【正文】 4E t 2 OOO HHHO H樟 腦 酮 e x a ( 9 0 % ) e n d o ( 1 0 % )+2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 40 選擇性 3 立體選擇性 對映過量的百分比， ee%值（ enantiomeric excess） 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 41 ? 當(dāng)一個有機反應(yīng)有可能按兩種或兩種以上反應(yīng)途徑進行時，其產(chǎn)物的分布可以依據(jù)各產(chǎn)物的穩(wěn)定性來確定，也可以依據(jù)各個反應(yīng)的速率來確定。當(dāng)然，隨著大環(huán)化合物研究的進展這個原則將會逐漸被修正。 在此處拆開可將復(fù)雜的多環(huán)結(jié)構(gòu)變成較簡單的 、 易合成的結(jié)構(gòu) ， 尤其是環(huán)的架橋 ， 更應(yīng)首先拆開 。此處拆開往往可行。達就是前面所說的 “ 簡化 ” 。當(dāng)然左法較佳。因此，也叫平行 — 連續(xù)法。例如： 4 分子拆解法 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 27 ? 這里主要涉及：①合適的拆開部位；②鍵極性的方向，從而選用不同的試劑。實際上，這就是考慮逆合成方法時的主要思路之一。合成得到碳基化合物后，再變化成雙烯。這時，就需要將某個官能團置換或消去，等這步反應(yīng)完成后再設(shè)法恢復(fù)，例如： 3 官能團的置換或消去法 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 25 ? 又如下列反應(yīng)中，目標(biāo)物含雙烯類官能團，不容易直接合成。 1 逆合成法 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 18 這要求能達到 3點： ? ①每步都有合理又合適的反應(yīng)機理和合成方法； ? ②整個合成要做到最大可能的簡單化， ? ③有被認(rèn)可的 (即市場能供應(yīng)的 )原料。最后的原料就是起始物 (SM)。最后產(chǎn)物就是合成目標(biāo)物，或叫目標(biāo)分子 (TM)。由大到小的例子也有，如蓖麻酸的裂解： 4 骨架和官能團都變化 反應(yīng)的種類 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 15 ? 當(dāng)然，碳骨架的變化，并不一定是大小、長短的變化，有時只是由于分子重排而發(fā)生的結(jié)構(gòu)形式的變化： 4 骨架和官能團都變化 反應(yīng)的種類 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 16 ? 逆合成法； ? 分子簡化法； ? 官能團的置換或消去法； ? 分子拆解法等。這類變化又可分為兩種情況：由小到大和由大到小。例如： 反應(yīng)的種類 骨架和官能團都無變化 反應(yīng)的結(jié)果，只是官能團的位置發(fā)生了變化，它的種類和分子的骨架均無變化。 對等性 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 9 ? 這里不是說官能團絕對無變化，而只是說它的種類屬性未變化。 ? 合成子 是指可用于有機反應(yīng)中的合成單位 。 就可以將 R— C＝ O看作與前面的碳負(fù)離子是 “ 對等 ” 的 ， 也可稱 “ 等價的 ” 。 鍵結(jié)的方式和鍵的極性 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 7 對等性 ? 這是有機合成化學(xué)中常用的專用術(shù)語。鹵代烷與胺作用形成 C— N鍵結(jié) 。 鍵結(jié)的方式和鍵的極性 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 6 ? 例如 ， 要合成 C— N的鍵結(jié) ， 就可考慮鍵結(jié)的極性是 δ+C— Nδ。 有機合成中考慮鍵結(jié)時 ， 應(yīng)采取邏輯逆推的方法：先考慮如何將鍵結(jié)拆開 ， 使分子形成兩個極性部分 ， 再在合成設(shè)計時將這兩個極性部分作為兩個反應(yīng)物經(jīng)合成反應(yīng)發(fā)生鍵結(jié) 。2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 1 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 2 提 綱 有機合成的要點 有機合成路線設(shè)計的基本方法 有機合成反應(yīng)的選擇性與控制 分子骨架的形成 官能團的引入、轉(zhuǎn)換和保護 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 3 有機合成的要點 元素周期表 H Tim Helvey He Li Be Solids固體 Man Made Elements B C N O F Ne Na Mg Gases氣體 Liquids液體 Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Unq Unp Unh Uns Uno Une Uun Uuu Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 4 以羰基化合物為中心 C H O HC H O HC H2O H O HH2/ N iL i A l H4或N a B H4異 丙 醇異 丙 醇 鋁Z n H C l或 N H2N H2, K O H1 . M g / H g2 . H2OC O還 原 親 核加 成H C NO HN a H S O3H2O / H+R O H / H+R M g X干 醚H2N Y縮 合 反 應(yīng)CO HC NCO HS O3N aCO HO HCO HO RCO RO RCRO M g XCRO H2 H C N Y( Y O H , N H 2 , N H P h , N H C O N H 2 )=R O HH2O2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 5 ? 在有機化學(xué)中 ， 基本的鍵結(jié) (也可叫鍵聯(lián) )方式有兩類： 碳與碳 相結(jié)和 碳與非碳 原于相結(jié) (即與官能團相結(jié) )。 ? 因此 、 有機合成化學(xué)中討論的最根本課題是碳骨架的建立和碳與官能團的結(jié)合 。 這是很重要的合成設(shè)計的思路 。 前者 (正電部分 )可以是常見的鹵代烷 ， 而后者可以是常見的胺類 。 有機合成化學(xué)中還有 “ 極性轉(zhuǎn)換 ” 的方法 ， 也是從鍵結(jié)極性的角度上考慮的合成設(shè)計的方法 。如在下列反應(yīng)中，氰醇類的碳負(fù)離子與碘甲烷作用后、水解得甲基酮類： 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 8 ? 反應(yīng)物氰醇的碳負(fù)離子 RC (CN)OR’中 ， 起主要作用的是 R— C＝ O。 前者是一個作為反應(yīng)物的碳負(fù)離子 (或可看作試劑 )；后者就稱為與前者對等的一個 “ 合成子 ” 。 又如 ， 格氏試劑 CH3MgI中的甲基負(fù)離子 CH3是合成子 ，是供電子的；乙酰氯 CH3COCl中的 CH3C+=O是接受電子的合成子 。在一個有機反應(yīng)中骨架和官能團都無變化就可達到合成的目的。 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 10 ? 最常見的例子是苯及其同系物在環(huán)上發(fā)生取代基變化的反應(yīng) ： 2 骨架不變而官能團變化 反應(yīng)的種類 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 11 2 骨架不變而官能團變化 反應(yīng)的種類 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 12 3 骨架變而官能團不變 反應(yīng)的種類 ? 例如重氮甲烷與碳基的反應(yīng)，利用這類反應(yīng)可以進行擴環(huán)反應(yīng)： 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 13 ? 在比較復(fù)雜的分子的合成中，常利用這種技巧，在骨架變化的同時，將官能團也轉(zhuǎn)變成所需要的，例如，合成顛茄酮： 4 骨架和官能團都變化 反應(yīng)的種類 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 14 ? 但改變骨架的大小 (長短 )在有機合成中是用得更為廣泛的。由小到大的情況很多，我們討論的很多復(fù)雜分子的合成都屬于這種情況。 有機合成路線設(shè)計的基本方法 合成路線設(shè)計的原則與基本方法 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 17 ? 合成是指從某些原料出發(fā)，經(jīng)過若干步反應(yīng)，最后合成出所需的產(chǎn)物。實際上，進行合成路線設(shè)計時是反其道而行之，即從目標(biāo)分子的結(jié)構(gòu)出發(fā)，逐步地考慮，先考慮由哪些中間體合成目標(biāo)物．再考慮由哪些原料合成中間體。這種方法就是 “ 逆合成 ” 。 1 逆合成法 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 19 1 逆合成法 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 20 1 逆合成法 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 21 1 逆合成法 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 22 ? 在考慮下列的一個較復(fù)雜的烯的合成時 ， 關(guān)鍵是烯鍵的合成 ， 因而可將其簡化為一種三取代的烯或一種烯丙醇： 2 分子簡化法 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 23 ? 又如一個分子有明顯的對稱性，在考慮它的合成時就應(yīng)充分利用其對稱性來簡化合成方法： 2 分子簡化法 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 24 ? 若目標(biāo)物是個復(fù)雜分子，含有多種官能團，在進行某一合成反應(yīng)時，它們之間會互相干擾?？梢韵葘⑵渲幸粋€烯基置換為羰基，合成就容易了。 3 官能團的置換或消去法 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 26 ? 前面已討論到目標(biāo)分子中的極性鍵可以進行拆解，也叫拆開，將其分成兩個極性分子。同一目標(biāo)物可以有幾種拆解的方法，需要加以比較，以確定采用何種合成方法。 4 分子拆解法 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 28 4 分子拆解法 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 29 ? 會集法是指盡量將目標(biāo)分子分成兩大部分，再將此兩部分各拆解成次大部分，而避免將目標(biāo)分子按小段地逐一拆解。如下面兩種拆解法 (假如每一步都有 80％的產(chǎn)率 )： (1) 會集法 4 分子拆解法 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 30 ? 左法先拆成兩大部分，再拆成 4部分，總的產(chǎn)率是64％；右法逐步將分子按小段拆開，共 3步，總產(chǎn)率是 51％。 ? 對稱分子可拆開成相同的部分，減少了合成步驟。 4 分子拆解法 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 31 ? ?位是針對官能團來說的。例如： 4 分子拆解法 （ 2）在 ?— 碳的位置上拆開 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 32 ? 共有碳原子是指幾個環(huán)共有的碳原子 。 下式 a， b， c， d均為共有碳原子，因此在 a， b，之間斷鍵： 4 分子拆解法 (3) 在共有碳原子處拆開 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 33 4 分子拆解法 (3) 在共有碳原子處拆開 在 e， f兩處同時斷鍵 2022/2/4 有機合成與路線設(shè)計基礎(chǔ) 34 ? 因為八員以上大環(huán)的化合物不易獲得，而且這