【文章內(nèi)容簡介】
體化學的控制。 例如由六個碳及以下的試劑和三乙合成下列化合物: 下列反應是完全可行的(只要格氏試劑不過量): i i . N H 4 C l ( a q )i . M e 2 C H ( C H 2 ) 3 M g B rO E tO OM e 2 C H ( C H 2 ) 3 O E tO H OM e 2 C H ( C H 2 ) 3 O E tO H O而為什么 TM49中十分明顯的切斷在實際反應中會產(chǎn)生麻煩呢? 原因:酮的活性比酯的活性要大,格氏試劑 首先要與酮 而 不是酯 反應得到下列產(chǎn)物: + 2 P h M g B rT M 4 9P hO O HP hO E tO OP h M g B rO E tO OP h O E tO H O將酮轉(zhuǎn)化為縮酮,以保證反應在指定的部位反應: H 2 O / H +P h M g B r T M 4 9O E tOOOP hO HOOP hH +O E tO OO E tOOOO HO H再如:由四個碳及以下的原料合成下列化合物: 反應物是一個 β酮酸酯,保護酮羰基后與過量的甲基格氏試劑反應后水解同時除去保護基: OO HT MH C l ( g )i . 2 C H 3 M g Ii i . N H 4 C l ( a q )E t O N aE t O HO E tOO HO HO E tO OO E tOO O下列例子也涉及到官能團的保護: OB rOHC H 3HC H3C ? C HN a N H2OB rOHC H3HB rOOH2 P d B a S O4喹 啉OOC H3活化也是一種“保護”。例如下列反應無法保證只得到一取代的產(chǎn)物。 p K a = 2 0T M++堿 , P h C H2B rOP hOP hOP hP hP hOH用三乙代替丙酮即可完成: p K a = 1 0 . 2( 1 )AO E tOOO E tO OO E tO OH O E t( 2 )O E tOOO E tO OP h B rP h C O2?酸 或 堿O E tO OP hOO ?P h? O HP hOP h下列化合物的合成: 也是要用到活化的乙酰乙酸乙酯來引入一個烯丙基型的取代基,然后再水解脫羧。 T M 3 1+OOC O 2 E tB r單羧酸酯轉(zhuǎn)變?yōu)楸狨サ幕罨?。例如TM57的合成: 一元酸??煽闯墒潜狨?。合成如下: T M 5 7 C H2 C O 2 H = C H 2 ( C O 2 E t ) 2F G IC O 2 HB r O H F G I C O 2 E t+i . L i A l H 4i i . P B r 3C O 2 E tC O 2 E tB ri . 酯 水 解i i . ? ( C O 2 )C H 2 ( C O 2 E t ) 2E t O , E t O HT M 5 7C O 2 E tC O 2 E tTM59的合成及需要保護有需要活化: 它可作如下的切斷: OT M 5 9OO O+ M e IF G IOOF G IC O2E tB r+炔負離子與酮可發(fā)生 Favorskii反應,因此需要將酮羰基保護后再在叁鍵上引入所需的甲基: O OH+C O2E t B ri . E t Oi i .C O2E tO HO HOOT M 5 9H2 P d CB a S O4H C lH2Oi . N a N H2i i . M e IOOO(七)簡單酮和酸的切斷 ? 前面已知芳香酮的切斷部位,但對簡單的脂肪族酮就必須先返回到醇。如 TM61 的合成設計: T M 6 1+P hOP hO H P hC H OM g B r例如:由乙醛、 Ph3P為原料合成 TM: 分析:表面上是一個烯烴,但切斷雙鍵就是一個酮; FGI酮可退回到醇,這個醇就來自丁醛與乙基格氏試劑的加成: T M+C H3C H2M g B rO HOHOHO2 C H3C H O+ P h3P = C H C H3F G IF G I合成如下: K2C r2O7/ H+5 % P d Cr . t .O H( a q )T Mi . C H3C H2M g B ri i . H2OO HOHOHO2 C H3C H OP h3P = C H C H3羧酸的切斷:它可以來自醇的氧化(即把羧酸看成是一個伯醇),也可來自其它羧酸衍生物的水解: 水 解S O C l2o r P C l5R C O C lR C O O C O RR C O O R 39。 R C O O H R M g B r + C O2R C O N R 39。2R C H2O H[ O ]羧酸還可來自格氏試劑與 CO2的加成: 或者來自鹵代烴的氰解再水解 : R X R M g X R C O O HM gE t2 Oi . C O 2i i . H 3 O +R X R C N R C O O R C O O HO H H2 OK C N H +如何制備羧酸衍生物 TM67? 分析: CN鍵首先要切斷,顯出羧酸: 從分支處切斷后就變成了醇的合成 。 T M 6 7?O+?O? ? H O O CF G IH O O C B r M gC O 2 ++H O C H O M g B r合成: i . P B r 3i i . M g , E t 2 Oi i i . C O 2i . M g , E t 2 Oi i . E t C H OH OB rT M 6 7i . S O C l 2i i .N HH O O C問題:它可以采用氰解法引入 COOH嗎? 沒有可切斷的位置的合成問題: ??稍诤线m的位置加一個雙鍵來找到切斷點。例如 TM69的合成: 分析如下: T M 6 9P hF G I +P h P h P + P h 3C H O合成:加上一個雙鍵就又變成了醛酮的 Wittig反應。 再如:由苯酚和必要試劑合成下列化合物: n C H 3 C H 2 C H OP h C H 2 B r P h P P h 3i . P h 3 Pi i . 堿T M 6 9P hH 2 P d CO C H 3C O O H分析:看似 COOH沒有合理的反應將其引入,但他特別像肉桂酸,只是差一個雙鍵,加上雙鍵就是典型的Perkin反應了。 + ( C H3C H2C O )2OP e r k i nR e i m e r T i e m a n nO C H3C O O HO C H3C O O HO HC H OO C H3C H OO HF G I合成如下: N i / H2M e IO HC H C l 3O H( C H3C H2C O )2OC H3C H2C O O N H4O C H3C O O HO C H3C O O HO HC H OO C H 3C H OO H對于分支的混合物有時可以在分支點上加一個 OH,會使切斷點顯露出來。例如 TM71的合成。 合成如下: +O HM g B rO? ? ? ?T M 7 1i . M g , E t 2 Oi i .i . H 3 P O 4i i . H 2 P d CO HB r O辨別切斷好壞的標準: ( 1)好的反應機理;( 2)最大可能的簡化; ( 3)給出認可的原料;( 4)用分支點作為指南。 下面的復習題有助于掌握這些標準。 TM78在生物堿合成中是一個重要的中間體:用POCl3處理時產(chǎn)生罌粟堿,你如何從簡單原料制取它? T M 7 8M e OM e OH NO M eO M eOM e OM e ONM e OM e O罌 粟 堿p a p a v e r i n eCN鍵首先切斷,所得產(chǎn)物是對稱的,結(jié)果使問題大大簡化: +C NF G IF G IM e OM e ON H2H O O CO M eO M eM e OM e OC NM e OM e OC lM e OM e O+ H C H O合成: 堿M e2S O4N a C NH2O , E t O HH C H O , H C lA c O H , 8 0 %M e OM e OC lH OH OM e OM e OT M 7 8K O HH2OL i A l H4C O C lC O C lM e OM e OC NM e OM e ON H2M e OM e OC O O HM e OM e OC O C l布洛芬( TM80)是英國 Boots公司生產(chǎn)的一種抗風濕化合物,為英國十大藥物之一。它是如何制備的? 分析:羧基是唯一的官能團,可來自格氏反應或氰解: T M 8 0C O O HF G I腈 化 物 或 格 氏 試 劑C O O H B r O H合成: F G I F r i e d e l C r a f t sOF G IO C lO+C O C l M e C O C lA l C l3Z n H gH C l ( c )A l C l3Oi . N a B H4i i . P B r3i . M g , E t2Oi i . C O2布 洛 芬O B r幾位研究可逆的 FriedelCrafts反應可能性的化學家需要這樣一個芳環(huán),即上面要連有一個分支的烷基鏈,因此選擇了 TM82,你如何來制取它呢? T M 8 2這里就要以分支點為指南: OH的增加找到了合理的反應機理,但羥基的位置不能加在另一側(cè),那樣不能采用 FriedelCrafts反應了。 ++M e C O C l傅 克 反 應M e 2 C H M g B rO HO合成: M e C O C lA l C l3O HO M e 2 C H M g B rT M 8 2H 2 P d CH + 三、二官能團切斷 (一) 1, 3二氧化的碳架 (a) β羥基羰基化合物 當一個分子有兩個官能團時,最好的切斷是同時考慮這兩個官能團。因此,假如你把TM84看作一個醇,并用羰基來指導切斷,你會得到什么呢? T M 8 4C H OO H二者的關系在 1,3位,而且分子的碳數(shù)是對稱的,它正好來自羥醛縮合: 合成: +OHOHOO HHOHA BT M 8 4堿OHO HOHTM85的合成中,除了兩個官能團在1,3位外,還涉