有机合成基础.ppt

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1、Chapter5第五章有机合成基础及绿色合成有机合成基础（Ⅰ）Chapter171、有机合成的意义2、有机合成基本要求3、有机合成设计中考虑的相关因素4、有机合成路线设计有机合成基础主要内容Chapter17有机化学的三大领域①天然有机：天然产物的分离、鉴定、和结构的测定;②物理有机：用物理化学的方法来研究有机化合物的结构和反应机理等问题;③有机合成：结构简单基本有机原料结构复杂目标化合物将结构简单、价格低廉的原料,通过一系列有机反应转化成结构复杂的有用的化合物的过程，称为有机合成。Chapter17(1)有机合成是有机化学研究的基础每合成一类新化合物，随之开辟了一类新的研究

2、领域；巴基球巴基球化学（碳纳米管，碳纳米球……）C60，C70……）冠醚的合成冠醚化学1.有机合成的意义:Chapter17（2）有机合成是改造世界的工具人工合成自然界中存在或不存在的人类需要的化合物。尿素的合成（1828年，德国化学家Wohler）Chapter17新药开发平均6000个新化合物，才能找到一个真正成为新药的化合物；青霉素1929年A.Fleming发现1945年确定结构1957年J.C.Sheeman合成Chapter17托品酮-Tropinone(颠茄酮)，阿托品等医药中间体。Willstatter1896年21步总产率0.75﹪1915年Noble奖

3、Chapter17合成结构独特分子十二面体烷C20Paquette1982年合成Chapter17富勒烯笼状碳环（分子中无H）化合物Chapter17WoodWard.R.B:VitaminB12－VB12(1973)重要天然化合物的结构确认和合成。Chapter17复杂天然化合物的总合成代表了有机合成的最高水平多位诺贝尔奖获得者都是复杂天然化合物总合成的大师:如：FischerEmil(1902):葡萄糖和嘌呤衍生物；WoodwardR.B.(1965):VitaminB12－VB12(1973)Erythonolide(红霉素A)(1981)许多结构复杂的天然化合物都已

4、相继被合成，像海葵霉素(分子中含68个手性中心！)，都能立体选择性合成(1994.Y.Kishi)，为有机化学工业，制药工业提供各种性能和用途的新产品。Chapter17Chapter172.有机合成要求产率高（副反应少，每步的反应产率越高越好）；步骤少（多则总产率低、时间、原材料消耗多）；原料便宜易得（还要加上无毒、少毒）反应条件、设备易于实现；还应加上绿色化学的考虑(“原子经济性”，污染尽可能少)。颠茄酮的合成Chapter17增长碳链的方法缩短碳链的方法形成碳环的方法碳架重排3.有机合成设计中考虑的相关因素碳架的建立合成指定结构的化合物碳骨架功能团种类和位置分子构型3.

5、1碳架的建立Chapter17从反应机理上分三类自由基反应：太活泼，难于定向控制——合成上应用少离子反应：协同反应：环加成的重要方法从反应类型分：亲核取代、亲核加成、亲电取代、亲电加成等1.增长碳链的方法3.1碳架的建立Chapter17（1）通过亲核取代反应引入烃基亲核试剂---碳负离子或潜在的碳负离子活泼亚甲基烃化：丙二酸酯、β-酮酸酯、β-二酮等.1.烃基化反应Chapter17烯胺在有机合成中的应用Chapter17金属有机化合物：（2）通过亲核加成反应引入烃基金属有机化合物与羰基，氰基的加成反应；金属有机化合物与环氧化合物的开环反应；金属有机化合物与卤代烷的偶联反应

6、；雷福尔马茨基（Reformatsky）反应迈克尔加成反应Chapter17用于制1º，2º，3º醇及酮等。Chapter17雷福尔马茨基（Reformatsky）反应BrZnCH2R亲核性比Grignard试剂小，不活泼β-羟基酸酯的水解α-卤代酸首先与锌粉反应生成有机锌化合物。有机锌化合物与醛酮的加成产物水解后可得到β-羟基酸Chapter17把烯醇型负离子（或含活泼亚甲基化合物），如CH2(COOC2H5)2、C6H5CH2CN、R–CH2NO2等，在强碱（如NaOH、C2H5ONa）作用下与α、β-不饱和醛酮共轭加成作用——称为迈克尔反应。反应特点催化剂:强碱产物:1

7、,5—二羰基化合物过程：1,4-加成（表面上若3.4-加成）反应物:有活性亚甲基化合物α、β-不饱和醛酮、酯、腈等HY+C=C−C=O[Y−C-C=C-OH]Y−C-C-C=O碱重排1234δ-通式:δ+H迈克尔加成反应Chapter17CH3CH2CH2MgBr+CH3CCHCH3CCMgBr+CH3CH2CH3CH2=CHCH2XCH3CCCH2CH=CH2制备高级炔烃（3）偶联反应（4）与维蒂希试剂反应Chapter17（5）芳烃亲电取代反应Chapter172.缩合反应羟醛（酮）缩合：铂金