有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)

有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)第1頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)合成的目的和要求通過一定的反應(yīng)，使原來分子中某一個(gè)或幾個(gè)化學(xué)鍵斷裂，同時(shí)形成一個(gè)或幾個(gè)新的化學(xué)鍵，從而使分子發(fā)生轉(zhuǎn)變或?qū)讉€(gè)小分子連接起來。1合成的步驟越少越好；2每步的產(chǎn)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：第2頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三有機(jī)合成的主要手段1官能團(tuán)的引入;2官能團(tuán)的轉(zhuǎn)換；3碳架的建造；

（1）碳鏈的增長(zhǎng)；（2）碳鏈的縮短；（3）碳架的重組；（4）環(huán)的閉合和打開。第3頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（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?；磻?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)。第4頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月*4各類縮合反應(yīng)重要的縮合反應(yīng)包括：羥醛縮合；P352Claisen縮合反應(yīng)；P363Claisen-Schmidt縮合；P353（羥醛交叉縮合）Mannich反應(yīng)；P355Knoevenagel反應(yīng)；Darzens反應(yīng)；P360Reformatsky反應(yīng)；Benzoin縮合反應(yīng)；Perkin反應(yīng)；P357Wittig反應(yīng)；Michael加成反應(yīng)；Robinson縮環(huán)反應(yīng)第5頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）碳鏈縮短的方法*1一元羧酸的脫羧反應(yīng)；*2二元羧酸的脫羧脫水反應(yīng)；*3烯，炔，酮，芳烴側(cè)鏈，-二醇和-羥基醛或酮的氧化斷裂反應(yīng)；*4甲基酮的鹵仿反應(yīng)；*5酰胺的Hofmann降解反應(yīng)；*6Curtius重排反應(yīng)；*7Schmidt重排反應(yīng)；*8環(huán)加成的逆反應(yīng)；*9-二羰基化合物的酮式分解和酸式分解；*10酯縮合的逆反應(yīng)；*11酯的熱裂；*12黃原酸酯的熱裂；*13四級(jí)銨鹽的熱裂(Hofmann消除)；*14氧化胺的Cope消除反應(yīng)。第6頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（3）碳架的重組；碳架重組的反應(yīng)是各種重排反應(yīng)，包括：*1Wegner-Meerwein重排；*2頻哪醇(Pinacol)重排；*3異丙苯氧化重排；*4Bechmann重排；*5Favosky重排；*6Baeyer-Villiger氧化重排；*7Hofmann重排;*8聯(lián)苯胺重排;*9Benzilicacid重排;*10Claisen重排;*11Fries重排;*12Cope重排。第7頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（4）環(huán)的閉合和打開環(huán)的閉合：三元環(huán)：1）丙二酸酯與1,2-二鹵代烷的烷基化反應(yīng)；2）烯烴和卡賓的反應(yīng)；四元環(huán)：1）丙二酸酯與1,3-二鹵代烷的烷基化反應(yīng)；2）烯烴光二聚的反應(yīng)；五元環(huán)：1）狄克曼關(guān)環(huán)反應(yīng)；2）1,3-偶極環(huán)加成反應(yīng)；3）丙二酸酯與1,4-二鹵代烷的烷基化反應(yīng)；六元環(huán)：1）Diels-Alder反應(yīng)；2）苯環(huán)的還原反應(yīng)；3）酯的烷基化反應(yīng)；更大的環(huán)系：1）分子內(nèi)羥醛縮合反應(yīng)；2）酮醇縮合反應(yīng)。環(huán)的打開與切斷碳鏈的手段類似。第8頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四逆合成原理逆合成原理是以合成子概念和切斷法為基礎(chǔ)，從目標(biāo)化合物出發(fā)；通過官能團(tuán)轉(zhuǎn)換或鍵的切斷；去尋找一個(gè)又一個(gè)前體分子（合成子），直至前體分子為最易得的原料為止，這是完成合成設(shè)計(jì)的一條有效途徑。逆合成分析過程包括：1識(shí)別目標(biāo)分子;2對(duì)目標(biāo)分子進(jìn)行逆向分析；3制定合成路線。第9頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月常用術(shù)語切斷：一種分析法，這種方法是將分子中的一個(gè)鍵切斷使目標(biāo)分子轉(zhuǎn)變成為一種可能的原料；官能團(tuán)互換：把一個(gè)官能團(tuán)換寫成另一個(gè)官能團(tuán)，以使切斷成為可能的一種方法；通常用FGI表示。第10頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月常用術(shù)語合成等價(jià)物：一種能起合成子作用的試劑。合成子常由于其本身太不穩(wěn)定而不能直接使用；合成子：在切斷時(shí)所得出的概念性的分子碎片，通常是個(gè)離子；目標(biāo)分子：最終要合成的分子；通常用TM表示。第11頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)有機(jī)化合物的合成第12頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例一：用三個(gè)或三個(gè)碳以下的有機(jī)原料和適當(dāng)?shù)臒o機(jī)試劑合成：逆合成分析：第13頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月合成路線：無水醚無水醚△第14頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例二：用四個(gè)或四個(gè)碳以下的有機(jī)原料和適當(dāng)?shù)臒o機(jī)試劑合成：逆合成分析：第15頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月合成路線：無水醚第16頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例三：用苯和適當(dāng)?shù)臒o機(jī)試劑合成：逆合成分析：第17頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月合成路線：濃H2SO4濃第18頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例四：用苯和二個(gè)或二個(gè)碳以下的有機(jī)原料和無機(jī)試劑合成：逆合成分析：第19頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月合成路線：第20頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例五：用三個(gè)或三個(gè)碳以下的有機(jī)原料和適當(dāng)?shù)臒o機(jī)試劑合成：逆合成分析：第21頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月合成路線：第22頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例六：用環(huán)己醇作原料合成：逆合成分析：第23頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月合成路線：第24頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例七用不超過二個(gè)碳的簡(jiǎn)單有機(jī)原料或苯合成：逆合成分析：第25頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月合成路線：無水醚第26頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例八用不超過四個(gè)碳的簡(jiǎn)單有機(jī)原料合成：逆合成分析：第27頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月合成路線:第28頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例九用環(huán)己烯和二個(gè)碳的簡(jiǎn)單有機(jī)原料合成：逆合成分析：第29頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月合成路線:思考題:如何制備:2H2O1第30頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例十用苯和五個(gè)碳以下的簡(jiǎn)單有機(jī)原料合成：第31頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月逆合成分析：第32頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月合成路線:H+第33頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例十一用苯，苯甲酸和五個(gè)碳以下的簡(jiǎn)單有機(jī)原料合成：第34頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月逆合成分析：第35頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月合成路線:第36頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例十二用苯,三個(gè)或三個(gè)碳以下的有機(jī)原料和適當(dāng)?shù)臒o機(jī)試劑合成：第37頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月逆合成分析：第38頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月合成路線：第39頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例十三用不超過四個(gè)碳的簡(jiǎn)單有機(jī)原料合成：逆合成分析：第40頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月合成路線：第41頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例十四用不超過四個(gè)碳的簡(jiǎn)單有機(jī)原料和苯合成消毒劑：第42頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月逆合成分析：第43頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月合成路線：濃第44頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例十五用不超過四個(gè)碳的簡(jiǎn)單有機(jī)原料或苯合成：第45頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月逆合成分析：雙烯合成第46頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月合成路線：第47頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例十六用D-(+)-甘油醛合成D-(-)-來蘇糖：第48頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月逆合成分析：第49頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月合成路線：第50頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例十七用不超過五個(gè)碳的簡(jiǎn)單有機(jī)原料合成：逆合成分析：第51頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月合成路線：第52頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例十八用不超過五個(gè)碳的簡(jiǎn)單有機(jī)原料合成：逆合成分析：第53頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月合成路線：第54頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)天然產(chǎn)物的合成1.角鯊烯的合成第55頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月逆合成分析：第56頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月逆合成分析：第57頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月全合成路線：第58頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第59頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第60頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.雌酮激素的合成第61頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月逆合成分析：第62頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月逆合成分析：第63頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月逆合成分析：第64頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月全合成路線：第65頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第66頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第67頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月拆分第68頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月OVER第69頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月增加一個(gè)C的羧酸

增加兩個(gè)C的伯醇

與甲醛反應(yīng)得伯醇，其它得仲醇

叔醇

利用格利雅試劑的反應(yīng)：第70頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Claisen縮合反應(yīng)；P363含有α-氫的酯在醇鈉等堿性縮合劑作用下發(fā)生縮合作用，失去一分子醇得到β-酮酸酯。如2分子乙酸乙酯在金屬鈉和少量乙醇作用下發(fā)生縮合得到乙酰乙酸乙酯。

第71頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Claisen-Schmidt縮合；一個(gè)無α-氫原子的醛與一個(gè)帶有α-氫原子的脂肪族醛或酮在稀氫氧化鈉水溶液或醇溶液存在下發(fā)生縮合反應(yīng),并失水得到α，β-不飽和醛或酮。第72頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Mannich反應(yīng)；P355又稱為胺甲基化反應(yīng)，含有α-活潑氫的醛、酮與甲醛及胺反應(yīng)，結(jié)果一個(gè)α-活潑氫被胺甲基取代，此反應(yīng)所得產(chǎn)物稱為Mannich堿。取代的氨甲基第73頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Knoevenagel反應(yīng)；在弱堿的催化作用下，醛、酮與含有活潑亞甲基的化合物發(fā)生的失水縮合反應(yīng)。第74頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Darzens反應(yīng)；P360

醛、酮與α-鹵代酸酯在強(qiáng)堿(RONa,NaNH2,(CH3)3COK)催化作用下互相作用，生成α,β-環(huán)氧酸酯的反應(yīng)。α,β-環(huán)氧酸酯*CH2生成醛

CHR生成酮第75頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Reformatsky反應(yīng)；醛或酮與α-鹵代酸酯和鋅在惰性溶劑中反應(yīng),經(jīng)水解后得到β-羥基酸酯。第76頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Benzoin縮合反應(yīng)；又稱為安息香縮合反應(yīng)，芳香醛在氰化鉀的作用下，發(fā)生雙分子縮合，生成α-羥基酮的反應(yīng)。安息香第77頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Perkin反應(yīng)；P357在堿性催化劑的作用下，芳香醛與酸酐縮合生成β-芳基-α,β-不飽和酸的反應(yīng)。第78頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月反應(yīng)機(jī)理第79頁(yè)，課件共82頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Wittig反應(yīng)；在