《杂环化合物合成》PPT课件

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1、杂环化合物的合成SynthesisofHeterocyclicCompounds中国药科大学姚其正概述从天然物质中分离出的化合物和合成的化合物总数的2/3为杂环化合物；主要是含N、O、S和P杂原子的环化物；这些杂原子替换了原有环化物中的C原子后，使环化物的物理、化学性质发生了变化。本章主要介绍一些含N芳香杂环化合物的合成。第一节环合策略和环合反应原理1、环合策略结构剖析-逆向分析-环合方式选择-确定合成路线.2、环合反应原理(环合方法学)1)环合中最常用的反应类型—缩合反应应用以上合成原理的例子将在下面具体

2、的杂环化合物合成中介绍。呋喃2)环加成反应(1)分子内环加成—电环化反应即分子内的周环反应(PericyclicReactions)，发生键的协同重组，这一反应在杂环化合物的合成中有所使用，有必要了解。补充复习知识:分子轨道的对称性4n个-电子体系4n+2个-电子体系M1面的对称性丁二烯C2轴的对称性M1面的对称性环丁烯C2轴的对称性分子轨道对称性的意义对m1的对称性：对称、反对称、对称、反对称…..对C2的对称性：反对称、对称、反对称、对称……对称性交替变化的规律，对于讨论周环反应过程的立体化学选择规则

3、和特点十分重要。分子轨道必须具有对称性，不能用非对称的分子轨道。前线轨道理论1952年，福井谦一，前线电子，前线轨道，前线轨道理论。Highestoccupiedmolecularorbital(HOMO)——最高已占轨道Lowestunoccupiedmolecularorbital(LUMO)——最低未占轨道Frontiermolecularorbitals前线轨道——HOMO,LUMO前线轨道理论要点前线电子的作用类似于单个原子中的价电子。前线轨道在分子反应中起着主要作用。HOMO对电子的束缚较松弛，具

4、有电子供体的性质。LUMO对电子的亲和力较强，具有电子受体的性质。分子轨道对称守恒原理1970年,Woodward-Hoffmann要点：化学反应是分子轨道进行重新组合的过程，在一个协同反应中，分子轨道的对称性是守恒的，即由原料到产物，轨道的对称性始终不变。分子轨道的对称性控制着整个反应的进程。电环化反应ElectrocyclicReactions开链-电子体系末端形成一个单键而关环或其逆反应。(+)4n个电子体系轨道对称性加热光照4n+2个电子体系轨道对称性加热光照电环化反应的规律4n个-电子体系—

5、—加热：顺旋，对称性允许光照：对旋，对称性允许4n+2个-电子体系——加热：对旋，对称性允许光照：顺旋，对称性允许虽然用上述规律与方法进行反应的解释过于粗略与简单，但这问题不大，因为我们得到了正确的结果：对产品结构的预测；根据原料结构，应用不用条件，得到目标产物。(2)分子间环加成a.加成类型由成环的大小，形成σ键的数量，以及环原子的数量来划分b.分子间环加成的过程不管那种环加成都可概括成两种途径，下面以1,3-环加成为例说明这两途径：c.环加成反应的理论基础：Woodward-Hoffmann规则和前线轨

6、道理论第二节吡啶衍生物的合成1、吡啶类药物二氢吡啶类(Dihydropyridine,DHP，或称：Dipine类药物)硝苯地平、尼卡地平、尼莫地平、尼索地平、氨氯地平、尼伐地平、等其它含孤立吡啶芳环的合成药，如：烟酸(维生素类，治疗肝胆道疾病)、异烟肼类抗结核病药物、维生素VB6、驱虫啶、等：2、吡啶衍生物的合成(RingSynthesisofPyridines)1)From1,5-dicarbonylcompounds(直接环合法)常用1,5-戊二醛衍生物作起始物举例：也可以戊烯二酮(醛)作起始物：1,5

7、-二醛类化合物制备不易，工业上常用1,5-二羧酸作原料，但仅能制得2,6-二羟基吡啶类化合物，如：2)HantzschSynthesis(fromaldehyde,twomolesofβ-dicarbonylcompounds)由Hantzsch于1882年发明的，主要用于对称性吡啶衍生物的合成。Hantzsch法近一个世纪后成为合成Dipine类[二氢吡啶(DHP)类钙通道调节剂]抗高血压、心绞痛与心衰药物的首选方法，如硝苯地平的合成：3)UnsymmetricalpyridineSynthesis，又称：

8、Hantzsch变易法，或Guareschi-ThorpepyridineSynthesis上式常被称为：Bohlmann-RahtzpyridineSynthesis上式亦常被称为：KroehnkepyridineSynthesis4)ByAza-Diels-AlderReaction合成吡啶方法归纳第三节喹啉衍生物的合成1、概述2、常用合成方法常用苯胺衍生物为原料，进行环合得喹啉。合成法设计可分