【正文】 應(yīng)； (4)使用任何無(wú)機(jī)化合物不必寫出它的制法； 合成路線的書寫 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 36 (5)常用的有機(jī)化合物不必寫出它的制法； (6)為了節(jié)約時(shí)間，可把兩步或幾步較簡(jiǎn)單的反應(yīng)合為一步，同時(shí)要指出進(jìn)行各步反應(yīng)的次序；例如： 合成路線的書寫 可以寫為 (7)如得到幾種異構(gòu)體，應(yīng)寫出把它們分離開(kāi)來(lái)的步驟，合成幾種異構(gòu)體的反應(yīng)盡可能不要使用。 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 37 有機(jī)合成反應(yīng)的選擇性與控制 選擇性 （ 化學(xué)選擇性、位置選擇性和立體選擇性 ） 1 化學(xué)選擇性 OOO C 2 H 5N a B H 4L i A l H 4O HOO C 2 H 5O HO H2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 38 選擇性 2 位置選擇性 H OH OO H31 1 1 7M n O 2OH OO H31 1 1 72022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 39 選擇性 3 立體選擇性 （ 不對(duì)稱合成 ） L i A l H 4E t 2 OOO HHHO H樟 腦 酮 e x a ( 9 0 % ) e n d o ( 1 0 % )+2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 40 選擇性 3 立體選擇性 對(duì)映過(guò)量的百分比， ee%值（ enantiomeric excess） 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 41 ? 當(dāng)一個(gè)有機(jī)反應(yīng)有可能按兩種或兩種以上反應(yīng)途徑進(jìn)行時(shí)，其產(chǎn)物的分布可以依據(jù)各產(chǎn)物的穩(wěn)定性來(lái)確定，也可以依據(jù)各個(gè)反應(yīng)的速率來(lái)確定。若前者是確定因素．此反應(yīng)是 熱力學(xué)控制 的；若后者是確定因素，則此反應(yīng)是 動(dòng)力學(xué)控制 的 。 反應(yīng)的控制因素 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 42 ? 下列反應(yīng)是熱力學(xué)控制反應(yīng)： 反應(yīng)的控制因素 ? 下列反應(yīng)是動(dòng)力學(xué)控制反應(yīng)： 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 43 反應(yīng)的控制因素 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 44 ? 當(dāng)反應(yīng)受動(dòng)力學(xué)控制時(shí)，主要影響因素是電子效應(yīng)和空間效應(yīng)。觀察下列反應(yīng)： 反應(yīng)的控制因素 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 45 習(xí)題一 試用逆合成法推導(dǎo)下列化合物的合成路線： CH2=CHCH2OH BrCH2CH2CO2CH3 HOCH2CH2SCH2CH2CN C2H5OCH2CH2CN (C6H5)2C=CH2 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 46 分子骨架的形成 碳單鍵的形成 碳雙鍵的形成 碳叁鍵的形成 碳環(huán)的形成 雜環(huán)的形成 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 47 主要包括： ? FriedelCrafts反應(yīng) ? 氯甲基化反應(yīng) ? 炔烴的烴基化反應(yīng) ? 金屬有機(jī)化合物的反應(yīng) ? 活潑亞甲基化合物的反應(yīng) ? 生成烯胺的碳烷基化和碳?；磻?yīng) ? 縮合反應(yīng) 分子骨架的形成 碳 碳單鍵的形成 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 48 FriedelCrafts反應(yīng) ? 在酸的催化作用下芳香烴與烷基化試劑作用，芳環(huán)上的氫被烷基取代的反應(yīng)，稱為傅 克烷基化反應(yīng)。鹵代烷、烯烴和醇是常用的烷基化試劑，此外還有醛、酮、環(huán)烷烴等。 ? 傅 克烷基化反應(yīng)常用的催化劑可分為兩大類。一類是路易斯酸，主要為金屬鹵化物，它們的催化活性大致如下： AlCl3＞ FeCl3＞ SbCl3＞ SnCl3＞BF3＞ TiCl3＞ ZnC12 ? 其中 AlCl3是最常用，也是催化活性最強(qiáng)的。 （ 1）傅 — 克烷基化反應(yīng) 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 49 ? 另一類為質(zhì)子酸，如 HF、 H2S0 H3P04等。此外，還有其他類型的催化劑，如酸性氧化物、有機(jī)鋁化合物等。 （ 1）傅 — 克烷基化反應(yīng) 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 50 ? 對(duì)于鹵代烷 ， 不同的鹵原子以及不同結(jié)構(gòu)的烷基對(duì)烷基化反應(yīng)均有影響 。 當(dāng)烷基相同而鹵原子不同時(shí) ， 反應(yīng)活性次序?yàn)椋? RCl 〉 RBr＞ RI ? 當(dāng)鹵原子相同而烷基不同時(shí)，其活性大小順序?yàn)椋? （ 1）傅 — 克烷基化反應(yīng) 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 51 ? 由于烷基是供電子基，當(dāng)芳環(huán)上引入烷基后，環(huán)上的電子云密度增加，使芳環(huán)更加活潑，更加容易進(jìn)行親電取代反應(yīng)，團(tuán)此苯在烷基化時(shí)生成的單取代烷基苯很容易進(jìn)一步進(jìn)行反應(yīng)生成二取代烷基苯或多取代烷基苯 。 （ 1）傅 — 克烷基化反應(yīng) 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 52 ? 傅 克烷基化反應(yīng)具有可逆性，烷基苯在強(qiáng)酸的催化作用下能夠發(fā)生烷基的歧化和轉(zhuǎn)移。當(dāng)苯過(guò)量時(shí)，有利于發(fā)生烷基的轉(zhuǎn)移，使多烷基苯向單烷基苯轉(zhuǎn)化。利用這一性質(zhì)，在制備單取代烷基苯時(shí)，可使副產(chǎn)物的多烷基苯與苯發(fā)生烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，即脫烷基再與苯進(jìn)行烷基化，以增加單取代烷基苯的收率。 （ 1）傅 — 克烷基化反應(yīng) 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 53 ? 當(dāng)烷基化試劑的碳鏈多于兩個(gè)碳時(shí)，生成多種異構(gòu)產(chǎn)物，這主要是烷基正離子發(fā)生重排的結(jié)果。例如 ： （ 1）傅 — 克烷基化反應(yīng) 芳環(huán)上的取代基對(duì)傅 克烷基化反應(yīng)有較大影響，當(dāng)芳環(huán)上連有 — NO — CN等吸電子基團(tuán)時(shí)，反應(yīng)不易進(jìn)行，甚至不能發(fā)生。 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 54 ? 在無(wú)水三氯化鋁的催化下，芳烴與酰鹵或酸酐反應(yīng)，將?；氡江h(huán)，生成芳酮。 (2)傅 — 克?；磻?yīng) 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 55 ? 常用的?；噭┦酋｛u (主要為酰氯和酰溴 )和酸酐。酰鹵的反應(yīng)活性順序?yàn)椋? (2)傅 — 克酰基化反應(yīng) 常用的催化劑為路易斯酸，如 AlCl BFSnCl ZnCl2等。 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 56 ? 酰基是一個(gè)間位定位基，當(dāng)一個(gè)?；〈江h(huán)的氫后，使苯環(huán)的活性降低，反應(yīng)停止，產(chǎn)物一般為一元取代苯，而不會(huì)生成多元取代苯的混合物，因此芳烴?；磻?yīng)的產(chǎn)率一般比較好。 ? 此外，酰基化反應(yīng)是不可逆的，也不發(fā)生重排，因此?；磻?yīng)在合成上很有價(jià)值。 (2)傅 — 克?；磻?yīng) 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 57 ? 由于?；磻?yīng)產(chǎn)物單純，可以用此反應(yīng)先生成酮，再還原，以制備芳烴的烷基衍生物。 (2)傅 — 克?；磻?yīng) 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 58 ? 氯甲基化反應(yīng)與傅 克反應(yīng)類似，它是通過(guò)苯與甲醛、氯化氫在無(wú)水氯化鋅作用下反應(yīng)生成氯化芐： 氯甲基化反應(yīng) 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 59 ? 導(dǎo)入的氯甲基可以轉(zhuǎn)化為其他基團(tuán)，因此氯甲基化反應(yīng)在有機(jī)合成上很意義。 氯甲基化反應(yīng) 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 60 炔烴的烴基化反應(yīng) ? 與炔基直接相連的氫為活潑氫，易于形成金屬炔化物，金屬炔化物可以作為親核試劑與鹵代烴進(jìn)一步反應(yīng)，生成高級(jí)炔烴。這是炔烴碳鏈增長(zhǎng)的重要方法。 R C C N a + R 39。X R C C R 39。R C C N a + R 39。 X R C C R 39。2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 61 ? 金屬炔化物與鹵代烴的反應(yīng)比較容易進(jìn)行。鹵代烷烴反應(yīng)活性次序?yàn)椋? RI 〉 RBr 〉 RCl 〉 RF 炔烴的烴基化反應(yīng) 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 62 ? 金屬炔化物還可以和羰基化合物反應(yīng)，結(jié)果在羰基碳原子上引入 一 個(gè)炔基。 炔烴的烴基化反應(yīng) 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 63 ? 金屬有機(jī)化合物是指金屬原子和一個(gè)或多個(gè)碳原子直接鍵合的化合物。金屬有機(jī)化合物在有機(jī)合成上具有廣泛用途。常用的金屬有機(jī)化合物有鎂、鋰、銅、鎘、鋅等的化合物。這里主要介紹幾種重要的金屬有機(jī)化合物。 金屬有機(jī)化合物的反應(yīng) 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 64 (1)有機(jī)鎂化合物 有機(jī)鎂化合物也叫做格氏試劑 ， 它是有機(jī)合成中最重要的有機(jī)金屬試劑之一 ， 也是最為人們所熟悉 、 最常用的有機(jī)金屬化合物 。 在格氏試劑分子中 ， 鎂原子以共價(jià)鍵同碳原子相連 ， 由于碳的電負(fù)性大于鎂 ， 因此成健電子對(duì)向碳原了轉(zhuǎn)移 ， 使得 C— Mg鍵高度極化 ， 所以格氏試劑中的烴基是一種活性很高的親核試劑 ，能夠發(fā)生加成 、 取代 、 偶合等反應(yīng) 。 金屬有機(jī)化合物的反應(yīng) 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 65 ① 加成反應(yīng) A、與醛、酮的反應(yīng)格氏試劑與醛、酮反應(yīng)生成各種醇。與甲醛反應(yīng)生成伯醇，與其他醛反應(yīng)生成仲醇。在有機(jī)合成中一般多采用酯和酰氯與格氏試劑反應(yīng)。 金屬有機(jī)化合物的反應(yīng) (1)有機(jī)鎂化合物 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 66 ① 加成反應(yīng) b．與羧酸衍生物的反應(yīng) 羧酸衍生物也易于與格氏試劑加成，反應(yīng)首先生成酮，再進(jìn)一步反應(yīng)生成醇。在有機(jī)合成中一般多采用酯和酰氯與格氏試劑反應(yīng)。 例如： 金屬有機(jī)化合物的反應(yīng) (1)有機(jī)鎂化合物 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 67 ① 加成反應(yīng) 甲酸酯與格氏試劑反應(yīng)生成仲醇。 金屬有機(jī)化合物的反應(yīng) (1)有機(jī)鎂化合物 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 68 ① 加成反應(yīng) 酰氯與格氏試劑反應(yīng)也主要用于合成醇，因?yàn)橄壬傻耐獣?huì)繼續(xù)與格氏試劑反應(yīng)而生成叔醇。 金屬有機(jī)化合物的反應(yīng) (1)有機(jī)鎂化合物 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 69 ① 加成反應(yīng) 若使用 1分子格氏試劑與酰氯在低溫下反應(yīng)，則可使上述反應(yīng)停留在生成酮的階段。 金屬有機(jī)化合物的反應(yīng) (1)有機(jī)鎂化合物 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 70 ① 加成反應(yīng) c．與環(huán)氧化合物的反應(yīng) 格氏試劑與環(huán)氧乙烷作用生成增加 2個(gè)碳原于的伯醇，與環(huán)氧丙烷作用生成增加 3個(gè)碳原子的仲醇。例如： 金屬有機(jī)化合物的反應(yīng) (1)有機(jī)鎂化合物 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 71 ① 加成反應(yīng) d．與 CO2的反應(yīng) 格氏試劑與 CO2加成可以生成羧酸： 金屬有機(jī)化合物的反應(yīng) (1)有機(jī)鎂化合物 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 72 ① 加成反應(yīng) e．與 ?， β 不飽和羰基化合物的反應(yīng)格氏試劑與?， β 不飽和羰基化合物反應(yīng)，既可以在羰基碳上進(jìn)行 (1， 2加成 )，也可以在 β 碳上進(jìn)行 (1， 4加成 )。 金屬有機(jī)化合物的反應(yīng) (1)有機(jī)鎂化合物 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 73 ① 加成反應(yīng) 格氏試劑與 ?， β 不飽和羰基化合物的作用方式取決于 ?， β 不飽和碳基化合物的結(jié)構(gòu)。格氏試劑與 ?， β 不飽和醛通常起 1， 2加成反應(yīng)，生成不飽和醇。例如： 金屬有機(jī)化合物的反應(yīng) (1)有機(jī)鎂化合物 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 74 ① 加成反應(yīng) 若 ?， β 不飽和酮分子中與羰基相連的烴基具有較大的空間位阻效應(yīng)，則與格氏試劑主要發(fā)生 1， 4加成反應(yīng)。例如： 金屬有機(jī)化合物的反應(yīng) (1)有機(jī)鎂化合物 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 75 ② 偶合反應(yīng) 格氏試劑與鹵代烴發(fā)生偶合反應(yīng)，可以制備碳鏈增長(zhǎng)的烴。 金屬有機(jī)化合物的反應(yīng) (1)有機(jī)鎂化合物 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 76 ② 偶合反應(yīng) 金屬有機(jī)化合物的反應(yīng) (1)有機(jī)鎂化合物 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 77 有機(jī)鋰化合物和有機(jī)鎂化合物有著相似的反應(yīng)性能 ， 凡是有機(jī)鎂化合物能夠發(fā)生的反應(yīng)有機(jī)鋰化合物都能夠發(fā)生 ， 而且有機(jī)鋰化合物更活潑 。 金屬有機(jī)化合物的反應(yīng) (2)有機(jī)鋰化合物 2022/2/4 有機(jī)合成與路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 78 ① 與酮反應(yīng) 有機(jī)鋰化合物與酮反應(yīng)不受空間位阻影響，例如，異丙基溴化鎂與二異丙基酮不發(fā)生加成反應(yīng)，但異丙基鋰即可以反應(yīng)生成三異丙基甲醇。