西安科技大学：《有机化学》课程电子教案（PPT教学课件）第二十章 有机合成

有机化学电子教案 第二十章有机合成 11101 100011 CH CH exit

第二十章 有机合成 exit

第一节合成的目的和要求 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

第一节 合成的目的和要求 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。 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。 一 合成的目的： 二 合成的要求：

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

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，B-二羰基化合物和B-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

（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，-二羰基化合物和-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； Wittig反应； Michael加成反应； Robinson缩环反应

*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； Wittig 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，-二醇和0-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； *9 B-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

（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，-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； *9 -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； *13 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 Wegner-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

（3） 碳架的重组； 碳架重组的反应是各种重排反应，包括： *1 Wegner-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; *11 Fries 重排; *12 Cope 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）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

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

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

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FGI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。 常用术语