現(xiàn)代有機(jī)合成

合成設(shè)計(jì)中必備的基礎(chǔ)知識(shí)

碳骨架合成指定結(jié)構(gòu)

功能團(tuán)種類和位置

的化合物

分子構(gòu)型1一、合成合適的碳骨架

常見的合成目標(biāo)：1.碳鏈增長(zhǎng)—最主要（由小分子大分子）；2.碳鏈縮短—有時(shí)也用到（如大的化合物天然或合成易得）；3.成環(huán)—對(duì)環(huán)狀化合物是關(guān)鍵；4.重排21、碳鏈的增長(zhǎng)：(現(xiàn)有的反應(yīng)從機(jī)理上分三類)

自由基反應(yīng)：

太活潑，難于定向控制—合成應(yīng)用少

離子反應(yīng)：

電子受體電子給體（親電）（親核）

協(xié)同反應(yīng)：

環(huán)加成的重要方法。3（1）碳鏈增長(zhǎng)的方法

1金屬有機(jī)化合物與鹵代烷的偶聯(lián)反應(yīng)；

2金屬有機(jī)化合物與羰基，氰基的加成反應(yīng)；

3金屬有機(jī)化合物與環(huán)氧化合物的開環(huán)反應(yīng)；

4各類縮合反應(yīng)；

5炔烴，芳環(huán)，酮，酯，-二羰基化合物和-羰基腈的烷基化和酰基化反應(yīng)；

6酮的雙分子還原；

7酯的雙分子還原；

8環(huán)加成反應(yīng)；

9烯烴的羰基化反應(yīng)。4

4各類縮合反應(yīng)重要的縮合反應(yīng)包括：醇醛縮合；Claisen縮合反應(yīng)；酯縮合反應(yīng)（Claisen-Schmidt縮合）；Mannich反應(yīng)；Knoevenagel反應(yīng)；Darzens反應(yīng)；Reformatsky反應(yīng)；Benzoin縮合反應(yīng)；Perkin反應(yīng)；Wittig反應(yīng)；Michael加成反應(yīng)；Robinson縮環(huán)反應(yīng)5（1）、親核取代：

電子給體（親核試劑）：碳負(fù)離子或潛在的碳負(fù)離子都是金屬化合物（由鹵代烴，端炔制備）如：

格氏試劑RMgBr烷基鋰RLi烷基銅鋰R2CuLi金屬炔化物RC三C-

+MgX（+Na）用于形成新的C－C鍵的反應(yīng)：6吸電子基α－位上的H在堿存在下轉(zhuǎn)變成烯醇鹽電子給體：

7為了保證烯醇鹽有足夠的濃度，必須根據(jù)α－H活性大小，選擇合適的堿。8生成新的C－C鍵的反應(yīng)：（1）、親核取代：9（2）、負(fù)碳離子對(duì)羰基的親核加成10芳環(huán)上的親電取代：11一、合成合適的碳骨架

常見的合成目標(biāo)：1.碳鏈增長(zhǎng)—最主要（由小分子大分子）；2.碳鏈縮短—有時(shí)也用到（如大的化合物天然或合成易得）；122、碳鏈的縮短（1）、脫羧（2）、鹵仿反應(yīng)：（3）、烯的氧化：（4）、酮的氧化：13一、合成合適的碳骨架

常見的合成目標(biāo)：1.碳鏈增長(zhǎng)—最主要（由小分子大分子）；2.碳鏈縮短—有時(shí)也用到（如大的化合物天然或合成易得）；

3.成環(huán)—對(duì)環(huán)狀化合物是關(guān)鍵；4.重排143、成環(huán)：（1）、三（四）元環(huán)：3員：4員：15五員：六員：16一、合成合適的碳骨架

常見的合成目標(biāo)：1.碳鏈增長(zhǎng)—最主要（由小分子大分子）；2.碳鏈縮短—有時(shí)也用到（如大的化合物天然或合成易得）；3.成環(huán)—對(duì)環(huán)狀化合物是關(guān)鍵；

4.重排174、重排反應(yīng)：（1）、Pinacol重排：（2）、Beckmann重排：184.1NucleophilicRearrangement(親核性重排）1Wagner-Meerweinrearrangement(碳正離子重排)19StablecationStablecation20212PinacolicRearrangement22ThestablecationformedsuperiorPhenylgroupmovefirst23UnderHNO2,theaminoalcoholrearrangesasthatofpinacol

243α-EthandioneRearrangement25α-Ethandionewithα-hydrogenwillproceedcondensation26IfNaOHwasreplacedbyNaOMeort-BuONa,α-hydroxycarboxyesterwillbeproducedUsually,ethyloxyanionactsasareductionreagent.274BeckmannRearrangementThegroupoppositetohydroxywillshift285Baeyer-VilligerRearrangement29Groupmovedasthefollowingorder:tertiaryalkyl＞aryl＞H＞secondaryalkyl＞primaryalkyl＞methyl30

ThecumenehydroperoxiderearrangementisquiteresembletheBaeyer-VilligerRearrangement31

Importantindustrialreactionformanufacturingphenolandacetone324.2ElectrophilicRearrangementElectrophilicrearrangementisnotsocommonasnucleophilicrearrangementThetransitionstateis:331FavorskiiRearrangement34MechanismofFavorskiiRearrangement35Forasymmetriccycloprapanone,thestableanionformdominantly36Differentα-chloroketoneformsamerearrangementproduct:37IntramolecularSN2attack(structuremaintaining):382StevensRearrangementStructuremaintaining39SommeletRearrangement403WittigRearrangement414FriesRearrangement424.3RadicalRearrangement43二、在分子特定位置上引入所需的官能團(tuán)最理想的情況是骨架改變的同時(shí)在指定位置引入官能團(tuán)，但仍常需要引入、消去或轉(zhuǎn)變官能團(tuán)。

（ComprehensiveOrganicTransformations）1、官能團(tuán)的轉(zhuǎn)換：氧化程度相同的官能團(tuán)可以通過取代相互轉(zhuǎn)化：44氧化程度不同的可以通過氧化－還原相互轉(zhuǎn)化：452、官能團(tuán)的引入與消除：引入：46消除：47三、立體化學(xué)控制：

我們已學(xué)過的立體選擇性反應(yīng)：1、重排2.取代：483、加成反應(yīng)：烯烴＋鹵素：49由環(huán)己酮合成50由C4或C4以下有機(jī)物合成：5