有机合成课件——Chapter 2 有机合成与路线设计的基础知识.pdf 20页

SichuanUniversityChaper2有机合成与路线设计的基础知识1 本章教学计划2.1有机合成的要点2.2有机合成路线设计的基本方法2.3有机合成中的选择性2.4反应选择性的控制22 2.1有机合成的要点有机合成中的几个知识点：∑以周期表为依据∑以羰基化合物为中心∑键结（bonding）的方式和键的极性∑氧化态∑反应的种类3 2.1有机合成的要点ò反应的种类:（i）骨架和官能团都无变化4 2.1有机合成的要点ò反应的种类:（ii）骨架不变而官能团改变34或32425 2.1有机合成的要点ò反应的种类:（iii)骨架变而官能团不变6 2.1有机合成的要点ò反应的种类:（iv）骨架和官能团都变化7 2.2有机合成路线设计的基本方法（1）逆合成法（Retrosynthesis）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。最后产物就是合成目标物，或叫“目标分子”（targetmolecule，TM）。进行合成路线设计时是从目标分子的结构出发，逐步地考虑，先考虑可由哪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”（startingmaterial，SM）。这种方法就是“逆合成”。8 2.2有机合成路线设计的基本方法合成步骤：也就是合成路线逆合成步骤：是合成路线设计时的思路，也就是逆合成分析合成：逆合成：后退，简化TMSM路线设计的3点要求：①每步都有合适又合理的反应机理和合成方法；②整个合成要做到最大可能的简单化；③有被认可的（即市场能供应的）原料。9 2.2有机合成路线设计的基本方法（2）分子简化法（Simplication）H3C(H2C)3H2CCH2OCH2CH3RCH2OCH2CH3HR"H简化为三取代烯烃的烯丙醇，通过Wittig反应制备10 2.2有机合成路线设计的基本方法（3）官能团的置换或消去11 2.2有机合成路线设计的基本方法(4）拆解（切断）（Disconnection）切断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，就需要加以比较，确定应采用何种合成方法。主要是：①合适的拆开部位②键极性的方向(涉及试剂的选用)12 （4）分子拆解法（切断）（Disconnection）R’-M13 2.3有机合成中的选择性反应的选择性（Selectivity）：是指一个反应可能在底物的不同部位和方向进行，从而形成几种产物时的选择程度。反应的专一性（Specificity）：是指产物与反应物、条件在机理上呈一一对应关系。14 三种基本的选择性∑化学选择性∑区域选择性∑立体选择性1515 化学选择性（Chemoselectivity）指不使用保护或活化等策略，反应试剂对不同的官能团或处于不同化学环境的相同官能团进行选择性反应，或一个官能团在同一反应体系中可能生成不同官能团产物的控制情况，这种特定的选择性就是化学选择性。OOHONaBH4OOCHOC2H525OOHOLiAlH4OHOC2H516 区域选择性（Regioselectivity）相同官能团在同一分子的不同位置上起反应时，若试剂只能与分子的某一特定位置作用，而不与其他位置上相同官能团作用。∑选择性通常涉及羰基两个α位、烯丙基的1,3位、双键或者环氧两侧位置上的选择性以及α,β-不饱和体系的1,2-和1,4-加成选择反应等。OHOHHOHOMnO2HOO17 立体选择性（stereoselectivity）立体选择性(stereoselectivity)：包括顺／反异构、对映异构、非对映异构选择性。如果某个反应只生成某一种异构体，而没有另一种，就叫立体专一性反应(stereospecificity)。LiAlH4+Et2OHOHOOHH樟脑酮exa(90%)endo(10%)18 2.4反应选择性的控制选择性的控制因素：当一个有机反应有可能进行两种或两种以上的反应途径时，其产物的分布可以是根据各种产物的稳定性来确定，也可以依据反应的速率来确定。若前者是确定因素，此反应是热力学控制的；若后者是确定因素，此反应是动力学控制的。如下列反应是热力学控制反应ONa+C2H5OHOaA(87%)+C2H5ONaONab+C2H5OHCH2B(13%)1919 如下列反应是动力学控制反应OLiOa"A"(25%)+(C6H5)3CLiOLib"B"(75%)CH2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。HOHHOH+PhCO3HO(1)HOCOCH3HOCOCH3+PhCO3HO(2)2020