兰州交通大学：《有机化学》课程教学课件（打印版）第二十章 有机合成（元素有机化合物）

有机化学电子教案 第二十章有机合成 101 110010 0111 —Br CH exit

第一节合成的目的和要求 一 合成的目的： 通过一定的反应，使原来分子中某一个或 几个化学键断裂，同时形成一个或几个新的化 学键，从而使分子发生转变或将几个小分子连 接起来。 二 合成的要求： 1合成的步骤越少越好： 2每步的产率越高越好； 3原料越便宜越好

三有机合成的主要手段 1 官能团的引入； 2官能团的转换； 3 碳架的建造； （1)碳链的增长； （2)碳链的缩短； (3)碳架的重组： (4)环的闭合和打开

(1)碳链增长的方法 *1金属有机化合物与卤代烷的偶联反应： *2金属有机化合物与羰基，氰基的加成反应； *3金属有机化合物与环氧化合物的开环反应： *4各类缩合反应； 5炔烃，芳环，酮，酯，阝-二羰基化合物和邱-羰基 腈的烷基化和酰基化反应： 6酮的双分子还原； *7酯的双分子还原； *8环加成反应： 9烯烃的羰基化反应

*4各类缩合反应 重要的缩合反应包括： 醇醛缩合； Claisen缩合反应； 酯缩合反应(Claisen--Schmidt缩合)； Mannich反应； Knoevenagel反应； Darzens反应； Reformatsky反应； Benzoin缩合反应； Perkin反应； Vittig反应； Michael加成反应； Robinson缩环反应

(2)碳链缩短的方法 *1一元羧酸的脱羧反应； *2二元羧酸的脱羧脱水反应： 3烯，炔，酮，芳烃侧链，0-二醇和-羟基醛或酮 的氧化断裂反应； *4甲基酮的卤仿反应： 5酰胺的Hofmann降解反应； 6 Curtius重排反应； *7 Schmidt重排反应： 8环加成的逆反应： 9B-二羰基化合物的酮式分解和酸式分解； *10酯缩合的逆反应： *11酯的热裂； *12黄原酸酯的热裂； *l3四级铵盐的热裂(Hofmann消除)； *14氧化胺的Cope消除反应

(3)碳架的重组； 碳架重组的反应是各种重排反应，包括： *1 Vegner-Meerwein重排； *2频哪醇Pinacol)重排： 3异丙苯氧化重排： *4 Bechmann重排： *5 Favosky重排： *6 Baeyer--Villiger氧化重排； *7 Hofmann重排； 8联苯胺重排； *9 Benzilic acid重排； *10 Claisen重排； *1 1 Fries重排； *12Cope重排

(4)环的闭合和打开 环的闭合： 三元环： 1)丙二酸酯与1,2-二卤代烷的烷基化反应； 2)烯烃和卡宾的反应： 四元环： 1)丙二酸酯与1,3-二卤代烷的烷基化反应： 2)烯烃光二聚的反应： 五元环： 1)狄克曼关环反应： 2)1,3-偶极环加成反应； 3)丙二酸酯与1,4二卤代烷的烷基化反应： 六元环： 1)Diels-.Alder反应： 2)苯环的还原反应； 3)酯的烷基化反应； 更大的环系：1)分子内羟醛缩合反应： 2)酮醇缩合反应。 环的打开与切断碳链的手段类似。 4

四逆合成原理 逆合成原理是以合成子概念和切断法为基础，从目标化合物 出发；通过官能团转换或键的切断；去寻找一个又一个前体 分子（合成子），直至前体分子为最易得的原料为止，这是 完成合成设计的一条有效途径。 逆合成分析过程包括： 1识别目标分子： 2对目标分子进行逆向分析： 3制定合成路线

常用术语 切断：一种分析法，这种方法是将分子中的一个键切断使 目标分子转变成为一种可能的原料； 官能团互换：把一个官能团换写成另一个官能团，以使切 断成为可能的一种方法；通常用FG表示。 合成等价物：一种能起合成子作用的试剂。合成子常由于 其本身太不稳定而不能直接使用； 合成子：在切断时所得出的概念性的分子碎片，通常是个 离子： 目标分子：最终要合成的分子；通常用TM表示。 U