高度位阻的酮很难缩酮化，但是这种缩酮一旦形成，将需要非常强阻的酮很难缩酮化，但是这种缩酮一旦形成，将需要非常强烈的条件才能断开。烈的条件才能断开。 4、羰基的保护、羰基的保护 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础272272天然产物合成中，常用生成烯醇及烯胺的衍生物天然产物合成中，常用生成烯醇及烯胺的衍生物保护羰基。保护羰基。， -不饱和其酮与原甲酸酯在不饱和其酮与原甲酸酯在定条定条件下反应可

231、将其转变为稳定的烯醇醚，而饱和酮件下反应可将其转变为稳定的烯醇醚，而饱和酮在此条件下难以反应，利用这一差异提供了保护在此条件下难以反应，利用这一差异提供了保护， -不饱和酮的选择性方法。不饱和酮的选择性方法。 4、羰基的保护、羰基的保护 烯胺在合成上的应用较多，但作为酮的保护基团烯胺在合成上的应用较多，但作为酮的保护基团烯胺在合成上的应用较多，但作为酮的保护基团烯胺在合成上的应用较多，但作为酮的保护基团仅限于甾体。羰基同环状仲胺在苯中回流，可得到相仅限于甾体。羰基同环状仲胺在苯中回流，可得到相仅限于甾体。羰基同环状仲胺在苯中回流，可得到相仅限于甾体。羰基同环状仲胺在苯中回流，可得到相应的烯胺。

232、烯胺对氢化理铝、格氏试剂及其他有机金应的烯胺。烯胺对氢化理铝、格氏试剂及其他有机金应的烯胺。烯胺对氢化理铝、格氏试剂及其他有机金应的烯胺。烯胺对氢化理铝、格氏试剂及其他有机金属试剂均稳定。脱保护可用稀酸处理。属试剂均稳定。脱保护可用稀酸处理。属试剂均稳定。脱保护可用稀酸处理。属试剂均稳定。脱保护可用稀酸处理。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础273273羧基通常用形成酯的方法保护。常见的有羧基通常用形成酯的方法保护。常见的有转变为甲酯、乙酯、叔丁酯、苄酯等。甲转变为甲酯、乙酯、叔丁酯、苄酯等。甲酯和乙酯可以用羧酸直接与甲醇或乙醇发酯和乙酯可以用羧

233、酸直接与甲醇或乙醇发生酯化反府制得，又可被碱水解。生酯化反府制得，又可被碱水解。 5、羧基的保护、羧基的保护 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础274274叔丁酯可由羧酸先变为酰氯氛，再与叔丁醇作用，叔丁酯可由羧酸先变为酰氯氛，再与叔丁醇作用，或者通过羧酸与异丁烯直接作用而得。它不能氢或者通过羧酸与异丁烯直接作用而得。它不能氢解，在通常条件下也不被氨解及碱催化水解。解，在通常条件下也不被氨解及碱催化水解。 5、羧基的保护、羧基的保护 苄酯可由羧酸与苄基卤在碱性条件下反应而得。苄酯可由羧酸与苄基卤在碱性条件下反应而得。苄酯可由羧酸与苄基卤在碱性条件下

234、反应而得。苄酯可由羧酸与苄基卤在碱性条件下反应而得。它除了可在强酸性或碱性条件下水解，还可被氢解。它除了可在强酸性或碱性条件下水解，还可被氢解。它除了可在强酸性或碱性条件下水解，还可被氢解。它除了可在强酸性或碱性条件下水解，还可被氢解。 2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础275275习习 题题2-1比较下列化合物的酸性：2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础2762762-2完成下列反应，写出主要产物：习习 题题2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础277277习习 题题2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础278278习习 题题2-3完成下列转化2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础279279习习 题题2024/8/122024/8/12有机合成与路线设计基础有机合成与路线设计基础2802802-4合成习习 题题