有机合成设计课件.ppt

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1、有机合成设计DesigningOrganicSynthesesAProgrammedIntroductiontotheSynthonApproach原著：STUARTWARREN编译：贾洪斌1为什么要使用切断这种麻烦的方法？对给定的任务，只知道TM的结构；2.倒推：从已知的TM推导出该用什么原料；3.确定了原料，才能合成。2合成子分析法术语：切断（Disconnection，Dis）：一种分析方法，即断裂一个化学键，把一个分子转变成可能的起始物。例如：3官能团转化（FunctionalGroupInterconversion

2、，FGI）：把一个官能团写成另一个官能团，以便使切断成为可能的方法。用⇒上写有FGI的符号来表示。例如:4试剂（Reagent）：一种化合物，在设计的合成中反应，产生一个中间体或产生目标分子本身。它是合成子的合成等价物。合成等价物（SyntheticEquivalent）：一种具有合成子功能的试剂，因为合成子本身不能直接使用，需要用一个等价物来表示它。例如Me-就叫做合成子，而甲基铜锂试剂就是合成等价物。合成子：做切断时得到的概念性碎片，通常是离子，它是不能直接应用的。例如：5添加官能团FGA（FunctionalGroupAddi

3、tion）：有时一个需要合成的化合物没有官能团，须添加一个官能团才能进行切断。例如，下列化合物只有添加一个双键才符合Diels-Alder反应模式：6从螺环的结构看像片呐醇重排的产物，但少了一个C=O，加上它就符合了这一经典的反应。再如：7设计一个合成的例行程序包括：1．分析：（1）认出TM中的官能团；（2）用相当于已知和可靠的反应进行切断；（3）必要时重复进行切断以便达到易于取得的起始原料。82．合成：（1）根据分析写出合成计划，加进试剂和条件；（2）根据实验室中所遇到的失败和成功修改计划。要满足这些程序需要：了解各种反应机理；具

4、有运用各种可靠反应的能力；应该具有哪些化合物是易得的判断力，如四个碳以下的直链烷烃、三烯、三苯、一炔一萘、长链的偶数碳醇和脂肪酸；应当熟练地掌握各类反应的立体化学。9第二章醇的合成切断介绍：1,1-切断：官能团和切下的亲核试剂都在同一个碳上，所以叫1,1-切断。1,2-切断：被切下的亲核试剂与OH在α,β-碳上，所以叫1,2-切断。10这两类切断所依据的都是分子的正常极性，即，亲核试剂R-（或用RMgX表示）对电正性的碳进攻：由于分子中只有一个官能团，因此也叫做“一基团切断”。11（一）1,1-C-C键切断醇（1）中的羟基曾被用来研

5、究其控制同一分子中烃链被氧化的可能性：（1a和1b）的分析如下：因此需要合成带支链的醇（1a）和不带支链的醇（1b）进行比较：12以（1a）的合成为例：13在较复杂的例子里，可能会在格氏反应前或后作进一步的切断或官能团转化。下面的（2）就是一例：14合成如下：一定要注意反应的先后顺序！15再如化合物（3），也是一个乙酸酯，需经FGI成醇才能做所示的两侧切断，而如果在一侧切断就不合理了：合成如下：16判断一个切断的好坏有两个标准：①要有合理的机理；②最大程度的简化。例如（4）：任一取代基被切断都合理，但下列（5）就不行：17因为b的切

6、断并未使问题简化：bb’的切断也是很合理的。合成题中如何选择，要依据题目给定的原料。18试设计TM6的合成。当醇羟基所在碳上有两个相同基团时，一般是作为格氏试剂与酯的加成。再如：19或作为对称的酮和一个格氏试剂。例如：而如果将其中一个Ar切断就不一定合理。所以，分子的对称性在合成中是要充分利用的。20如果醇羟基碳上有一个基团是H，则是羰基化合物的还原。试设计TM的合成：这是一个伯醇，可来自醛、酯或酸的还原：两端的酯和醛相同或类似TMbb’的合成。21再来看一个二醇（7）的合成。这里，支链上的叔醇具有很好的对称性：22合成如下：23化

7、合物（8）为肌肉松弛剂，叫做派林道尔（Pirindol）：它的合成实际上是比较简单的：24有时一个TM的设计可能有几条路线可供选择，例如化合物（9），似乎可从几处加以切断，实际上只有a是合适的：b的难点在于不易得到相应的反式双键；亲核进攻时无法保证进攻的位置；c类似一个线性合成。25选择切断时要注意的两个问题为：①在接近分子的中央处进行切断，从而使其切断成两个合理的、尽可能大的碎片；这样可导致收敛性合成。②在分支点上进行切断，这样更有可能给出直链碎片，而这些直链碎片更有可能是易得的化合物。所以，26通过（11）可以看出，一个环和一个

8、链之间的连接必定是一个分支点，所以可如下分析化合物（11）：27有时目标化合物不是醇，那就需要进行官能团的转化。例如化合物（12）就可以切断为（12a）：合成：28（二）1,2-C-C键切断也可以叫做环氧烷切断。这类化合物的特点是，在