有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件

有機合成路線設(shè)計有機合成路線設(shè)計反向合成的意義和步驟反向合成的意義和步驟（原料目標(biāo)化合物（簡單化合物，較直觀）

目標(biāo)化合物原料:逆合成法（retrosynthesis）（原料目標(biāo)化合物（簡單化合物，較直觀）有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件a優(yōu)于ba優(yōu)于b

逆合成導(dǎo)出的合成路線不止一種，應(yīng)認(rèn)真分析比較，選出最合理的路線。

同一化合物可在不同的地方斷開，有合理與不合理之分，同樣合理也有優(yōu)劣之差：如：b合理，a不合理b優(yōu)于a有消除副反應(yīng)②①逆合成導(dǎo)出的合成路線不止一種，應(yīng)認(rèn)真分析比較，選出有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件分子分割法分子分割法有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件BasicTermsAimAimedTarget//CompoundMolecule目標(biāo)分子，目標(biāo)化合物，靶分子切斷-合成子

Disconnection-Synthon切斷：將分子中的一個鍵斷開。符號：條件：1）是一個成熟反應(yīng)的逆過程。

2）原料易得。切斷點選擇：官能團，如雜原子、羰基、羥基、雙鍵、苯環(huán)BasicTermsAimAimedTarget合成子（synthon）：切斷時得到的概念性碎片合成等價物：能起合成子作用的試劑。合成子（synthon）：切斷時得到的概念性碎片合成等價物：FGI:FunctionalGroupInterconversion官能團互換

FGI：把一個官能團轉(zhuǎn)換成另一種官能團。目的：使一種切斷成為可能。符號：FGI:FunctionalGroupInterconv有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件切斷的選擇切斷的選擇有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件DisconnectionofmonoFunctionalGroup（單官能團的切斷）1.SimpleAlcoholDisconnectionofmonoFunctionSynthesisofAlcoholSynthesisofAlcoholSynthesis:Synthesis:Synthesis:Synthesis:選擇最穩(wěn)定的負離子處切斷選擇最穩(wěn)定的負離子處切斷通常情況是沒有一個取代基能給出穩(wěn)定負離子

Howwedo?We怎么do?通常情況是沒有一個取代基能給出穩(wěn)定負離子負離子等價物負離子等價物有了兩個好的切斷標(biāo)準(zhǔn)：1）合理。2）簡單有了兩個好的切斷標(biāo)準(zhǔn)：1）合理。2）簡單帶有兩個相同取代基的叔醇=酯+2Grignard帶有兩個相同取代基的叔醇=酯+2Grignard有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件NaBH4

只能還原醛，酮。不能還原酯LiAlH4

能還原所有羰基化合物NaBH4只能還原醛，酮。不能還原酯2Derivativesofalcohol涉及H-還原時，實際是FGI遇到上述結(jié)構(gòu)，F(xiàn)GI到醇是一種好的思路2Derivativesofalcohol涉及H-還有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件HomeworkHomework3DisconnectionofsimplealkeneAdditionofH2O3Disconnectionofsimplealk有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件切斷：1）合理。2）簡單。3）原料易得切斷：1）合理。2）簡單。3）原料易得4DisconnectionofAromaticKetone將醇切斷成羰基化合物和Grignard試劑----第一種主要切割將烯鍵切斷成羰基化合物和Wittig試劑----第二種主要切斷將芳香環(huán)上脂肪側(cè)鏈切斷---第三種主要切斷4DisconnectionofAromaticK有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件5ControllingProtection!5ControllingProtection!有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件真麻煩！真麻煩！6DisconnectionofSimpleketoneandAcid6DisconnectionofSimpleket有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件7LongChainAlkaneHydrogenationisoneofmaymethod交叉點7LongChainAlkaneHydrogenatWorkWorkDisconnectionofBifunctionalGroups（雙官能團的切斷）1).1,3-oxidizedskeletonA)3-hydroxycarbonylsDisconnectionofBifunctional有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件B)2,3-UnsaturatedcarbonylcompoundB)2,3-Unsaturatedcarbonylco有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件C)1,3-DicarbonylcompoundC)1,3-Dicarbonylcompound有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件StableanionworkStableanionwork2)1,5-Dicarbonylcompound2)1,5-Dicarbonylcompound有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件Michaeladditionisveryimportantinsomelongsyntheticprocesses.Michaeladditionisveryimpor有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件Mannichreaction&2,3-ketenoneMannichreaction&2,3-ketenon有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件DisconnectionofSpecialBifunctionalGroup（特殊雙官能團的切斷）1)1,2-oxidizedskeletonA)2-hydroxycarbonylDisconnectionofSpecialBifun有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件Benzoinreaction苯偶姻反應(yīng)Benzoinreaction苯偶姻反應(yīng)有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件B)1,2-Diol

B)1,2-DiolPinacolRearrangementPinacolRearrangement有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件2)1,4-OxidizedSkeletonA)1,4-DicarbonylCompound2)1,4-OxidizedSkeletonA)1,4有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件B)4-HydroxyCarbonylCompoundB)4-HydroxyCarbonylCompound有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件WorkWork3)1,6-DicarbonylCompound3)1,6-DicarbonylCompound有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件WorkWork

ComprehensiveexcisesComprehensiveexcises三、有機合成的實例（一）逆合成分析法的例子

例1：由C3以下的化合物合成

分析：可用β–酮酯合成法三、有機合成的實例（一）逆合成分析法的例子

合成：例2：由三乙（乙酰乙酸乙酯）和開鏈化合物及必要的試劑合成：合成：

分析：分析：

合成：例3：如何合成擴瞳劑（擴大眼睛的瞳孔）？合成：

分析：分析：

合成：合成：

例4：怎樣從三個碳原子以下的有機物為起始原料合成2-戊酮？分析：合成：例4：怎樣從三個碳原子以下的有機物為起始原料合成2-戊酮？

或：

(二)、其他例子例1：由苯、不超過3個碳的原料及必要的試劑合成或：

解：解：

例2：抗血吸蟲病藥物呋喃丙胺的合成路線如下，請?zhí)羁眨篊H3CHO，NaOH,加熱；PCl3，或SOCl2;(CH3)2CHNH2,NaOH例2：抗血吸蟲病藥物呋喃丙胺的合成路線如下，請?zhí)羁眨篊H五、三元環(huán)的反合成分析1.環(huán)化反應(yīng)（1）五、三元環(huán)的反合成分析1.環(huán)化反應(yīng)（1）（2）（2）2、插入反應(yīng)（1）環(huán)丙基酮類化合物的反合成分析（a）2、插入反應(yīng)（1）環(huán)丙基酮類化合物的反合成分析（a）合成：（b）合成：（b）（2）環(huán)丙烷類化合物的反合成分析（a）（b）（2）環(huán)丙烷類化合物的反合成分析（a）（b）六、四元環(huán)的反合成分析1、光反應(yīng)（1）六、四元環(huán)的反合成分析1、光反應(yīng)（1）（2）（2）合成：（3）合成：（3）2、離子反應(yīng)（1）環(huán)丁烷、環(huán)丁烯a合成：2、離子反應(yīng)（1）環(huán)丁烷、環(huán)丁烯a合成：b合成：b合成：(2)環(huán)丁酮例合成：(2)環(huán)丁酮例合成：七、五元環(huán)的反合成分析1.電環(huán)化反應(yīng)a七、五元環(huán)的反合成分析1.電環(huán)化反應(yīng)a合成b合成b2、σ-重排反應(yīng)例：2、σ-重排反應(yīng)例：合成：合成：乙烯基環(huán)丙烷可由多種方法合成共軛雙烯重氮酮aα，β-不飽和酮的β-環(huán)丙基化b乙烯基環(huán)丙烷可由多種方法合成共軛雙烯重氮酮aα，β-不飽C、酮與環(huán)丙基硫醚或硅烷α-碳負離子的親核加成合成：例C、酮與環(huán)丙基硫醚或硅烷α-碳負離子的親核加成合成：例3、分子內(nèi)環(huán)化反應(yīng)（1）分子內(nèi)Wittig-Horner反應(yīng)（2）分子內(nèi)羥醛縮合反應(yīng)3、分子內(nèi)環(huán)化反應(yīng)（1）分子內(nèi)Wittig-Horner反（3）Marfal環(huán)合反應(yīng)例（3）Marfal環(huán)合反應(yīng)例八、六元環(huán)的反合成分析1、Robinson并環(huán)化反應(yīng)（2）（1）八、六元環(huán)的反合成分析1、Robinson并環(huán)化反應(yīng)（3）（4）（5）（3）（4）（5）（1）2、Diels-Alder反應(yīng)（1）2、Diels-Alder反應(yīng)（2）（2）3、芳香族化合物的還原（1）（2）合成：3、芳香族化合物的還原（1）（2）合成：4、Birch還原（2）（1）4、Birch還原（2）（1）（3）其它芳核的部分還原（3）其它芳核的部分還原ThankYou!ThankYou!有機合成路線設(shè)計有機合成路線設(shè)計反向合成的意義和步驟反向合成的意義和步驟（原料目標(biāo)化合物（簡單化合物，較直觀）

目標(biāo)化合物原料:逆合成法（retrosynthesis）（原料目標(biāo)化合物（簡單化合物，較直觀）有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件a優(yōu)于ba優(yōu)于b

逆合成導(dǎo)出的合成路線不止一種，應(yīng)認(rèn)真分析比較，選出最合理的路線。

同一化合物可在不同的地方斷開，有合理與不合理之分，同樣合理也有優(yōu)劣之差：如：b合理，a不合理b優(yōu)于a有消除副反應(yīng)②①逆合成導(dǎo)出的合成路線不止一種，應(yīng)認(rèn)真分析比較，選出有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件分子分割法分子分割法有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件BasicTermsAimAimedTarget//CompoundMolecule目標(biāo)分子，目標(biāo)化合物，靶分子切斷-合成子

Disconnection-Synthon切斷：將分子中的一個鍵斷開。符號：條件：1）是一個成熟反應(yīng)的逆過程。

2）原料易得。切斷點選擇：官能團，如雜原子、羰基、羥基、雙鍵、苯環(huán)BasicTermsAimAimedTarget合成子（synthon）：切斷時得到的概念性碎片合成等價物：能起合成子作用的試劑。合成子（synthon）：切斷時得到的概念性碎片合成等價物：FGI:FunctionalGroupInterconversion官能團互換

FGI：把一個官能團轉(zhuǎn)換成另一種官能團。目的：使一種切斷成為可能。符號：FGI:FunctionalGroupInterconv有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件切斷的選擇切斷的選擇有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件DisconnectionofmonoFunctionalGroup（單官能團的切斷）1.SimpleAlcoholDisconnectionofmonoFunctionSynthesisofAlcoholSynthesisofAlcoholSynthesis:Synthesis:Synthesis:Synthesis:選擇最穩(wěn)定的負離子處切斷選擇最穩(wěn)定的負離子處切斷通常情況是沒有一個取代基能給出穩(wěn)定負離子

Howwedo?We怎么do?通常情況是沒有一個取代基能給出穩(wěn)定負離子負離子等價物負離子等價物有了兩個好的切斷標(biāo)準(zhǔn)：1）合理。2）簡單有了兩個好的切斷標(biāo)準(zhǔn)：1）合理。2）簡單帶有兩個相同取代基的叔醇=酯+2Grignard帶有兩個相同取代基的叔醇=酯+2Grignard有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件NaBH4

只能還原醛，酮。不能還原酯LiAlH4

能還原所有羰基化合物NaBH4只能還原醛，酮。不能還原酯2Derivativesofalcohol涉及H-還原時，實際是FGI遇到上述結(jié)構(gòu)，F(xiàn)GI到醇是一種好的思路2Derivativesofalcohol涉及H-還有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件HomeworkHomework3DisconnectionofsimplealkeneAdditionofH2O3Disconnectionofsimplealk有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件切斷：1）合理。2）簡單。3）原料易得切斷：1）合理。2）簡單。3）原料易得4DisconnectionofAromaticKetone將醇切斷成羰基化合物和Grignard試劑----第一種主要切割將烯鍵切斷成羰基化合物和Wittig試劑----第二種主要切斷將芳香環(huán)上脂肪側(cè)鏈切斷---第三種主要切斷4DisconnectionofAromaticK有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件5ControllingProtection!5ControllingProtection!有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件真麻煩！真麻煩！6DisconnectionofSimpleketoneandAcid6DisconnectionofSimpleket有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件7LongChainAlkaneHydrogenationisoneofmaymethod交叉點7LongChainAlkaneHydrogenatWorkWorkDisconnectionofBifunctionalGroups（雙官能團的切斷）1).1,3-oxidizedskeletonA)3-hydroxycarbonylsDisconnectionofBifunctional有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件B)2,3-UnsaturatedcarbonylcompoundB)2,3-Unsaturatedcarbonylco有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件C)1,3-DicarbonylcompoundC)1,3-Dicarbonylcompound有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件StableanionworkStableanionwork2)1,5-Dicarbonylcompound2)1,5-Dicarbonylcompound有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件Michaeladditionisveryimportantinsomelongsyntheticprocesses.Michaeladditionisveryimpor有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件Mannichreaction&2,3-ketenoneMannichreaction&2,3-ketenon有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件DisconnectionofSpecialBifunctionalGroup（特殊雙官能團的切斷）1)1,2-oxidizedskeletonA)2-hydroxycarbonylDisconnectionofSpecialBifun有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件Benzoinreaction苯偶姻反應(yīng)Benzoinreaction苯偶姻反應(yīng)有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件B)1,2-Diol

B)1,2-DiolPinacolRearrangementPinacolRearrangement有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件2)1,4-OxidizedSkeletonA)1,4-DicarbonylCompound2)1,4-OxidizedSkeletonA)1,4有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件B)4-HydroxyCarbonylCompoundB)4-HydroxyCarbonylCompound有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件WorkWork3)1,6-DicarbonylCompound3)1,6-DicarbonylCompound有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件有機合成機理4有機合成路線設(shè)計課件WorkWork

ComprehensiveexcisesComprehensiveexcises三、有機合成的實例（一）逆合成分析法的例子

例1：由C3以下的化合物合成

分析：可用β–酮酯合成法三、有機合成的實例（一）逆合成分析法的例子

合成：例2：由三乙（乙酰乙酸乙酯）和開鏈化合物及必要的試劑合成：合成：

分析：分析：

合成：例3：如何合成擴瞳劑（擴大眼睛的瞳孔）？合成：

分析：分析：

合成：合成：

例4：怎樣從三個碳原子以下的有機物為起始原料合成2-戊酮？分析：合成：例4：怎樣從三個碳原子以下的有機物為起始原料合成2-戊酮？

或：

(二)、其他例子例1：由苯、不超過3個碳的原料及必要的試劑合成或：

解：解：

例2：抗血吸蟲病藥物呋喃丙胺的合成路線如下，請?zhí)羁眨篊H3CHO，NaOH,加熱；PCl3，或SOCl2;(CH3)2CHNH2,NaOH例2：抗血吸蟲病藥物呋喃丙胺的合成路線如下，請?zhí)羁眨篊H五、三元環(huán)的反合成分析