有机化学讲义（上海有机所）-03ef 第四部分：反合成分析

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1、五、反合成策略之四五、反合成策略之四基于官能团的战略基于官能团的战略11、官能团作为复杂性的因素及其对策、官能团作为复杂性的因素及其对策•官能团提供的信息：化学反应；反应性能；反映机理；理解化学科学的基本信息。•官能团典型的化学行为特点为反合成分析提供了基本的依据。官能团是多数反合成子的关键组成因子，是反合成分析中各种转化和策略选择的考虑因素。官能团的类别官能团的类别1.少数普遍意义的在反合成和合成中具有优先地位的官能团，如C=C，炔键，羟基，羰基，氨基，硝基，腈基，等无疑具有重要的作用，因为可以用于其它的转化之中。2.其他的大量不是最普遍的官

2、能团，如N=N，S-S，三价膦，往往是一些目标分子的主要组成部分，也是非常重要的。3.还有一些不是中心地位的“辅助”型官能团不是目标中需要的，但是在合成反应、合成试剂中广泛使用，如卤素、硒氧化物、膦盐、砜、三甲硅基、硼烷等，还有“辅助”型官能团，如：烯胺、1,2二醇、N-亚硝基尿、α-羟基-α,β-烯酮、胍等。4.相同官能团具有不同的性质，可以在反合成中加以利用。如：伯醇羟基、仲醇羟基、叔醇羟基、酚羟基、羧基的羟基、过氧化氢的羟基、具有氢键的羟基等等。官能团的电子因素官能团的电子因素大类别：•拉电子基团：如羧基、腈基、砜基、硝基等。•给电子基团

3、：如烷氧基、氨基等。进一步根据性质细分类型：•杂原子化的；•Lewis酸配位或可质子化的；•可以氧化电子转移的；（可以用于C-H的活化）•等等。每一种性质类型可以在反合成中加以恰当的运用。官能团对于反合成的影响官能团对于反合成的影响1.目标分子官能团越多，结构复杂性越强。2.目标分子官能团越多，合成遇到的问题将相对增多。3.目标分子官能团越多，选择性问题必须加以考虑。4.目标分子官能团越多，反合成过程的策略应用的就越复杂。22、以官能团为中心的骨架断裂、以官能团为中心的骨架断裂•两种最为常用的骨架简化的转化类型：1.单官能团断裂转化；2.双官能

4、团断裂转化。•单官能团转化的使用：1.断裂一根位于环内、延伸部分或链上的策略键；2.利用机理控制、或底物控制，消除一个立体中心；3.通过断裂获得一个方便的反合成子或简化结构；4.通过断裂获得另一个更加方便的策略键。双官能团双官能团CC--CC键断裂转化键断裂转化•最为重要的反合成转化策略之一，尤其是立体控制的合成设计。•可以利用的重要合成反应众多：•Aldol缩合、Michael加成、Claisen重排、Dickman缩合、oxy-Cope重排、Mannich反应、Friedel-Craft酰化等。•为了获得目标中进行双官能团(2-Gp)断裂的

5、条件，往往事先需要对此作必要的预处理，如：进行分子内的官能团转化(FGI)、官能团添加(FGA)。2-Gp策略的使用：例子1OHOHOHFGI2-GpHOOOHHHNaBH(OAc)32-GpOO2-GpOO2-Gp策略的使用：例子2MeOHMeMe2FGIFGIMeMeMeCHOOO2GpOMeO2GpMe+MeMeOO选择断裂的次序安排选择断裂的次序安排立体化学Me控制不佳ONOMeMeMeMeMeOONOMeONOMeMeHHMeMeORMeOMeOONOMeHMeHCOORMe33、战略性组合、战略性组合要求：对于反应的熟悉程度较好。难

6、以直接转化HHClNH2N+NHOHHORHOR问题：请指出下面的反合成分析的不合理之处？HHONH2NHNH2RROHHOHOH例子分析Oxy-Cope重排OMeOMeMeOOMeMeOMeOOOOHFGAMeOOMeBrO+Oxy-Cope重排产物的基本结构HOOCCCCCCOxy-CopeRetronH利用反应机理OOROMeMeMe+CH2OPhPhPhNNNHBiallylsubunitC3H7C3H7C3H7ORORMeOMeMeMeXOHNPhNC3H7NH2CC3H7PhCHOHN3H7C3H7更加容易的原料更加容易的原料ONM

7、annichRetron44、利用官能团的等价物、利用官能团的等价物•为什么使用官能团的等价物？1.没有需要的官能团来源，如羰基负离子RCO-。2.使用掩蔽官能团，类似于保护策略，以度过合成过程的多种反应条件。RCO-的等价物：没有来源OOSNOR'OMeRCONi(CO)3RRSRRCNLiABCDERC=O的等价物：保护或掩蔽2RCHNORCHNH2222RCH(S=O)R’RC=NOH22RC(SR’)RC(OH)COOH222事例分析OOEtOEtEt++unavailableunavailableHOOOHNEtOONEtEtEtHS

8、ePhSePhSiMeSiMe33OHONBr例子PhPhPhPhSOH+OHSSOCHOS极性转换OOOOOOO+OONO2NO2JACS1987,