高等有机化学－ 4学分
? 有机合成－李悦生,24学时
? 物理有机化学－张所波,24学时
? 金属有机化学－程延程,24学时
高等有机化学与基础有机化学的差异,
物理有机化学与理论有机化学
有机合成反应与有机合成设计技巧
金属有机化学,有机金属参与的在机反应
有机合成反应及合成路线设计
第一讲、醇与羰基化合物的合成反应
第二讲、有机胺的合成反应
第三讲、有机合成设计技巧 (I)
第四讲,有机合成设计技巧 (II)
第五讲,有机合成设计技巧 (Ⅲ)
第六讲、不对称合成简介
有机化学 (专业 )核心期刊 /主流杂志
Organic Letter (ACS) IF = 3.9
Journal of Organic Chemistry (ACS) IF = 3.6
Oranometallics (ACS) IF = 3.2
Advanced Synthesis and Catalysis IF = 3.2
Green Chem,IF=2.82
Tetrahedron Letter IF = 2.4
Synthesis Letter IF = 2.7
Tetrahedron IF = 2.4
Tetrahedron-Asymmetry IF = 2.4
Europeal Journal of Organic Chemistry IF = 2.2
Synthese-Stuttgart IF = 2.2
有机合成, 原子经济、环境、成本、不对称合成等,
Top 化学杂志
Nature IF=30.98
Scicene IF=29.16
Chem Rev,IF=21.04
Accounts Chem,Res,IF=15.00
Chem,Soc,Rev,IF=9.57
Angew,Chem,Int,Edit,IF=8.43
J,Am,Chem,Soc,IF=6.52
Nano Lett,IF=6.14
Chem-A Eur,J,IF=4.35
Chem,Comm,IF=4.03
有机合成反应及合成路线设计
李悦生
第一讲、醇与羰基化合物的合成
? 醇的工业制备
? 醇合成方法 (实验室 )
? 有机金属试剂
? 醛、酮 的工业制备
? 羰基化合物的合成 方法
? 合成路线设计
一、醇的工业制备
醇是最基本的有机合成原料，其工业制备方法如下：
① 由合成气制甲醇
② 由生物质制甲醇、乙醇
③ 由乙烯水合制乙醇
④ 由羰基合成 /氢化 制正丙醇
⑤ 由醇醛缩合 /氢化制正丁醇、异辛醇
⑥ 由油脂氢化制高级酯肪醇
⑦ 由 ?-烯烃制高级脂肪醇
二、醇的合成方法
① 烯烃水合 ( 2? )
② 烯烃硼氢化 /氧化 ( 1? )
③ 卤代烃及磺酸酯的水解
④ 醛、酮的氢化 (LiAlH4,NaBH4,B2H6)
⑤ 羧酸及其衍生物的氢化 (LiAlH4)
⑥ 格氏试剂 /有机锂试剂法
⑦ 有机锌试剂法
磺酸脂的水解
活性,FsO > TsO > MsO > I > Br > Cl
叔醇磺酸酯难以合成、也不稳定、易生成烯烃,
R 2 O H
R 1
( C F 3 S O 2 ) O
C 5 H 5 N
R 2 O
R 1
S O 2 C F 3
R 2 O H
R 1
C 5 H 5 N
R 2 O
R 1
S O 2 C H 3C H
3 S O 2 C l ( M s O R )
R 2 O L i
R 1
R 2 O
R 1
S O 2 P h C H 3 ( T s O R )H
3 C S O 2 C l
+ ( F s O R )
+
+
O H
T s C l
E t 3 N R
O T s O H
羰基的选择性还原
R R '( H )
O
L i A lH
4
/ N a B H
4
H
3
O
( 1 )
( 2 )
A l ( P r - i )
3
( 1 )
( 2 ) H
3
O
H
2
/ P t
R R '( H )
O H
R R '( H )
O
B
2
H
6
( R R ' C H
2
O )
3
B
H
3
O
R R '( H )
O H
? C＝ C对 氢化铝锂稳定
? 硼氢化钠只还原醛、酮和酰氯
? 异丙醇铝只还原醛、酮，对硝基稳定
C H O
L iA l H 4 H
3 O
O H
O H
O 2 N
O
N H
O
C H C l 2
A l( P r - i ) 3
H 3 O
O H
O 2 N
N H
O
C H C l 2
O H
1 )
2 )
R 1 R 2
O
M g O
M g
O
R 1
R 2 R 1
R 2
H 2 O O HH O
R 1
R 2 R 1
R 2
C O O H
H O O H
C O O M e
H O O H
L i A l H 4
H 3 O
1 )
2 )
H O O H
O H
R M g X / R L i
C H
2
O+
R
1
C H O
O
R O H
R
O H
R O H
R
1
O
R
1
R
O H
R
1
R
1
R
2
O
R
2
R
R
1 O H
O
H O R
2R O H
R
O
R
1
O R
2
R
1
R
R
O H
O
R '
R M g X
O
R '
M g
R
X
R '
R
O M g X
R ' O R ''
O
R M g X
R ' O R ''
O M g X
R ' R
O H
RR
R ' R
O
HH
E t M g B r
M g B rB r M g
N a
N a / N H
3
o r N a N H
2
N a
N a / N H
3
o r N a N H
2
N a
M g B r
/ 1 1 0
o
C
/ 2 0 0
o
C
R '
O H
R
O H
R
H O
R
R ' O H
R
O H
RR '
O H
R
R
H O
O H
R
R
O H
三、金属有机试剂
?格氏试剂与有机锂试剂的制备
?格氏试剂与有机锂试剂的应用
?格氏试剂的局限性
?有机锌试剂
?其它金属有机试剂
格氏试剂与有机锂试剂的制备
R X + M g
R M g X
R X = C H
3
I, C H
3
C H
2
B r, P h B r, C H
2
＝ C H B r,P h C H
2
C l
R X + L i R L i
R X + R 'L i R L i
B r
B u L i
L i
N C
B r
N C
L i
B u L i
R H + R 'L i R L i
O C H
3
O C H
3
L i
B u L i
e t h e r
( 1 )
( 2 )
- 1 2 0
o
C
- 1 0 0
o
C
( 3 )
3 5
o
C
M g B r +
B r
B r
M g
( C H
3
O )
2
S O
2
B r
M g C H
3
I
P P h
3
/ N i B r
2
L i B r
B r
L i L i
I
9 4 %
+
格氏试剂 /有机锂与卤代烃的偶联反应
为什么发能偶联?
不同电子效应 !
乙氧基乙炔溴化镁－重要的有机试剂
R
1
O
R
2
B r M g O E t O E t
R
2
R
1
O H
R
2
R
1
O H
O E t
O H
R
2
R
1
O H
O E t
O
R
2
R
1
O H
O H
R
2
R
1
O H
C H O
R
2
C H O
R
1
R
2
R
1
O E t
O
O
C H O
+
H g / H
2
O
[ H ] / H
2
O
?位阻较大的酮与位阻较大格氏试剂不能发生加成反应,
?带有 ?-活泼 H的羰基化合物,活性 H可能会消耗一分子 格
氏试剂,
?格氏试剂中有 ?-活泼 H时，也会发生分子内消除副反应,
格氏试剂的
局限性
R
1
O
H
R
2
R
3
R
M g
X
R
2
O M g
R
3
R
1
X
H
3
O
R
2
O H
R
3
R
1
O
R '
R ''
H
M g X
R
2
R
1
R
R
2
R
R
1
R '' O M g
R '
H
3
O
R ' R ''
O H
+ R H
O
B r M g
O H
O
O
L i
O H
O
E t M g B r H
3
O
O
O H
P h P h
O
P h P h
OP h
P h P h
O H
P h
P h M g B r
P h L i
＋
＋
6 5 %
3 5 %
＋
7 5 %
2 5 %
+
格氏试剂的
局限性
有机锌试剂及其应用
有机锌试剂与格氏试剂相似，但性质更稳定，可与醛酮加成，
但不与酯反应。
R M g X / R L i + Z n C l2
R 2 Z nR X + M g + Z n
R X + Z n ( C u )
可蒸馏的液体P h H
O
B r
O C 2 H 5
O
H 3 O P h O C 2 H 5
O H O
O
B r
P h H
O
Z n
E t 2 A lC l
O
R
O E t
B r
O
Z n
P h
O H
O E t
R
ON H 2
R '
H 3 O O E t
R
O
R '
O
+
1 ) Z n
2 )
6 1 - 6 4 %
9 7 %
+ R ' C N
E t O ( C H
2
) n I
O
Z n ( C u )
E t O ( C H
2
) n Z n I
O
R C l
O
R ( C H
2
) n
O
C O O E t
R C H = C H - C H
2
- X
R C H = C H - C H
2
- ( C H
2
) n C O O E t
R C H - ( C H
2
) n - C O O E t
O H
R C H O
C H
2
I
2
+ Z n
I
Z n I C C
C C
C H
2
II Z n
C C
C
H
2
Z n - C u
O O
+ C H
2
I
2
5 7 %
R L i + C u ( I ) R
2
C u L i
+ ( C H
3
)
2
C u L i 9 6 %
四、醛酮的工业制备
① 甲醇的空气氧化制甲醛
② 乙烯氧化制乙醛
③ 异丙苯氧化制苯苯酚丙酮
④ 环己烷氧化制环己酮
C H
3
O H + O
2
A g
C H
2
O + H
2
O
H
2
C C H
2
+ O
2
C u C l
2
- P d C l
2
H
2
O
C H
3
C H O
R H C C H
2
+ O
2
C u C l
2
- P d C l
2
H
2
O
R
O
H C C H
H
3
O
H g
C H
3
C H O
A l C l
3
O
2 C
C H
3
C H
3
O O H
H C
C H
3
C H
3
O O H
2
H
3
C
C
O
C H
3
H
3
C
C
O
C H
3
H
2
O
H
3
C
C
O
C H
3
O H
2
O H
H O
O
－ H
＋
H
3
C
C
O
H
C H
3
O H
H
2
O
2
C o
O H O
C u
2
C r O
4
O
[ O ]
H O O C C O O H
O
O
O
O
N H
O
H
N
O
+
2 0 0
o
C
P A - 6 6
金属有机试剂与酰氯反应 C 6 H 5 B r + C d C l2 C 6 H 5 C d B r
M e C O C l
P h C O M e 8 3 %
C 6 H 5 B r + C d C l2 P h
2 C d
M e C O C l
P h C O M e 8 5 %2
C l C O O E t
O
C d
2
+ C O O E t
O7 3 - 7 5 %
醛、酮、腈、酯、硝基不与有机镉试剂反应
n - C 4 H 9
O
O
C l
( n - C 4 H 9 ) 2 C u L i
n - C 4 H 9
O
O
C 4 H 9 - n
( n - B u ) 2 C u L i
E t h e r - 7 8 o C
8 2 %
n - B u L i + C u ( I )2
M g B r
P h C O C l
T H F
H 3 O C O P h
C l
O
H 3 O
n - C 6 H 1 3 M g B r
O
- 7 8 o C
+
- 3 0 o C
9 2 ％
金属有机试剂与羧酸衍生物反应
不稳定的中间体
R 'C N + R M g X
H
3
O
R C O R '
H
3
O
R C O R '
R ' N
R "
O
R "
+ R M g X
C O O H
H
3
O
O
C O O H
H
3
O
O
R L i
C O
2
R O L i
O
R O L i
O L i
R
H
3
O
R R
O
1 ) 4 e q M e L i
2 ) T M S - C l
3 )
2 P h L i+
R R '
N M g X
R ' N
R "
O M g X
R "
R
R ' O R "
R
O M g X
R R '
N H
五、醛酮的实验室制备方法
?醇选择性氧化制醛酮
?炔烃催化水合制备酮
?羧酸衍生物的还原制醛
?羧酸衍生物与金属有机试剂反应
?付氏酰基化及相关反应
?芳烃的部分氧化
O H H
2
C r
2
O
7
O
O H
C r O
3
P y
C H
2
C l
2
O
O H
C r O
3
H C l P y
C H
2
C l
2
C H O
8 4 %
9 5 %
铬酐的吡啶配合物不氧化 C＝ C
R 1 R 2 ( H )
O H C r ( V I )
R 1 R 2 ( H )
O
?低价锰可氧化伯醇成醛，不影响 C＝ C
? DMSO/E+ 也 可氧化伯醇成醛，不影响 C＝ C
P h O H
M n O
2
P h
C H O
C H
2
O H
M n O
2
C H O
N
H
C
C H
3
C H
3
C H
2
O H
N
H
C
C H
3
C H
3
C H O
C H
2
O H
C l
C l
O
O
D M S O
C H O
H
3
C
S
C H
3
O
H
3
C
S
C H
3
O E
H
R
1
H O
R
2
O
H
S
C H
3
C H
3
D M S O / A c
2
O
+
6 0 %
9 3 %
+ E
M e
S
M e
O
X R
O
? ?
EE u
O R
+
M e
S
M e
O
O
R
M e
S
M e
O
O
R H
O R
2
H
R
1
O H
O
R
O R
2
H
R
1
S
M e
M e
+
R
1
R
2
O H
异丙醇铝 /酮与仲醇的交换反应，制备酮
O H
H
R
2
R
1
A l ( O C H M e
2
)
3
O
H
R
2
R
1
A l ( O C H M e
2
)
2
O
R
1
R
2
O
O H
A l ( O C M e
3
)
3
M e C O M e
O
+
羧酸衍生物的还原制醛
C O C l
H
2
/ P d - B a S O
4
C H O
N O
2
,X, － C O O R 不 被 还 原
N C C O C l L iA l H (O B u - t )
3
A r C
O L i
H
C l A r C H O
H
3
O
N O
2
,C N, － C O O R 不 被 还 原
硫 － 喹 啉
7 4 － 8 1 ％
+
8 0 %
A r N H P h
O
A r N P h
O H
P C l
5
A r N P h
C l
S n C l
2
A r N P h
H
3
O
A r C H O
A r C N
H C l
A r N H
C l
S n C l
2
A r N H
H
3
O
A r C H O
付氏酰基化及相关反应
R C l
O
A l C l
3
H
3
O R
O
C O + H C l
C u C l,A l C l
3
C H O
R C l
O
A l C l
3
H
3
O
R
O
R C C N a
R C l
O
A l C l
3
H
3
O
R C C － C O R
+
+
+
+
烷基芳烃的部分氧化
M n O
2
H
2
S O
4
/ H
2
O
C H O
M n O
2
H g S O
4
/ H
2
O
O
N B S
B r B r
C H B r
2
B r
C H O
六、合成路线设计
O H O
O
P h
O
O M e O
N O
2
O
P h
O
P h
N H
2
C O O H
P h P h
O H
P h O
O
B r
P h O
O H
P h
P h
O H
P h
O
P hP h
O H
N
O
合成设计的基本方法 -“倒推切断法,
倒推切断法：
一种分析 (想象 )方法,化学反应的逆过程,
为什么用倒推切断法?
一个未见报道的化合物,只知道化学结构,
目标分子, 打算合成的分子,通常用 TM表示,
合成子, 在切断时所得出的概念分子碎片,常为离子,
合成等价物, 一种能起合成子作用的试剂,
FGI:官能团互换 (Functional Group Interconversion).
本课程不准备使用, 合成子,,而用, 合成等价物,
FGI
合成等价物
合成子
P h
C O
2
E t
C O
2
E t
P h
C O
2
E t
C O
2
E t
P h
C O
2
E t
C O
2
E t
P h
C O
2
E t
C O
2
E t
C l
+
+TM
目标分子
O
O
O
+ O
O
O
TM 合成等价物
合成子
N
O
N H
O
C l+
F G I
H O
B r M g
C H
2
O+
F G I
H O
C H O
M g B r
+
B r
利用, 倒推切断, 法进行分
析,
B r
M g
E t h e r
M g B r
E t C H O( 1 )
( 2 ) H
3
O
H O
N a B r / H
2
S O
4
B r
M g
E t h e r
B r M g
H O
E t C H O( 1 )
( 2 ) H
3
O
H O
O
N a
2
C r
2
O
7
S O C l
2 C l
O
N H
O
合成,
? 有机合成－李悦生,24学时
? 物理有机化学－张所波,24学时
? 金属有机化学－程延程,24学时
高等有机化学与基础有机化学的差异,
物理有机化学与理论有机化学
有机合成反应与有机合成设计技巧
金属有机化学,有机金属参与的在机反应
有机合成反应及合成路线设计
第一讲、醇与羰基化合物的合成反应
第二讲、有机胺的合成反应
第三讲、有机合成设计技巧 (I)
第四讲,有机合成设计技巧 (II)
第五讲,有机合成设计技巧 (Ⅲ)
第六讲、不对称合成简介
有机化学 (专业 )核心期刊 /主流杂志
Organic Letter (ACS) IF = 3.9
Journal of Organic Chemistry (ACS) IF = 3.6
Oranometallics (ACS) IF = 3.2
Advanced Synthesis and Catalysis IF = 3.2
Green Chem,IF=2.82
Tetrahedron Letter IF = 2.4
Synthesis Letter IF = 2.7
Tetrahedron IF = 2.4
Tetrahedron-Asymmetry IF = 2.4
Europeal Journal of Organic Chemistry IF = 2.2
Synthese-Stuttgart IF = 2.2
有机合成, 原子经济、环境、成本、不对称合成等,
Top 化学杂志
Nature IF=30.98
Scicene IF=29.16
Chem Rev,IF=21.04
Accounts Chem,Res,IF=15.00
Chem,Soc,Rev,IF=9.57
Angew,Chem,Int,Edit,IF=8.43
J,Am,Chem,Soc,IF=6.52
Nano Lett,IF=6.14
Chem-A Eur,J,IF=4.35
Chem,Comm,IF=4.03
有机合成反应及合成路线设计
李悦生
第一讲、醇与羰基化合物的合成
? 醇的工业制备
? 醇合成方法 (实验室 )
? 有机金属试剂
? 醛、酮 的工业制备
? 羰基化合物的合成 方法
? 合成路线设计
一、醇的工业制备
醇是最基本的有机合成原料，其工业制备方法如下：
① 由合成气制甲醇
② 由生物质制甲醇、乙醇
③ 由乙烯水合制乙醇
④ 由羰基合成 /氢化 制正丙醇
⑤ 由醇醛缩合 /氢化制正丁醇、异辛醇
⑥ 由油脂氢化制高级酯肪醇
⑦ 由 ?-烯烃制高级脂肪醇
二、醇的合成方法
① 烯烃水合 ( 2? )
② 烯烃硼氢化 /氧化 ( 1? )
③ 卤代烃及磺酸酯的水解
④ 醛、酮的氢化 (LiAlH4,NaBH4,B2H6)
⑤ 羧酸及其衍生物的氢化 (LiAlH4)
⑥ 格氏试剂 /有机锂试剂法
⑦ 有机锌试剂法
磺酸脂的水解
活性,FsO > TsO > MsO > I > Br > Cl
叔醇磺酸酯难以合成、也不稳定、易生成烯烃,
R 2 O H
R 1
( C F 3 S O 2 ) O
C 5 H 5 N
R 2 O
R 1
S O 2 C F 3
R 2 O H
R 1
C 5 H 5 N
R 2 O
R 1
S O 2 C H 3C H
3 S O 2 C l ( M s O R )
R 2 O L i
R 1
R 2 O
R 1
S O 2 P h C H 3 ( T s O R )H
3 C S O 2 C l
+ ( F s O R )
+
+
O H
T s C l
E t 3 N R
O T s O H
羰基的选择性还原
R R '( H )
O
L i A lH
4
/ N a B H
4
H
3
O
( 1 )
( 2 )
A l ( P r - i )
3
( 1 )
( 2 ) H
3
O
H
2
/ P t
R R '( H )
O H
R R '( H )
O
B
2
H
6
( R R ' C H
2
O )
3
B
H
3
O
R R '( H )
O H
? C＝ C对 氢化铝锂稳定
? 硼氢化钠只还原醛、酮和酰氯
? 异丙醇铝只还原醛、酮，对硝基稳定
C H O
L iA l H 4 H
3 O
O H
O H
O 2 N
O
N H
O
C H C l 2
A l( P r - i ) 3
H 3 O
O H
O 2 N
N H
O
C H C l 2
O H
1 )
2 )
R 1 R 2
O
M g O
M g
O
R 1
R 2 R 1
R 2
H 2 O O HH O
R 1
R 2 R 1
R 2
C O O H
H O O H
C O O M e
H O O H
L i A l H 4
H 3 O
1 )
2 )
H O O H
O H
R M g X / R L i
C H
2
O+
R
1
C H O
O
R O H
R
O H
R O H
R
1
O
R
1
R
O H
R
1
R
1
R
2
O
R
2
R
R
1 O H
O
H O R
2R O H
R
O
R
1
O R
2
R
1
R
R
O H
O
R '
R M g X
O
R '
M g
R
X
R '
R
O M g X
R ' O R ''
O
R M g X
R ' O R ''
O M g X
R ' R
O H
RR
R ' R
O
HH
E t M g B r
M g B rB r M g
N a
N a / N H
3
o r N a N H
2
N a
N a / N H
3
o r N a N H
2
N a
M g B r
/ 1 1 0
o
C
/ 2 0 0
o
C
R '
O H
R
O H
R
H O
R
R ' O H
R
O H
RR '
O H
R
R
H O
O H
R
R
O H
三、金属有机试剂
?格氏试剂与有机锂试剂的制备
?格氏试剂与有机锂试剂的应用
?格氏试剂的局限性
?有机锌试剂
?其它金属有机试剂
格氏试剂与有机锂试剂的制备
R X + M g
R M g X
R X = C H
3
I, C H
3
C H
2
B r, P h B r, C H
2
＝ C H B r,P h C H
2
C l
R X + L i R L i
R X + R 'L i R L i
B r
B u L i
L i
N C
B r
N C
L i
B u L i
R H + R 'L i R L i
O C H
3
O C H
3
L i
B u L i
e t h e r
( 1 )
( 2 )
- 1 2 0
o
C
- 1 0 0
o
C
( 3 )
3 5
o
C
M g B r +
B r
B r
M g
( C H
3
O )
2
S O
2
B r
M g C H
3
I
P P h
3
/ N i B r
2
L i B r
B r
L i L i
I
9 4 %
+
格氏试剂 /有机锂与卤代烃的偶联反应
为什么发能偶联?
不同电子效应 !
乙氧基乙炔溴化镁－重要的有机试剂
R
1
O
R
2
B r M g O E t O E t
R
2
R
1
O H
R
2
R
1
O H
O E t
O H
R
2
R
1
O H
O E t
O
R
2
R
1
O H
O H
R
2
R
1
O H
C H O
R
2
C H O
R
1
R
2
R
1
O E t
O
O
C H O
+
H g / H
2
O
[ H ] / H
2
O
?位阻较大的酮与位阻较大格氏试剂不能发生加成反应,
?带有 ?-活泼 H的羰基化合物,活性 H可能会消耗一分子 格
氏试剂,
?格氏试剂中有 ?-活泼 H时，也会发生分子内消除副反应,
格氏试剂的
局限性
R
1
O
H
R
2
R
3
R
M g
X
R
2
O M g
R
3
R
1
X
H
3
O
R
2
O H
R
3
R
1
O
R '
R ''
H
M g X
R
2
R
1
R
R
2
R
R
1
R '' O M g
R '
H
3
O
R ' R ''
O H
+ R H
O
B r M g
O H
O
O
L i
O H
O
E t M g B r H
3
O
O
O H
P h P h
O
P h P h
OP h
P h P h
O H
P h
P h M g B r
P h L i
＋
＋
6 5 %
3 5 %
＋
7 5 %
2 5 %
+
格氏试剂的
局限性
有机锌试剂及其应用
有机锌试剂与格氏试剂相似，但性质更稳定，可与醛酮加成，
但不与酯反应。
R M g X / R L i + Z n C l2
R 2 Z nR X + M g + Z n
R X + Z n ( C u )
可蒸馏的液体P h H
O
B r
O C 2 H 5
O
H 3 O P h O C 2 H 5
O H O
O
B r
P h H
O
Z n
E t 2 A lC l
O
R
O E t
B r
O
Z n
P h
O H
O E t
R
ON H 2
R '
H 3 O O E t
R
O
R '
O
+
1 ) Z n
2 )
6 1 - 6 4 %
9 7 %
+ R ' C N
E t O ( C H
2
) n I
O
Z n ( C u )
E t O ( C H
2
) n Z n I
O
R C l
O
R ( C H
2
) n
O
C O O E t
R C H = C H - C H
2
- X
R C H = C H - C H
2
- ( C H
2
) n C O O E t
R C H - ( C H
2
) n - C O O E t
O H
R C H O
C H
2
I
2
+ Z n
I
Z n I C C
C C
C H
2
II Z n
C C
C
H
2
Z n - C u
O O
+ C H
2
I
2
5 7 %
R L i + C u ( I ) R
2
C u L i
+ ( C H
3
)
2
C u L i 9 6 %
四、醛酮的工业制备
① 甲醇的空气氧化制甲醛
② 乙烯氧化制乙醛
③ 异丙苯氧化制苯苯酚丙酮
④ 环己烷氧化制环己酮
C H
3
O H + O
2
A g
C H
2
O + H
2
O
H
2
C C H
2
+ O
2
C u C l
2
- P d C l
2
H
2
O
C H
3
C H O
R H C C H
2
+ O
2
C u C l
2
- P d C l
2
H
2
O
R
O
H C C H
H
3
O
H g
C H
3
C H O
A l C l
3
O
2 C
C H
3
C H
3
O O H
H C
C H
3
C H
3
O O H
2
H
3
C
C
O
C H
3
H
3
C
C
O
C H
3
H
2
O
H
3
C
C
O
C H
3
O H
2
O H
H O
O
－ H
＋
H
3
C
C
O
H
C H
3
O H
H
2
O
2
C o
O H O
C u
2
C r O
4
O
[ O ]
H O O C C O O H
O
O
O
O
N H
O
H
N
O
+
2 0 0
o
C
P A - 6 6
金属有机试剂与酰氯反应 C 6 H 5 B r + C d C l2 C 6 H 5 C d B r
M e C O C l
P h C O M e 8 3 %
C 6 H 5 B r + C d C l2 P h
2 C d
M e C O C l
P h C O M e 8 5 %2
C l C O O E t
O
C d
2
+ C O O E t
O7 3 - 7 5 %
醛、酮、腈、酯、硝基不与有机镉试剂反应
n - C 4 H 9
O
O
C l
( n - C 4 H 9 ) 2 C u L i
n - C 4 H 9
O
O
C 4 H 9 - n
( n - B u ) 2 C u L i
E t h e r - 7 8 o C
8 2 %
n - B u L i + C u ( I )2
M g B r
P h C O C l
T H F
H 3 O C O P h
C l
O
H 3 O
n - C 6 H 1 3 M g B r
O
- 7 8 o C
+
- 3 0 o C
9 2 ％
金属有机试剂与羧酸衍生物反应
不稳定的中间体
R 'C N + R M g X
H
3
O
R C O R '
H
3
O
R C O R '
R ' N
R "
O
R "
+ R M g X
C O O H
H
3
O
O
C O O H
H
3
O
O
R L i
C O
2
R O L i
O
R O L i
O L i
R
H
3
O
R R
O
1 ) 4 e q M e L i
2 ) T M S - C l
3 )
2 P h L i+
R R '
N M g X
R ' N
R "
O M g X
R "
R
R ' O R "
R
O M g X
R R '
N H
五、醛酮的实验室制备方法
?醇选择性氧化制醛酮
?炔烃催化水合制备酮
?羧酸衍生物的还原制醛
?羧酸衍生物与金属有机试剂反应
?付氏酰基化及相关反应
?芳烃的部分氧化
O H H
2
C r
2
O
7
O
O H
C r O
3
P y
C H
2
C l
2
O
O H
C r O
3
H C l P y
C H
2
C l
2
C H O
8 4 %
9 5 %
铬酐的吡啶配合物不氧化 C＝ C
R 1 R 2 ( H )
O H C r ( V I )
R 1 R 2 ( H )
O
?低价锰可氧化伯醇成醛，不影响 C＝ C
? DMSO/E+ 也 可氧化伯醇成醛，不影响 C＝ C
P h O H
M n O
2
P h
C H O
C H
2
O H
M n O
2
C H O
N
H
C
C H
3
C H
3
C H
2
O H
N
H
C
C H
3
C H
3
C H O
C H
2
O H
C l
C l
O
O
D M S O
C H O
H
3
C
S
C H
3
O
H
3
C
S
C H
3
O E
H
R
1
H O
R
2
O
H
S
C H
3
C H
3
D M S O / A c
2
O
+
6 0 %
9 3 %
+ E
M e
S
M e
O
X R
O
? ?
EE u
O R
+
M e
S
M e
O
O
R
M e
S
M e
O
O
R H
O R
2
H
R
1
O H
O
R
O R
2
H
R
1
S
M e
M e
+
R
1
R
2
O H
异丙醇铝 /酮与仲醇的交换反应，制备酮
O H
H
R
2
R
1
A l ( O C H M e
2
)
3
O
H
R
2
R
1
A l ( O C H M e
2
)
2
O
R
1
R
2
O
O H
A l ( O C M e
3
)
3
M e C O M e
O
+
羧酸衍生物的还原制醛
C O C l
H
2
/ P d - B a S O
4
C H O
N O
2
,X, － C O O R 不 被 还 原
N C C O C l L iA l H (O B u - t )
3
A r C
O L i
H
C l A r C H O
H
3
O
N O
2
,C N, － C O O R 不 被 还 原
硫 － 喹 啉
7 4 － 8 1 ％
+
8 0 %
A r N H P h
O
A r N P h
O H
P C l
5
A r N P h
C l
S n C l
2
A r N P h
H
3
O
A r C H O
A r C N
H C l
A r N H
C l
S n C l
2
A r N H
H
3
O
A r C H O
付氏酰基化及相关反应
R C l
O
A l C l
3
H
3
O R
O
C O + H C l
C u C l,A l C l
3
C H O
R C l
O
A l C l
3
H
3
O
R
O
R C C N a
R C l
O
A l C l
3
H
3
O
R C C － C O R
+
+
+
+
烷基芳烃的部分氧化
M n O
2
H
2
S O
4
/ H
2
O
C H O
M n O
2
H g S O
4
/ H
2
O
O
N B S
B r B r
C H B r
2
B r
C H O
六、合成路线设计
O H O
O
P h
O
O M e O
N O
2
O
P h
O
P h
N H
2
C O O H
P h P h
O H
P h O
O
B r
P h O
O H
P h
P h
O H
P h
O
P hP h
O H
N
O
合成设计的基本方法 -“倒推切断法,
倒推切断法：
一种分析 (想象 )方法,化学反应的逆过程,
为什么用倒推切断法?
一个未见报道的化合物,只知道化学结构,
目标分子, 打算合成的分子,通常用 TM表示,
合成子, 在切断时所得出的概念分子碎片,常为离子,
合成等价物, 一种能起合成子作用的试剂,
FGI:官能团互换 (Functional Group Interconversion).
本课程不准备使用, 合成子,,而用, 合成等价物,
FGI
合成等价物
合成子
P h
C O
2
E t
C O
2
E t
P h
C O
2
E t
C O
2
E t
P h
C O
2
E t
C O
2
E t
P h
C O
2
E t
C O
2
E t
C l
+
+TM
目标分子
O
O
O
+ O
O
O
TM 合成等价物
合成子
N
O
N H
O
C l+
F G I
H O
B r M g
C H
2
O+
F G I
H O
C H O
M g B r
+
B r
利用, 倒推切断, 法进行分
析,
B r
M g
E t h e r
M g B r
E t C H O( 1 )
( 2 ) H
3
O
H O
N a B r / H
2
S O
4
B r
M g
E t h e r
B r M g
H O
E t C H O( 1 )
( 2 ) H
3
O
H O
O
N a
2
C r
2
O
7
S O C l
2 C l
O
N H
O
合成,
