有機(jī)合成控制方法與策略ppt課件

1、第六章 有機(jī)合成控制方法與戰(zhàn)略 合成復(fù)雜分子時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到在底物分子的特定位置上進(jìn)展特定的反響的問題，即控制問題。因此，常采用下述三種戰(zhàn)略：選擇性反響的利用導(dǎo)向基(活化基、鈍化基、阻斷基和維護(hù)基)的運(yùn)用潛在官能團(tuán)及運(yùn)用選擇性合成反響的利用化學(xué)選擇性(Chemoselectivity)-不同官能團(tuán)的選擇性-處于不同化學(xué)環(huán)境下的一樣官能團(tuán)的選擇性-處于一樣化學(xué)環(huán)境下的一樣官能團(tuán)的選擇性不同官能團(tuán)的選擇性化學(xué)環(huán)境不同的一樣官能團(tuán)的選擇性化學(xué)環(huán)境相當(dāng)?shù)囊粯庸倌軋F(tuán)的選擇性選擇性合成反響的利用區(qū)域選擇性(regioselectivity)-酮的區(qū)域選擇性反響-Diels-Alder反響的區(qū)域選擇性-不飽和

2、羰基化合物的區(qū)域選擇性-環(huán)氧化合物的區(qū)域選擇性開環(huán)-芳環(huán)的區(qū)域選擇性親電取代區(qū)域選擇性區(qū)域選擇性是指試劑對(duì)底物分子內(nèi)兩種不同部位(site)的進(jìn)攻，從而產(chǎn)生不同產(chǎn)物的選擇情況。 例如，羰基的兩個(gè)a-位，烯丙基的1, 3-位，不對(duì)稱環(huán)氧乙烷的兩側(cè)，a,b-不飽和羰基化合物的1,2-和1,4-加成反響等。酮的區(qū)域選擇性反響Diels-Alder反響的區(qū)域選擇性不飽和羰基化合物的區(qū)域選擇性a, b-不飽和醛和酰氯傾向于1, 2-加成，而酮和羧酸酯多數(shù)傾向于共軛加成。強(qiáng)堿性試劑傾向于1, 2-加成，如RLi, 而弱堿性試劑如烷基銅鋰傾向于共軛加成。a, b-不飽和酮的雙鍵也可以選擇性地復(fù)原。環(huán)氧化合物

3、的區(qū)域選擇性開環(huán)芳環(huán)的區(qū)域選擇性親電取代選擇性合成反響的利用立體選擇性與專注性(stereoselectivity and stereospecificity)-烯鍵的立體選擇性反響-炔鍵的立體選擇性加成- Diels-Alder反響的立體選擇性-2+2環(huán)加成反響的立體選擇性烯鍵的立體選擇性反響炔鍵的立體選擇性加成Diels-Alder反響的立體選擇性2+2環(huán)加成反響的立體選擇性有機(jī)合成中導(dǎo)向基的運(yùn)用導(dǎo)向基是指在反響前引入某種控制基團(tuán)，來促使原先無法進(jìn)展選擇性反響的官能團(tuán)進(jìn)展選擇性反響，待反響完成后再加以除去的基團(tuán)。由于導(dǎo)向基的運(yùn)用存在引入和除去兩個(gè)步驟，這會(huì)使合成道路增長。因此，這種方法不得

4、已才采用?；罨瘜?dǎo)向基的運(yùn)用鈍化導(dǎo)向基的運(yùn)用阻斷基的運(yùn)用維護(hù)基的運(yùn)用潛在官能團(tuán)及運(yùn)用潛在(latent)官能團(tuán)是指本身反響活性低、但可以按適當(dāng)反響轉(zhuǎn)化為目的官能團(tuán)(goal)的基團(tuán)。運(yùn)用潛在官能團(tuán)可以避開導(dǎo)向基的運(yùn)用。潛在官能團(tuán)應(yīng)具備以下條件： -原料易得 -反響性低，對(duì)盡能夠多的試劑堅(jiān)持穩(wěn)定 -能在文和條件下，經(jīng)選擇性或?qū)Ｗ⑿苑错懻?示為目的基團(tuán) - 可作為一個(gè)以上目的官能團(tuán)的潛在著烯烴作為潛在官能團(tuán) 開鏈烯烴經(jīng)氧化后會(huì)產(chǎn)生兩分子羰基化合物，常會(huì)引起分別困難，所以末端烯烴和環(huán)烯烴作為潛在官能團(tuán)有更多的運(yùn)用。環(huán)烯烴作為潛在官能團(tuán)羰基作為潛在官能團(tuán)雜環(huán)作為潛在官能團(tuán)硅基團(tuán)作為潛在官能團(tuán)重排反響的利

5、用 利用重排反響能合成其它反響難以合成的構(gòu)造單元。常見的重排反響有： Pinacol 重排反響 Hoffmann 重排反響 Beckmann重排反響Pinacol 重排反響Hoffmann 重排反響B(tài)eckmann重排反響合成道路的優(yōu)化要有合理的反響機(jī)理合成道路簡約優(yōu)良的化學(xué)、區(qū)域和立體選擇性合效果率高反響條件溫暖或易操作原料易得盡能夠符合綠色合成原那么合效果率直線式會(huì)聚式反響次序的合理安排產(chǎn)率低的反響盡能夠安排在前面難度大的反響要安排在合成道路的早期價(jià)錢高的原料盡能夠安排在后期反響次序的安排應(yīng)思索前面的反響能否有利于后續(xù)反響的進(jìn)展。照實(shí)例反響條件與實(shí)驗(yàn)操作一個(gè)合理的合成道路，一方面要看合成的產(chǎn)率高低，另一方面還要看工藝的穩(wěn)定性，合成條件能否易控或工業(yè)上能否可行，以及后處置能否方便。此外，平安性和環(huán)保等問題也必需加以思索。計(jì)算機(jī)輔助有機(jī)合成設(shè)計(jì)PASCOP程序(19