?
试 设 计 合 成例 3 3
O
C l
P h
T M 3 3
A n a l y s i s
O
C l
P h
F G I
O
O H
P h
+
O
P h
O
S y n t h e s i s
O
P h
O
O H
P h
O
C O 2 E t
1 ) E t O N a C O 2 E t
2 )
T M 3 3
H C l - H 2 O
试 设 计 合 成例 3 4
B r
O
T M 34
A n a l y s i s
F G I
B r
O
O H
O
+C O 2 E t
O
O1,4 - d i o -
S y n t h e s i s
O
1 ) E t O N a
2 )
C O 2 E t
O
O H
O
C O 2 E t
T M 3 4
O
O
O
H B r
思 考 题
试 设 计 合 成
C H
2
C O O H
O H
A n a l y s i s
1,4 - d i o -
C H 2 C O O H
O H
O + C H 2 ( C O 2 E t ) 2
S y n t h e s i s
O
C H 2 ( C O 2 E t ) 2
1 ) E t O E t O H
C H ( C O O E t )2
O H
1 ) K O H - H 2 O
2 ) H 3 O
T M
O
M C P B A
试 设 计 合 成例 3 5
C O
2
H
O
T M 3 5
A n a l y s i s
C O 2 H
O
O
C H 2 C O 2 H+
H 2 C B r C C H
C H 2 ( C O 2 E t ) 2
S y n t h e s i s
B r H 2 C C C H
C H 2 ( C O 2 E t ) 2
2 )
1 ) E t O C H ( C O
2 E t ) 2
T M 3 5
1 ) K O H - H 2 O
2 ) H 3 O
C O 2 H H 2 O,H g S O 4
H 2 S O 4
试 设 计 合 成例 3 6
T M 3 6
N H
O
O
P h
A n a l y s i s
N H
O
O
P h
H O 2 C C O 2 H
P h
N C C O 2 H
P h
F G I
+
P h
C O 2 HC N
P h C H O + N C C O
2 E t
S y n t h e s i s
P h C H O + N C C O 2 E t
E t O
A
P h C H = C
C N
C O 2 E t
N C C O 2 E t
K C N
P h C N
H 3 O
T M 3 6
H O 2 C C O 2 H
P h
N H 3
试 设 计 合 成例 3 7 O
T M 3 7
A n a l y s i s
O
+
O
O
O
O
N O 2
S y n t h e s i s
O
+N O 2
( i - P r ) 2 N H
N O 2
O
O
O
O
H 2 O
T i C l 3
b a s e
( T M 3 7 )
P h
P h
O
E t O
C H O
P h
C H O
O
P h
P h
P h
O
E t O C H O
H P h
P h
O
P h
C H O
O
P h
P h
O
P h
O
E t O H
R R '
O O
R R '
O
O
+
+
O O
M e
OO
M e
O
M e
试 设 计 合 成例 3 8 O
C O
2
E t
P hP h
T M 38
O
C O 2 E t
P hP h
O
C O 2 E t
P h
O
P h
A n a l y s i s
C O 2 E t
O
P h P h
O
+
P h
P h C H O
O
+
S y n t h e s i s
P h
P h C H O
O
+
b a s e
T M 3 8
O
C O
2
E t
P h
O
P h
C O
2
E t
O
P h P h
O
b a s e
试 设 计 合 成例 3 9
T M 3 9
O O
O M e
A n a l y s i s
O O
O M e
O
A r C H O +
C O 2 E t
O
S y n t h e s i s
O
+A r C H O
b a s e
A r
O
T M 3 9
C O 2 E t
O
+
O OA r
C O 2 E t
H 2 O,H
试 设 计 合 成例 4 0
O
P h
T M 4 0
A n a ly s i s
O
P h
O
O
P h
M e
1,5 - d i o
P h
O
+
O
O O
P h C H 2+ H C H O
S y n t h e s i s
b a s e
P h
O
C O 2 E t
O
B r P h C O
2 E t
( A )
O
1 ) H,H C H O,M e 2 N H
2 ) M e I
N M e 3 ( B )
O
O
O
P h
O
M e
C O
2
E t
A + B
O
P h
C O
2
E t H
3
O
T M 4 0
试 设 计 合 成例 4 1
O
C O
2
E t
T M 4 1
A n a l y s i s
O
C O
2
E t
1,3 - d i o
O
C O
2
E t
C O
2
E t
B r B r
+
OE t O 2 C C O 2 E tF G I
C H 2 ( C O 2 E t ) 2
S y n t h e s i s
+
O
E t O 2 C C O 2 E t
C H 2 ( C O 2 E t ) 2 N H 4 O A c
B r B r
1 ) L i A l H 4,2 ) H 3 O
3 ) P B r 3
1 ) C H 2 ( C O 2 E t ) 2,N a H
2 ) H 3 O,3 ) E t O H - H 2 S O 4O
C O 2 E t
C O 2 E t
b a s e
T M 4 1
思 考 题
O
1,
2,
O
3,
O
O
C O 2 H
4,
O H
O
R 1,O 3
2,Z n - H 2 O C H O
R
O
试 设 计 合 成例 4 2
P h C O 2 H
O
T M 4 2
A n a l y s i s
P h
P h C O 2 H
O
1,6 - d i o
O
F G I
P h
O H
+ P h M g B r
O P h
O M g B r P h M g B r
d r y e t h e r
H 3 O
P h
O H
S y n t h e s i s
P hH 1,O 3
2,H 2 O 2,H C O 2 H
T M 4 2
试 设 计 合 成例 4 3
O C
8
H
1 7
n
O H
O
T M 4 3
A n a ly s i s
O C 8 H 1 7 n
O H
O
O O
O O H
F G I F G I
O H
S y n t h e s i s
O
T M 4 3
O
OO H
O H
H
2
- P t
C r O
3
-
吡 啶
R C O
3
H
n - C
8
H
1 7
L i
试 设 计 合 成例 4 4
C O 2 HH O
2 C
H O 2 C
C O 2 H
T M 4 4
A n a l y s i s
C O 2 HH O 2 C
H O 2 C C O
2 H
C O 2 H
C O 2 H
D - A C O 2 H
C O 2 H
+
S y n t h e s i s
+ O
O
O
O
O
O
1,O
3
2,H
2
O
2
- H
2
O
T M 4 4
试 设 计 合 成例 4 5
M e O 2 C
O H
T M 45
A n a l y s i s
M e O 2 C O H F G I M e O 2 C
C H O
1,6 - d i o
O M e O M e
S y n t h e s i s
T M 4 5O
O M e
C H O
1, N a B H
4
2, H
3
O
O M e
O M e
N a - N H 3 ( L )
t - B u O H
O 31 )
2 ) Z n - H 2 O
第六章 环状化合物
?合成环状化合物既要考虑环状化合物的热力
学因素,又要考虑其动力学因素。
?三员环,从热力学因素考虑, 不稳定易开环;
从动力学考虑, 易成环 。
?五, 六, 七员环,从热力学因素考虑, 都相
当稳定;从动力学考虑, 易成环 。
?四员环,从热力学因素考虑, 不稳定;从动
力学考虑, 不易成环 。
一、三元环化合物的切断
?1,三元环的成环可以在分子内进行亲核
取代反应, 因此, 切断成环的 C— C键, 得
到在同一分子中既有电子给予体, 又有电
子接受体的合成子 。
试 设 计 合 成例 4 6
H
3
C
O
T M 4 6
A n a l y s i s
H 3 C
O O B r
O
F G I
O H
O 1,4 - d i o
B r
O
+
C O 2 E t
O
O
S y n t h e s i s
C O 2 E t
O O
E t O N a
O
O
O
T M 4 6B r
OH B r
b a s e
试 设 计 合 成例 4 7
P h
OT M 4 7
A n a l y s i s
P h
B r
P h
O
C O 2 E t
O
P h
O H C O
2 E t
O
F G I
+
O
P h
O
C O 2 E tB r
C O 2 E t
O
+
S y n t h e s i s
T M 4 7P h
B r
B r
O
O
O
H B r
b a s e
C O
2
H
O
O
P h
O
C O
2
E t
C O
2
E t
O
E t O E t O
P h
P h
B r
O
- C O
2
?2、切断三元环化合物的另一方法是除去某
一原子。
?1) 设计 Y=O,则,
?a,合成子 ?的试剂是过氧酸 RCO3H
?b,当烯烃是亲电试剂时, 如在 α,β-不饱和
羰基化合物中, O:的合成等价物则要用碱
性过氧化氢 ( HOO— ) 。
?
?2) 设 Y=CH2
?a,以重氮化物及 CHN2作卡宾的试剂;
?b,以被金属处理的二卤代物作卡宾的试剂
?c,环氧化物的另一种切断方式, 它对于 α,
β-不饱和羰基的环氧化物切断, 也是有用的 。
二、五 元 环化合物的切断
?羰基化合物的缩合反应
C O 2 E t
O
O
R
O
R
O
R
B r
O
+
1,
O
2,
F G I
O
C O 2 E t C H 2 C H 2 C O 2 E t
C H 2 C H 2 C O 2 E t
试 设 计 合 成例 5 2
O
T M 5 2
A n a l y s i s
+
O
C H O
O
1,4 - d i o
C H O
O
O
B r
B r
S y n t h e s i s
C H O B r
R 2 N H
H
N R 2
C H O
O
C H O
H 2 O
H g H,
b a s e
T M 5 2
试 设 计 合 成例 5 3
O
T M 5 3
A n a l y s i s
O
O
C H O
1,6 - d i o
异 戊 二 烯
S y n t h e s i s
M C P B A
O
H 2 O
O H
O H
O
C H O
N a I O 4
b a s e
T M 5 3
三、六员环化合物的切断
?制备六员环化合物的重要方法
?1,羰基化合物的缩合
?2,Diels-Alder反应
?3,芳香还原
?a,全还原
?b,Birch还原
试 设 计 合 成例 5 4
O
M e C O 2 E t
T M 5 4
A n a l y s i s
O
M e C O 2 E t
F G I
O
M e C O 2 E t
O H C
M e C O 2 E t
O
O
H 3 C
C O 2 E t
O H C
+ C 2 H 5 C O 2 E t + H C O 2 E t
S y n t h e s i s
O
H 3 C
C O 2 E t
O H C
C 2 H 5 C O 2 E t + H C O 2 E t
N a
t - B u O K
O
M e C O 2 E t
O
M e C O 2 E t
O H C
M e C O 2 E t
O
R N H 2 - H O A c
第七章 含杂原子化合物的切断
? 有机物分子不仅由 C-C键组成, 而且还包含碳 -杂
( X,O,N,S等 ) 键, 杂原子在分子中的位置不
同, 或成健方式不同, 他们所组成的化合物的性
质就不同 。 本章将对不同类型的含杂原子化合物
的切断及合成进行讨论 。
一、含杂原子的开链化合物
? 1,C— X健
+1 ) R X R X
2 ) A r X A r + X
+R X R X3 )
试 设 计 合 成例 5 5
T M 5 5
C H
2
C l
C l
A n a l y s i s
+
C H 2 C l
C l
C H 2
C l
C l
+
C H 3
C l
C H 3
C l
+
S y n t h e s i s
C H 3
C l
C H 3
C l
2
F e C l
3
C l
2
,h v
C H 2 C l
C l
2,C— O键
R O R R + R O1 )
+2 ) R C - O R '
O
R 'OR C
O
试 设 计 合 成例 5 6
T M 5 6
P h O
A n a l y s i s
P h O P h O B r+
H O E tO 2 C
C H 2 ( C O 2 E t ) 2 + B r
S y n t h e s i s
C H 2 ( C O 2 E t ) 2 B r
E t O N a
C O 2 E t
C O 2 E t
1 ) H 3 O,
2 ) E t O H / H,
H OE tO 2 C +
1 ) L i A l H 4
2 ) H 3 O
T M 5 6
P h O
B r
P B r 3
3,C— N键
1 ) R C N R C + N
C
O
N C
O
+ N
C N C O
+ H N H
B
2 ) A r N O 2 A r + N O 2
A r N N A r ' A r ' + A r N N
试 设 计 合 成例 5 7
P h H N
T M 5 7
A n a l y s i s
P h H N
P h N H 2 B r+
P h H N
P h N H
2 C l+
F G I
P h H N
O
O
S y n t h e s i s
P h H N
P h N H
2
C l
+ P h H N
OO
1 ) L i A l H
4
2 ) H
3
O
试 设 计 合 成例 5 8
T M 5 8
M e O
M e O
N H
2
A n a l y s i s
M e O
M e O
N H
2
F G I
M e O
M e O
C N
M e O
M e O
C l
C N+
M e O
M e O
+ H C H O + H C l
H O
H O
+ ( C H
3
)
2
S O
4
S y n t h e s i s
M e O
M e O
H C H O + H C lH O
H O
+ ( C H 3 ) 2 S O 4
O H
Z n C l 2
T M 5 8
M e O
M e O
C NM e O
M e O
C l N a C N
H 2,P t
试 设 计 合 成例 5 9
N M e
2
T M 5 9
A n a l y s i s
N M e
2
F G I
N M e
2
O
C l
O
+ M e
2
N H
S y n t h e s i s
C l
O
B r
1 ) M g,d r y e t h e r
2 ) C O 2 3 ) S O C l 2
N M e 2
O
M e 2 N H [ H ]
T M 5 9
对于胺的合成,还原 是一个关键词
?1) 肟:
?2) 腈:
?3) 硝基化合物:
试 设 计 合 成例 6 0
P h
N H
2
T M 6 0
P h
N O 2
F G I
P h
N H 2
F G A
P h
N O 2
D - A
+
P h
O 2 N
A n a l y s i s
合成,通过柯诺瓦诺格反应缩合制备反
式硝化合物(稳定性反式>顺式)
P h
N O
2
P h C H O
M e N O
2
b a s e P h
N O
2
H
2
- P t
T M 6 0
二、一般杂环化合物的切断
?1,对于一般杂环化合物的切断, 以杂原
子为突破口
?其反应中,杂原子都是亲核试剂,且为分
子内反应,这样使得反应更快更完全。
试 设 计 合 成例 6 1
T M 6 1
N
M e
O
A n a l y s i s
+
N
M e
O
N H
C O 2 E t
M e
M e N H
2 B r C O 2 E t
S y n t h e s i s
+ T M 6 1M e N H 2 B r C O 2 E t
2、我们也可同时切断杂原子所连的两根
C-杂键
试 设 计 合 成例 6 2
T M 6 2
N
C O 2 M e
C 2 H 5
A n a l y s i s
N
C O 2 M e
C 2 H 5
B r
B r
C O 2 M e
+ C 2 H 5 N H 2
S y n t h e s i s
T M 6 2
O
O
B r
B r
C O 2 M e
1 ) B r 2 - P
2 ) M e O H
C 2 H 5 N H 2
试 设 计 合 成例 6 3
T M 6 3
S
A n a l y s i s
F G I
S
B r B r
H O O H
S y n t h e s i s
T M 6 3
B r B rH O O H
P B r 5
N a 2 S
试 设 计 合 成例 6 4
T M 6 4
N
P h
P h
OO
A n a l y s i s
F G A
N
P h
P h
OO
P h N H
2
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 H
2
( C O
2
E t )
2
P h
C O
2
E t
+
C H
2
( C O
2
E t )
2 +
P h C H O
S y n t h e s i s
C O 2 E t C O 2 E t
P h
C O 2 E t
C H 2 ( C O 2 E t ) 2 +
P h C H O
1 ) E t O N a
2 ) H 3 O
3 ) E t O H - H
T M 6 4
P h N H 2
C O 2 E t C O 2 E t
P h
E t O H - H
H 3 O1 )
2 )
试 设 计 合 成例 6 5
T M 6 5
H N
O
A n a l y s i s
H N
O
H 2 N
O
F G I
+
O H C
H 2 N
O
O
O H C
H 2 N
C O 2 E t
C H O+
S y n t h e s i s
O H C
E tO 2 C
C O 2 E t
C H O
1 ) R 2 N H
2 )
O H C
E tO 2 C
O
O
1 ) R 2 N H
2 )
E t O 2 C
O
H O A c
H O
O H
1 )
2 ) N H 4 O H,
C
O
O
H 2 N
O
1 ) L i A l H 4
2 ) H 3 O
H 2 N
O
b a s e
T M 6 5
3、对于不饱和杂环化合物切断的方法
?若环中一个 N原子和双键相连时, 就成为
环状烯胺结构了, 我们可通过胺和羰基化
合物制得 。
N H
R
H
N
R '
R
R '
O
N H
R
H
N
R '
O
R
O
R ' H
N
R
O H
R '
M e c h a n i s m o f r e a c t i o n
N
H
R '
N
R
O H 2
R '
N
R
R '
H
R
试 设 计 合 成例 6 6
N
M e
P h
C O
2
M e
T M 6 6
A n a l y s i s
N
M e
P h
C O 2 M e
C H O
P h
C O 2 M e
O
M e N H 2
1,5 - d i o
C H O
P h
O
C O 2 M e
+
S y n t h e s i s
M e N H 2
O
C O 2 M e
+
M e H N
C O 2 M e
P h
C H O
T M 6 6
H N
C H O
M e
P h
C O 2 M e
77%
试 设 计 合 成例 6 7
O
M eP h
T M 6 7
A n a l y s i s
O
M eP h M eP h
O O
1,4 - d i o
P h
C l
O
C O 2 E t
O
+
S y n t h e s i s
M eP h
O O
P h
C l
O
C O 2 E t
O 1,E t O
2,
C O 2 E t
H
T M 6 7M eP h
O O
HH
2 O -
4、分子中含有两个或多个杂原子时,一
般选择有两个或多个杂原子部分切断
试 设 计 合 成例 6 8
N
H
H N
O
O
T M 6 8
A n a l y s i s
+
N
H
H N
O
O
N H
2
C N H
2
O
C O
2
E t
C H
3
C H O + C H
2
( C O
2
E t )
2
S y n t h e s i s
C O 2 H C H
2 ( C O 2 E t ) 2
M e C H O
R 2 N H,H
E t O H,H
T M 6 8
N H 2 C N H 2
O
C O 2 E t
三、芳香杂环化合物的切断
?合成五元杂环化合物主要有两种方法
?其一:五元杂环的亲电取代反应
?其二:是利用杂原子的亲核性
试 设 计 合 成例 6 9
O
O 2 N
H
C N N H C N H 2
O
T M 6 9
A n a l y s i s
O
O 2 N
H
C N N H C N H 2
O
O
O 2 N C H O H
2 N N H C N H 2
O
+
S y n t h e s i s
O
O 2 N C H O
O
C H O
C H 3 C O O N O 2
T M 6 9
H 2 N N H C N H 2
O
试 设 计 合 成例 7 0
N
M e M e
H
T M 7 0
A n a l y s i s N
M e M e
H
M e M e
O O
1,4 - d i o
C O
2
E t
O
C l
O
+
S y n t h e s i s
C O 2 E t
O
C l
O
+
E t O1,
2, H 3 O
M e M e
O O
N H 3
甲 苯
- H 2 O
T M 7 0
第七章 切断技巧
?利用官能团的特征,根据合理的反应历程,
我们可以把目标分子切断成合成子,当有
多种途径切断时,便产生了不同的合成路
线。
?值得指出的是,
?有的技巧可能对某一目标分子适用, 但对另
一目标分子却不一定适用, 甚至是矛盾的,
因此, 要求我们灵活运用 。
一、利用反应差异
?1,相同基团在分子中不同部位的差异
?2,不同官能团反应差异
?3,试剂的的反应活性差异
?4,极性转变差异
试 设 计 合 成例 7 1
O C
2
H
5
C l
N O
2
T M 7 1
A n a l y s i s
O C 2 H 5
C l
N O 2
C - O
C l
C l
N O 2
l
l
C l
N O 2
C l
S y n t h e s i s
T M 7 1
C l
C l
N O 2
l
l
C l
N O 2
C l
H N O 3
H 2 S O 4
C l 2,F e C l 3
C 2 H 5 O N a
试 设 计 合 成例 7 2
C H 2 C N
C l
T M 7 2
A n a l y s i s
C H
2
C N
C l
C H
2
C l
C l
C H
2
C l
S y n t h e s i s
C H
2
C N
C l
2
,F e C l
3
C l
C H
2
C l
C l
C H
2
C l
H C H O,H C l
Z n C l
2
N a C N
T M 7 2
2、不同官能团反应差异
?当分子中有两个或两个以上不同官能团与某一试
剂作用时, 如果某不起反应的官能团反应能力强
于某起反应的官能团时, 则应将前者首先保护起
来;如果某起变化的官能团的反应能力强于某不
起变化的官能团时, 则可通过控制试剂用量及反
应条件, 使前者变化而保持后者不变 。
?例,1) Grigard试剂与下列官能团作用, 其
活泼顺序为:
?活泼 H>> — CHO> RCOR( R≠H) >
?— COCl> —— CO2R> — CH2X
?2) 酰化剂的活性次序
?RCOl,RCH=C=O>酸酐> RCO2R'>
RCHO> RCO2H
试 设 计 合 成例 7 3
T M 7 3
C H 2 C C H
2
B r
A n a l y s i s
C H 2 C C H
2
B r
C H 2 C C H
2
B r
M g B r
+
B r
C H 2
H
C C H 2
B r B r
C H 2
H
C C H 2B rB r
S y n t h e s i s
C H 2
H
C C H 2
B r B r
C H 2
H
C C H 2B r B rB r 2 - C C l 4 N a O H
C H 2 C C H 2
B r
C H 2 C C H 2
B r
M g B r
B r
d r y e t h e r
TM 73
3、试剂的的反应活性差异
?同一试剂对不同的官能团或相同官能团在不
同的环境中,它们的反应性或产物都不尽相
同;
?同一官能团也可选用不同活性的试剂得到不
同产物。
?有机合成中, 往往利用试剂反应活性差异,
控制其用量, 时间, 温度, 压力等条件, 去
达到欲合成的目的 。
C H 3
N O 2
N O 2
S n C l 2,H
C H 3
N H 2
N O 2
C H 3
N O 2
N H 2
( N H 4 ) H S
例 C O
2
RO
N a B H
4
C O
2
RH O
L i A l H
4
C H
2
O HH O
O
1, C H
3
M g B r
2, H
2
O
O H
1, C H
3
M g B r + C u C l ( 1 m o l )
2, H
2
O
O
( 1,2 - )
( 1,4 - )
9 1 %
8 3 %
试 设 计 合 成例 7 4
N H
2
N H
2
N O
2
T M 7 4
A n a l y s i s
N H 2
N H 2
N O 2
N H 2
N O 2
N O 2
F G I
N H 2
S y n t h e s i s N H C O C H 3
N O 2
N O 2
N H 2
C H 3 C O C l
A l C l 3
N H C O C H 3
H N O 3
H 2 S O 4
T M 7 4
H 3 O
N H 2
N O 2
N O 2
H 2 S
N H 3 - H 2 O
4、极性转变差异
?合成中, 有时需将某原子的正常极性转换
成相反极性, 使亲核的官能团变成亲电的
官能团, 最后再将官能团还原 。
H C H
O
H S
H S
+
H 3 O
S
S
H 2 C
L i R
1, L i R
S
S
H C
R ' B r
S
S
C HR '
S
S
C
" R
R '
2, R " B r
H g O,H g C l2
R ' C H O
H g O,H g C l2
C O
R '
R "
二、利用导向基
?1,引入活化基团
?2,引入钝化基
三、切断次序
?1,先切断碳 -杂键
?2,围绕官能团处先切断
?3,分支处先切断
?4,先切断由两种官能团所形成的官能团
?5,先切断小环
?6,芳环上钝化最强的基团, 最先切断
?7,多环化合物, 先切断中间环
?8,在回推的适当阶段切断
试 设 计 合 成例 3 3
O
C l
P h
T M 3 3
A n a l y s i s
O
C l
P h
F G I
O
O H
P h
+
O
P h
O
S y n t h e s i s
O
P h
O
O H
P h
O
C O 2 E t
1 ) E t O N a C O 2 E t
2 )
T M 3 3
H C l - H 2 O
试 设 计 合 成例 3 4
B r
O
T M 34
A n a l y s i s
F G I
B r
O
O H
O
+C O 2 E t
O
O1,4 - d i o -
S y n t h e s i s
O
1 ) E t O N a
2 )
C O 2 E t
O
O H
O
C O 2 E t
T M 3 4
O
O
O
H B r
思 考 题
试 设 计 合 成
C H
2
C O O H
O H
A n a l y s i s
1,4 - d i o -
C H 2 C O O H
O H
O + C H 2 ( C O 2 E t ) 2
S y n t h e s i s
O
C H 2 ( C O 2 E t ) 2
1 ) E t O E t O H
C H ( C O O E t )2
O H
1 ) K O H - H 2 O
2 ) H 3 O
T M
O
M C P B A
试 设 计 合 成例 3 5
C O
2
H
O
T M 3 5
A n a l y s i s
C O 2 H
O
O
C H 2 C O 2 H+
H 2 C B r C C H
C H 2 ( C O 2 E t ) 2
S y n t h e s i s
B r H 2 C C C H
C H 2 ( C O 2 E t ) 2
2 )
1 ) E t O C H ( C O
2 E t ) 2
T M 3 5
1 ) K O H - H 2 O
2 ) H 3 O
C O 2 H H 2 O,H g S O 4
H 2 S O 4
试 设 计 合 成例 3 6
T M 3 6
N H
O
O
P h
A n a l y s i s
N H
O
O
P h
H O 2 C C O 2 H
P h
N C C O 2 H
P h
F G I
+
P h
C O 2 HC N
P h C H O + N C C O
2 E t
S y n t h e s i s
P h C H O + N C C O 2 E t
E t O
A
P h C H = C
C N
C O 2 E t
N C C O 2 E t
K C N
P h C N
H 3 O
T M 3 6
H O 2 C C O 2 H
P h
N H 3
试 设 计 合 成例 3 7 O
T M 3 7
A n a l y s i s
O
+
O
O
O
O
N O 2
S y n t h e s i s
O
+N O 2
( i - P r ) 2 N H
N O 2
O
O
O
O
H 2 O
T i C l 3
b a s e
( T M 3 7 )
P h
P h
O
E t O
C H O
P h
C H O
O
P h
P h
P h
O
E t O C H O
H P h
P h
O
P h
C H O
O
P h
P h
O
P h
O
E t O H
R R '
O O
R R '
O
O
+
+
O O
M e
OO
M e
O
M e
试 设 计 合 成例 3 8 O
C O
2
E t
P hP h
T M 38
O
C O 2 E t
P hP h
O
C O 2 E t
P h
O
P h
A n a l y s i s
C O 2 E t
O
P h P h
O
+
P h
P h C H O
O
+
S y n t h e s i s
P h
P h C H O
O
+
b a s e
T M 3 8
O
C O
2
E t
P h
O
P h
C O
2
E t
O
P h P h
O
b a s e
试 设 计 合 成例 3 9
T M 3 9
O O
O M e
A n a l y s i s
O O
O M e
O
A r C H O +
C O 2 E t
O
S y n t h e s i s
O
+A r C H O
b a s e
A r
O
T M 3 9
C O 2 E t
O
+
O OA r
C O 2 E t
H 2 O,H
试 设 计 合 成例 4 0
O
P h
T M 4 0
A n a ly s i s
O
P h
O
O
P h
M e
1,5 - d i o
P h
O
+
O
O O
P h C H 2+ H C H O
S y n t h e s i s
b a s e
P h
O
C O 2 E t
O
B r P h C O
2 E t
( A )
O
1 ) H,H C H O,M e 2 N H
2 ) M e I
N M e 3 ( B )
O
O
O
P h
O
M e
C O
2
E t
A + B
O
P h
C O
2
E t H
3
O
T M 4 0
试 设 计 合 成例 4 1
O
C O
2
E t
T M 4 1
A n a l y s i s
O
C O
2
E t
1,3 - d i o
O
C O
2
E t
C O
2
E t
B r B r
+
OE t O 2 C C O 2 E tF G I
C H 2 ( C O 2 E t ) 2
S y n t h e s i s
+
O
E t O 2 C C O 2 E t
C H 2 ( C O 2 E t ) 2 N H 4 O A c
B r B r
1 ) L i A l H 4,2 ) H 3 O
3 ) P B r 3
1 ) C H 2 ( C O 2 E t ) 2,N a H
2 ) H 3 O,3 ) E t O H - H 2 S O 4O
C O 2 E t
C O 2 E t
b a s e
T M 4 1
思 考 题
O
1,
2,
O
3,
O
O
C O 2 H
4,
O H
O
R 1,O 3
2,Z n - H 2 O C H O
R
O
试 设 计 合 成例 4 2
P h C O 2 H
O
T M 4 2
A n a l y s i s
P h
P h C O 2 H
O
1,6 - d i o
O
F G I
P h
O H
+ P h M g B r
O P h
O M g B r P h M g B r
d r y e t h e r
H 3 O
P h
O H
S y n t h e s i s
P hH 1,O 3
2,H 2 O 2,H C O 2 H
T M 4 2
试 设 计 合 成例 4 3
O C
8
H
1 7
n
O H
O
T M 4 3
A n a ly s i s
O C 8 H 1 7 n
O H
O
O O
O O H
F G I F G I
O H
S y n t h e s i s
O
T M 4 3
O
OO H
O H
H
2
- P t
C r O
3
-
吡 啶
R C O
3
H
n - C
8
H
1 7
L i
试 设 计 合 成例 4 4
C O 2 HH O
2 C
H O 2 C
C O 2 H
T M 4 4
A n a l y s i s
C O 2 HH O 2 C
H O 2 C C O
2 H
C O 2 H
C O 2 H
D - A C O 2 H
C O 2 H
+
S y n t h e s i s
+ O
O
O
O
O
O
1,O
3
2,H
2
O
2
- H
2
O
T M 4 4
试 设 计 合 成例 4 5
M e O 2 C
O H
T M 45
A n a l y s i s
M e O 2 C O H F G I M e O 2 C
C H O
1,6 - d i o
O M e O M e
S y n t h e s i s
T M 4 5O
O M e
C H O
1, N a B H
4
2, H
3
O
O M e
O M e
N a - N H 3 ( L )
t - B u O H
O 31 )
2 ) Z n - H 2 O
第六章 环状化合物
?合成环状化合物既要考虑环状化合物的热力
学因素,又要考虑其动力学因素。
?三员环,从热力学因素考虑, 不稳定易开环;
从动力学考虑, 易成环 。
?五, 六, 七员环,从热力学因素考虑, 都相
当稳定;从动力学考虑, 易成环 。
?四员环,从热力学因素考虑, 不稳定;从动
力学考虑, 不易成环 。
一、三元环化合物的切断
?1,三元环的成环可以在分子内进行亲核
取代反应, 因此, 切断成环的 C— C键, 得
到在同一分子中既有电子给予体, 又有电
子接受体的合成子 。
试 设 计 合 成例 4 6
H
3
C
O
T M 4 6
A n a l y s i s
H 3 C
O O B r
O
F G I
O H
O 1,4 - d i o
B r
O
+
C O 2 E t
O
O
S y n t h e s i s
C O 2 E t
O O
E t O N a
O
O
O
T M 4 6B r
OH B r
b a s e
试 设 计 合 成例 4 7
P h
OT M 4 7
A n a l y s i s
P h
B r
P h
O
C O 2 E t
O
P h
O H C O
2 E t
O
F G I
+
O
P h
O
C O 2 E tB r
C O 2 E t
O
+
S y n t h e s i s
T M 4 7P h
B r
B r
O
O
O
H B r
b a s e
C O
2
H
O
O
P h
O
C O
2
E t
C O
2
E t
O
E t O E t O
P h
P h
B r
O
- C O
2
?2、切断三元环化合物的另一方法是除去某
一原子。
?1) 设计 Y=O,则,
?a,合成子 ?的试剂是过氧酸 RCO3H
?b,当烯烃是亲电试剂时, 如在 α,β-不饱和
羰基化合物中, O:的合成等价物则要用碱
性过氧化氢 ( HOO— ) 。
?
?2) 设 Y=CH2
?a,以重氮化物及 CHN2作卡宾的试剂;
?b,以被金属处理的二卤代物作卡宾的试剂
?c,环氧化物的另一种切断方式, 它对于 α,
β-不饱和羰基的环氧化物切断, 也是有用的 。
二、五 元 环化合物的切断
?羰基化合物的缩合反应
C O 2 E t
O
O
R
O
R
O
R
B r
O
+
1,
O
2,
F G I
O
C O 2 E t C H 2 C H 2 C O 2 E t
C H 2 C H 2 C O 2 E t
试 设 计 合 成例 5 2
O
T M 5 2
A n a l y s i s
+
O
C H O
O
1,4 - d i o
C H O
O
O
B r
B r
S y n t h e s i s
C H O B r
R 2 N H
H
N R 2
C H O
O
C H O
H 2 O
H g H,
b a s e
T M 5 2
试 设 计 合 成例 5 3
O
T M 5 3
A n a l y s i s
O
O
C H O
1,6 - d i o
异 戊 二 烯
S y n t h e s i s
M C P B A
O
H 2 O
O H
O H
O
C H O
N a I O 4
b a s e
T M 5 3
三、六员环化合物的切断
?制备六员环化合物的重要方法
?1,羰基化合物的缩合
?2,Diels-Alder反应
?3,芳香还原
?a,全还原
?b,Birch还原
试 设 计 合 成例 5 4
O
M e C O 2 E t
T M 5 4
A n a l y s i s
O
M e C O 2 E t
F G I
O
M e C O 2 E t
O H C
M e C O 2 E t
O
O
H 3 C
C O 2 E t
O H C
+ C 2 H 5 C O 2 E t + H C O 2 E t
S y n t h e s i s
O
H 3 C
C O 2 E t
O H C
C 2 H 5 C O 2 E t + H C O 2 E t
N a
t - B u O K
O
M e C O 2 E t
O
M e C O 2 E t
O H C
M e C O 2 E t
O
R N H 2 - H O A c
第七章 含杂原子化合物的切断
? 有机物分子不仅由 C-C键组成, 而且还包含碳 -杂
( X,O,N,S等 ) 键, 杂原子在分子中的位置不
同, 或成健方式不同, 他们所组成的化合物的性
质就不同 。 本章将对不同类型的含杂原子化合物
的切断及合成进行讨论 。
一、含杂原子的开链化合物
? 1,C— X健
+1 ) R X R X
2 ) A r X A r + X
+R X R X3 )
试 设 计 合 成例 5 5
T M 5 5
C H
2
C l
C l
A n a l y s i s
+
C H 2 C l
C l
C H 2
C l
C l
+
C H 3
C l
C H 3
C l
+
S y n t h e s i s
C H 3
C l
C H 3
C l
2
F e C l
3
C l
2
,h v
C H 2 C l
C l
2,C— O键
R O R R + R O1 )
+2 ) R C - O R '
O
R 'OR C
O
试 设 计 合 成例 5 6
T M 5 6
P h O
A n a l y s i s
P h O P h O B r+
H O E tO 2 C
C H 2 ( C O 2 E t ) 2 + B r
S y n t h e s i s
C H 2 ( C O 2 E t ) 2 B r
E t O N a
C O 2 E t
C O 2 E t
1 ) H 3 O,
2 ) E t O H / H,
H OE tO 2 C +
1 ) L i A l H 4
2 ) H 3 O
T M 5 6
P h O
B r
P B r 3
3,C— N键
1 ) R C N R C + N
C
O
N C
O
+ N
C N C O
+ H N H
B
2 ) A r N O 2 A r + N O 2
A r N N A r ' A r ' + A r N N
试 设 计 合 成例 5 7
P h H N
T M 5 7
A n a l y s i s
P h H N
P h N H 2 B r+
P h H N
P h N H
2 C l+
F G I
P h H N
O
O
S y n t h e s i s
P h H N
P h N H
2
C l
+ P h H N
OO
1 ) L i A l H
4
2 ) H
3
O
试 设 计 合 成例 5 8
T M 5 8
M e O
M e O
N H
2
A n a l y s i s
M e O
M e O
N H
2
F G I
M e O
M e O
C N
M e O
M e O
C l
C N+
M e O
M e O
+ H C H O + H C l
H O
H O
+ ( C H
3
)
2
S O
4
S y n t h e s i s
M e O
M e O
H C H O + H C lH O
H O
+ ( C H 3 ) 2 S O 4
O H
Z n C l 2
T M 5 8
M e O
M e O
C NM e O
M e O
C l N a C N
H 2,P t
试 设 计 合 成例 5 9
N M e
2
T M 5 9
A n a l y s i s
N M e
2
F G I
N M e
2
O
C l
O
+ M e
2
N H
S y n t h e s i s
C l
O
B r
1 ) M g,d r y e t h e r
2 ) C O 2 3 ) S O C l 2
N M e 2
O
M e 2 N H [ H ]
T M 5 9
对于胺的合成,还原 是一个关键词
?1) 肟:
?2) 腈:
?3) 硝基化合物:
试 设 计 合 成例 6 0
P h
N H
2
T M 6 0
P h
N O 2
F G I
P h
N H 2
F G A
P h
N O 2
D - A
+
P h
O 2 N
A n a l y s i s
合成,通过柯诺瓦诺格反应缩合制备反
式硝化合物(稳定性反式>顺式)
P h
N O
2
P h C H O
M e N O
2
b a s e P h
N O
2
H
2
- P t
T M 6 0
二、一般杂环化合物的切断
?1,对于一般杂环化合物的切断, 以杂原
子为突破口
?其反应中,杂原子都是亲核试剂,且为分
子内反应,这样使得反应更快更完全。
试 设 计 合 成例 6 1
T M 6 1
N
M e
O
A n a l y s i s
+
N
M e
O
N H
C O 2 E t
M e
M e N H
2 B r C O 2 E t
S y n t h e s i s
+ T M 6 1M e N H 2 B r C O 2 E t
2、我们也可同时切断杂原子所连的两根
C-杂键
试 设 计 合 成例 6 2
T M 6 2
N
C O 2 M e
C 2 H 5
A n a l y s i s
N
C O 2 M e
C 2 H 5
B r
B r
C O 2 M e
+ C 2 H 5 N H 2
S y n t h e s i s
T M 6 2
O
O
B r
B r
C O 2 M e
1 ) B r 2 - P
2 ) M e O H
C 2 H 5 N H 2
试 设 计 合 成例 6 3
T M 6 3
S
A n a l y s i s
F G I
S
B r B r
H O O H
S y n t h e s i s
T M 6 3
B r B rH O O H
P B r 5
N a 2 S
试 设 计 合 成例 6 4
T M 6 4
N
P h
P h
OO
A n a l y s i s
F G A
N
P h
P h
OO
P h N H
2
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 H
2
( C O
2
E t )
2
P h
C O
2
E t
+
C H
2
( C O
2
E t )
2 +
P h C H O
S y n t h e s i s
C O 2 E t C O 2 E t
P h
C O 2 E t
C H 2 ( C O 2 E t ) 2 +
P h C H O
1 ) E t O N a
2 ) H 3 O
3 ) E t O H - H
T M 6 4
P h N H 2
C O 2 E t C O 2 E t
P h
E t O H - H
H 3 O1 )
2 )
试 设 计 合 成例 6 5
T M 6 5
H N
O
A n a l y s i s
H N
O
H 2 N
O
F G I
+
O H C
H 2 N
O
O
O H C
H 2 N
C O 2 E t
C H O+
S y n t h e s i s
O H C
E tO 2 C
C O 2 E t
C H O
1 ) R 2 N H
2 )
O H C
E tO 2 C
O
O
1 ) R 2 N H
2 )
E t O 2 C
O
H O A c
H O
O H
1 )
2 ) N H 4 O H,
C
O
O
H 2 N
O
1 ) L i A l H 4
2 ) H 3 O
H 2 N
O
b a s e
T M 6 5
3、对于不饱和杂环化合物切断的方法
?若环中一个 N原子和双键相连时, 就成为
环状烯胺结构了, 我们可通过胺和羰基化
合物制得 。
N H
R
H
N
R '
R
R '
O
N H
R
H
N
R '
O
R
O
R ' H
N
R
O H
R '
M e c h a n i s m o f r e a c t i o n
N
H
R '
N
R
O H 2
R '
N
R
R '
H
R
试 设 计 合 成例 6 6
N
M e
P h
C O
2
M e
T M 6 6
A n a l y s i s
N
M e
P h
C O 2 M e
C H O
P h
C O 2 M e
O
M e N H 2
1,5 - d i o
C H O
P h
O
C O 2 M e
+
S y n t h e s i s
M e N H 2
O
C O 2 M e
+
M e H N
C O 2 M e
P h
C H O
T M 6 6
H N
C H O
M e
P h
C O 2 M e
77%
试 设 计 合 成例 6 7
O
M eP h
T M 6 7
A n a l y s i s
O
M eP h M eP h
O O
1,4 - d i o
P h
C l
O
C O 2 E t
O
+
S y n t h e s i s
M eP h
O O
P h
C l
O
C O 2 E t
O 1,E t O
2,
C O 2 E t
H
T M 6 7M eP h
O O
HH
2 O -
4、分子中含有两个或多个杂原子时,一
般选择有两个或多个杂原子部分切断
试 设 计 合 成例 6 8
N
H
H N
O
O
T M 6 8
A n a l y s i s
+
N
H
H N
O
O
N H
2
C N H
2
O
C O
2
E t
C H
3
C H O + C H
2
( C O
2
E t )
2
S y n t h e s i s
C O 2 H C H
2 ( C O 2 E t ) 2
M e C H O
R 2 N H,H
E t O H,H
T M 6 8
N H 2 C N H 2
O
C O 2 E t
三、芳香杂环化合物的切断
?合成五元杂环化合物主要有两种方法
?其一:五元杂环的亲电取代反应
?其二:是利用杂原子的亲核性
试 设 计 合 成例 6 9
O
O 2 N
H
C N N H C N H 2
O
T M 6 9
A n a l y s i s
O
O 2 N
H
C N N H C N H 2
O
O
O 2 N C H O H
2 N N H C N H 2
O
+
S y n t h e s i s
O
O 2 N C H O
O
C H O
C H 3 C O O N O 2
T M 6 9
H 2 N N H C N H 2
O
试 设 计 合 成例 7 0
N
M e M e
H
T M 7 0
A n a l y s i s N
M e M e
H
M e M e
O O
1,4 - d i o
C O
2
E t
O
C l
O
+
S y n t h e s i s
C O 2 E t
O
C l
O
+
E t O1,
2, H 3 O
M e M e
O O
N H 3
甲 苯
- H 2 O
T M 7 0
第七章 切断技巧
?利用官能团的特征,根据合理的反应历程,
我们可以把目标分子切断成合成子,当有
多种途径切断时,便产生了不同的合成路
线。
?值得指出的是,
?有的技巧可能对某一目标分子适用, 但对另
一目标分子却不一定适用, 甚至是矛盾的,
因此, 要求我们灵活运用 。
一、利用反应差异
?1,相同基团在分子中不同部位的差异
?2,不同官能团反应差异
?3,试剂的的反应活性差异
?4,极性转变差异
试 设 计 合 成例 7 1
O C
2
H
5
C l
N O
2
T M 7 1
A n a l y s i s
O C 2 H 5
C l
N O 2
C - O
C l
C l
N O 2
l
l
C l
N O 2
C l
S y n t h e s i s
T M 7 1
C l
C l
N O 2
l
l
C l
N O 2
C l
H N O 3
H 2 S O 4
C l 2,F e C l 3
C 2 H 5 O N a
试 设 计 合 成例 7 2
C H 2 C N
C l
T M 7 2
A n a l y s i s
C H
2
C N
C l
C H
2
C l
C l
C H
2
C l
S y n t h e s i s
C H
2
C N
C l
2
,F e C l
3
C l
C H
2
C l
C l
C H
2
C l
H C H O,H C l
Z n C l
2
N a C N
T M 7 2
2、不同官能团反应差异
?当分子中有两个或两个以上不同官能团与某一试
剂作用时, 如果某不起反应的官能团反应能力强
于某起反应的官能团时, 则应将前者首先保护起
来;如果某起变化的官能团的反应能力强于某不
起变化的官能团时, 则可通过控制试剂用量及反
应条件, 使前者变化而保持后者不变 。
?例,1) Grigard试剂与下列官能团作用, 其
活泼顺序为:
?活泼 H>> — CHO> RCOR( R≠H) >
?— COCl> —— CO2R> — CH2X
?2) 酰化剂的活性次序
?RCOl,RCH=C=O>酸酐> RCO2R'>
RCHO> RCO2H
试 设 计 合 成例 7 3
T M 7 3
C H 2 C C H
2
B r
A n a l y s i s
C H 2 C C H
2
B r
C H 2 C C H
2
B r
M g B r
+
B r
C H 2
H
C C H 2
B r B r
C H 2
H
C C H 2B rB r
S y n t h e s i s
C H 2
H
C C H 2
B r B r
C H 2
H
C C H 2B r B rB r 2 - C C l 4 N a O H
C H 2 C C H 2
B r
C H 2 C C H 2
B r
M g B r
B r
d r y e t h e r
TM 73
3、试剂的的反应活性差异
?同一试剂对不同的官能团或相同官能团在不
同的环境中,它们的反应性或产物都不尽相
同;
?同一官能团也可选用不同活性的试剂得到不
同产物。
?有机合成中, 往往利用试剂反应活性差异,
控制其用量, 时间, 温度, 压力等条件, 去
达到欲合成的目的 。
C H 3
N O 2
N O 2
S n C l 2,H
C H 3
N H 2
N O 2
C H 3
N O 2
N H 2
( N H 4 ) H S
例 C O
2
RO
N a B H
4
C O
2
RH O
L i A l H
4
C H
2
O HH O
O
1, C H
3
M g B r
2, H
2
O
O H
1, C H
3
M g B r + C u C l ( 1 m o l )
2, H
2
O
O
( 1,2 - )
( 1,4 - )
9 1 %
8 3 %
试 设 计 合 成例 7 4
N H
2
N H
2
N O
2
T M 7 4
A n a l y s i s
N H 2
N H 2
N O 2
N H 2
N O 2
N O 2
F G I
N H 2
S y n t h e s i s N H C O C H 3
N O 2
N O 2
N H 2
C H 3 C O C l
A l C l 3
N H C O C H 3
H N O 3
H 2 S O 4
T M 7 4
H 3 O
N H 2
N O 2
N O 2
H 2 S
N H 3 - H 2 O
4、极性转变差异
?合成中, 有时需将某原子的正常极性转换
成相反极性, 使亲核的官能团变成亲电的
官能团, 最后再将官能团还原 。
H C H
O
H S
H S
+
H 3 O
S
S
H 2 C
L i R
1, L i R
S
S
H C
R ' B r
S
S
C HR '
S
S
C
" R
R '
2, R " B r
H g O,H g C l2
R ' C H O
H g O,H g C l2
C O
R '
R "
二、利用导向基
?1,引入活化基团
?2,引入钝化基
三、切断次序
?1,先切断碳 -杂键
?2,围绕官能团处先切断
?3,分支处先切断
?4,先切断由两种官能团所形成的官能团
?5,先切断小环
?6,芳环上钝化最强的基团, 最先切断
?7,多环化合物, 先切断中间环
?8,在回推的适当阶段切断