有机合成.ppt

<p>单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,*,化学化工学院2007届硕士论文答辩,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）化学化工学院（SCCE.SWPU）,*,1.嵇耀武.,有机合成路线设计技巧,.科学出版社,1984,2.李长轩.,有机合成设计,.河南大学出版社,1995,3.S.Warren.,Designing Organic Syntheses,1978,4.S.Warren,丁新腾译.,有机合成切断法探讨,.上海科学技术文献出版社,1986,5.R.K.Mackie,D.M.Smith.,Guidebook to Organic Synthesis,1982,6.R.O.C.Norman.,Principles,of Organic Synthesis,1978,7.W.Carruthers.,Some Modern Methods of Organic Sythesis,1986,8.R.K.麦凯 D.M.史密斯等 陈韶等译.,有机合成指南,.科学出版社,1988,9.陈慧宗 孔淑青.,有机合成原理及路线设计,.兵器工业出版社,1998,10.巨勇，席婵娟，赵国辉.,有机合成化学与路线设计,.清华大学出版社，2007,11.徐家业.,高等有机合成,M.北京:化学工业出版社,2005,12.樊能廷.,有机合成事,M.北京：北京理工大学出版社，1992,主要参考书,1,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,常用文献查找网站,1.,www.orgsyn.org,.,2.,3.,pubs.acs.org/,4.,SCI finder,2,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第一章 绪论,1.1有机合成的任务,有机合成：,是利用化学方法将单质、简单的无机物或简单的有机物制备成,比复杂的有机物的过程。,有机合成工业：,基本有机合成工业（重有机合成工业）：由石油和天然气制得七种基本原料，乙烯、丙烯、丁烯、苯、甲苯、二甲苯和甲烷等；,精细有机合成工业：合成药物、染料、农药、香料等。,特点：,a.产品产量较少，品种较多，质量要求很高；,b.产品在合成过程中操作比较复杂、细致。,3,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,1.2 有机合成的发展和成就,发展：,1773年首次从尿中得到纯的尿素,1805年由鸦片中取得第一个生物碱吗啡,1828年，魏勒（F.wohler）由无机物氰酸铵（NH,4,OCN）的热分解制得有机物尿素，从而揭开了有机合成的帷幕。,1845年，柯尔伯（F.Kolbe）合成了醋酸。,1854年，柏赛罗（M.Berthelot）合成了油脂。,有机化合物数量的发展：,1880年 12,000种,1910年 150,000种,1940年 500,000种,1961年 1,750,000种,目前 1000万种,第一章 绪论,6,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第一章 绪论,成就：,1）人工合成具有生物活性的结晶牛胰岛素：1965年9月，人工合成该化合物取得成功。这是世界上第一个合成的结晶蛋白质，具有生物活性。历时六年九个月。,2）B,12,的合成：在维生素B,12,的全合成中，其关键中间体钴别酸有9个不对称碳原子，全合成需95步，如按理论计算，应有512个异构体。参加B,12,合成工作的化学家超过百人，历时十一年，终于在1973年获得成功。,3）现在人们已不但能合成出存在于自然界的有机物，而且还能根据理论研究的需要和实际应用的要求，以高超的合成技巧合成出自然界所没有的有机物。例如，高张力的棱柱烷，立方烷，以及八元环、十元环，甚至十六元环的化合物的合成。,4）近年来，电化合成、光化合成（包括激光的应用）、辐射合成、催化合成（包括新型络合物催化、酶催化、相转移催化）、仿生合成等均已成为十分活跃的研究领域。电子计算机运用于有机合成程序的设计十分引人瞩目，并已取得可喜的进展。,7,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第一章 绪论,1.3开始学习有机合成之前应具备的知识,本课程的主要目的在于为有机合成设计提出一套分析的办法。因此，同学们必须在有机化学方面有适当的基础训练，通晓大多数基本有机反应且能写出其反应机理。,8,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第二章 逆合成法,逆合成法（,Retrosynthesis,）:,指的是在设计合成路线时，应从产物向回推出原料。,2.1为何要使用逆合成法？,譬如你想合成下列化合物：,例1：,（1）,9,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,若（1）从未有人合成过，你怎样设计出一种合成路线呢？你不知道原料是什么，你唯一所知道的只是你所要合成的分子目标分子的结构，这时除了由产物回推出原料外，没有其他可以采用的办法。,第二章 逆合成法,10,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,逆合成法中使用的术语：,1）切断：,一种分析法。这种方法就是将分子的一个键切断使分子转变成为一种可能的原料。这是一个化学反应的逆过程，用符号和一条曲线穿过被切断的键来加以表示。,2）FGI：,即官能团互换（,Functional Group Interconversion,）.把一个官能团换写成另一个官能团，以使切断成为可能的一种方法。这又是一个化学反应的逆过程。用上写有FGI的符号来表示。,3）试剂：,一种化合物，它能在所计划的合成中起反应，以便给出中间体或目标分子。它是合成子的合成等价物。,4）合成等价物：,一种能起合成子作用的试剂。合成子常由于其本身太不稳定而不能直接使用。,5）合成子：,在切断时所得出的概念性的分子碎片，通常是个离子（有些人对于一个合成等价物也用合成子这个名词）。,6）目标分子：,打算加以合成的分子。通常写上TM字样并附以框格编号以资鉴别。,第二章 逆合成法,11,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,2.2 原料的选择,原则：,1）易得；2）价廉,下列各类化合物是比较容易购买到的（,参见,化工产品手册,）,烷烃：C,1-10,、C,12,、C,14,、C,16,、C,18,、C,20,烯烃：C,2-10,直链；C,6,、C,8,、C,12,的环状烯烃,炔烃：C,2,卤代烃：C,1-4,Cl、C,1-10,Br、C,1-3,I,醇：直链C,1-12,、C,14,、C,16,、C,18；,支链C,3-5,、C,7,、C,8；,环状C,5-7,、C,12,胺：C,1-5,、C,8,、C,12,醛：C,1-8,、C,10,酮：C,3-8,链状；C,5,、C,6,、C,12,环状,羧酸及其衍生物：C,1-8,、C,10,、C,12,、C,14,、C,16,、C,18,环醚：,第二章 逆合成法,12,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第二章 逆合成法,2.3 合成路线的书写,1）在每一步中只表示出反应的主要产物；,2）试剂。催化剂和反应条件写在箭头上面；,3）若不写温度和压力的数值，则表示在常温常压下进行反应；,4）使用任何无机化合物不必写出它的制法；,5）常用的有机化合物不必写出它的制法；,6）为节约时间，可把两步或几步较简单的反应合为一步，同时要指出进行各步反应的次序。例：,可以写为：,7)如得到几种异构体，应写出把它们分离出来的步骤，合成几种异构体的反应尽可能不要使用。,13,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第二章 逆合成法,2.4 逆合成法使用实例：,例1试设计 的合成路线,1)分析：,14,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第二章 逆合成法,2）合成：,15,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,目标分子,的结构,剖析,(Targic molecular),考察TM的结构特性,分子大小,-,判明是否有对称性,减少反应步骤,官能团分析,骨架的构造,-,结构,剖析的核心,立体化学特征,种类和性质,形成方法和引入的先后次序,敏感基团后引入,若敏感基团先引入,官能团保护,等价基团替代,开链骨架的分枝,或拐弯处,环的种类、大小、连接方式,16,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,反向合成法基本概念,(1)合成元(合成子)与合成等效剂,(2)切断、连接、重排,(3)官能团的 转化(互变/添加/消除),(4)反合成子,(5)合成树,17,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,（1）合成元(合成子systhon),合成子,是有机合成反应中的基本单位,是反合成分析中转化所得的结构单元,类型:,具有亲电性或能接受电子,具有亲核性或能给电子,自由基,中性分子,合成等效剂,:,与合成子相对应的具有等同功效的稳定化合物,18,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,TM,合成子systhon,合成等效剂,转化依据,Grignard与 作用,Diels-Alden,偶姻反应,19,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,(2)切断,(dis),、连接,(con),、重排,(rearr),disconnection connection rearrangement,20,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,(3)官能团的转化,官能团的,互变,(functional group interconversion),官能团的,添加,functional group addition,官能团的,消除,functional group removal,在不改变TM骨架的前提下,变换官能团(种类/位置)以简化官能团,21,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,官能团转化的目的,TM,更易合成的前体化合物或 易得的原料,为作,dis,con,rearr,等反合成分析所必须,添加导向基,(,活化基、钝化基、阻断基、保护基,),以提高化学选择性、区域选择性、立体选择性,反合成分析,就是通过,切断,(dis),、连接（,con),、,重排,(rearr)等骨架转换及官能团转换实现的,22,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,(4)反合成子(retron),为区别,合成子,/合成中间体,引入,反合成子,概念,反合成子:,反合成分析中进行某一转化,所必须的结构单元,转化所必须,的结构单元,转化将要得到的,结构单元,Diels-Alden环加成反应,Robinson成环反应,23,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,(5)合成树,A(TM),B,C,D,E,C,F,G,H,I,J,K,L,M,N,O,P,Q,前体的前体,TM的前体,合成路线的构成,24,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,合成路线的筛选,合成路线长短,反应条件是否温和,产率高低,原料和试剂是否易得,分离程序是否简便,立体化学问题,25,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,(1)优先考虑碳骨架的形成,(2)优先在杂原子处切断,(3)添加辅助官能团后再切断,(4)将TM推到适当阶段再切断,(5)利用分子的对称性,3 反向合成法切断技巧,26,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,(1)优先考虑碳骨架的形成,碳骨架的形成,官能团的引入,设计合成路线基本过程,C-C键形成的位置就在官能团所在的或受影响的部位上.,要形成C-C键,前体分子必须要有成键反应所要求的官能团,27,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,(2)优先在杂原子,(O,N,S),处切断,28,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,合成：略,29,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,(3)添加辅助官能团后再切断,使用情况:直接切断有困难,可先在某一部位添加某种官能团条件:,辅助官能团,易被除去,30,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,分析,例,合成：略,31,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,(4)将TM推到适当阶段再切断,有些,TM,找不到直接切断的合理方法,可,FGI,rearr,等回推到替代,TM,后再进行切断,例,分析,合成：略,32,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,(5)利用分子的对称性,有些TM包含或隐含,对称结构.,利用分子的,对称,性来简化合成路线,分析,合成：略,例,33,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,碳环切断与合成路线设计,三元环(插入反应),四元环,五元环,六元环,中环和大环,活性亚甲基两次烷基化,电环化2+2环加成,分子内羟醛缩合,酮酯缩合,Diels-Arden,Robinson,Frider-Crafts,34,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,三元环,合成依据：,插入反应,分子内烷基化,插入试剂：,carben及其衍生物,CH,2,N,2,N,2,CHCOR,N,2,CHCOOEt,35,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,例 试设计 的合成路线,分析,36,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,四元环,合成依据：,活泼亚甲基二次烷基化,光化学2+2,例 试设计 的合成路线,37,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,五元环,合成依据：,二羰基化合物分子内羟醛缩合，酮酯缩合,例 试设计 的合成路线,38,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,+,1，4二官能团化合物,-,分析,合成：略,39,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,例 试设计 的合成路线,分析,40,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,六元环,合成依据：,Diels-Alder反应,Robinson成环,Fridel-Craftrs反应,41,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,例 试设计 的合成路线,分析,合成：略,42,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,中环和大环,，二元酸酯,酮醇缩合（还原）,大环酮醇,主要用于制备813元碳环化合物,43,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,分析,合成,例 试设计 的合成路线,44,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,3.1 醇的拆开,45,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,46,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,例2 试设计 的合成路线,（1）分析:,第三章 分子的拆开,47,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,（2）合成：,第三章 分子的拆开,48,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,例3 试设计 （丙酮缩-2-丁烯-1,4-二醇）的合成路线,（1）分析:,第三章 分子的拆开,49,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,（2）合成：,第三章 分子的拆开,50,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,例4 试设计 （5-苄氧基-2-戊炔-1-醇）的合成路线,（1）分析:,第三章 分子的拆开,51,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,（2）合成：,第三章 分子的拆开,52,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,例5 试设计 的合成路线,分析,合成：略,53,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,1,2-,双官能团化合物,1,2-二醇,转化依据:a.通常由烯烃氧化,b.,对称,1,2-二醇,TM利用两分子酮 的还原偶合直接得到.,偶合剂是Mg-Hg,TiCl,4,54,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,例 试设计 的合成路线,分析,合成,55,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,a-羟基酮,转化依据:a.,b.,TM利用双分子酯的偶姻反应(酮醇缩合)得到.,56,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,1,3-,双官能团化合物,Y=H,OR,R,COY=CN,酰基化,试剂,57,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,例 试设计 的合成路线,58,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,+,-,X=COOEt,CN,+,59,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,例 试设计 的合成路线,+,60,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,3.2,-羟基羰基化合物和,-不饱和羰基化合物的拆开,一、-羟基羰基化合物的拆开,-羟基羰基化合物可用醇醛缩合反应来制备,例5 试设计 （羟基-(2-氧化环己基）-苯基苯乙酮)的合成路线,（1）分析：,61,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,（2）合成：,反应历程：（安息香Benzoin缩合）,拉泼沃斯（Lapworth）离子反应说：在水溶液中缩合时，CN离子不直接参与反应。现在一般认为CN-基和羰基加成形成羟腈，后者含有活泼-H容易被碱除去生成负碳离子，接着和另一分子的醛加成，最后经质子转移，消除CN基（再生）得-羟基酮。,62,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,非离子反应说：在无水的非极性溶剂（石油醚等）中缩合。,63,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,例6 试设计 的合成路线,（1）分析:,（2）合成：,第三章 分子的拆开,64,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,Aldol,Reaction,Michael Addition,Mannich,Reaction,Claisen,Condensation,Dieckmann,Condrnsation,Darzens,Reaction,Reformatsly,reaction,缩合反应(Condensation),65,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,二、,-不饱和羰基化合物(醛或酮)的拆开,-羟基醛或酮易于脱水而生成,-不饱和醛或酮。加热可促进脱水。,酸能催化-羟基醛或酮的脱水。反应历程如下：,66,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,浓度较大的碱也能催化-羟基醛或酮的脱水。反应历程如下：,67,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,1.,-不饱和环酮的制备,在酸或碱的催化下，先发生分子内的醇醛缩合，继之以脱水，是制备,-不饱和环酮广泛应用的方法，尤其是制备五元及六元环酮。,68,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,2.克莱森-施密特（Claisen-Schmidt）反应,芳醛（不含-H）类与含-H的醛或酮在少量NaOH等催化剂存在下起醇醛型缩合，脱出一分子水，最后生成,-不饱和醛或酮类。,69,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,芳醛与CH,3,COCH,2,R,的克莱森-施密特反应优先生成在甲基上缩合的产物：,70,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,含羰基化合物特别是芳醛和脂肪醛类在弱碱性催化剂：如氨，伯、仲胺等有机碱存在下能与含活泼亚甲基化合物（如丙二酸或酯、氰乙酸酯、乙酰乙酸乙酯等）缩合，最后生成,-不饱和酸类。,第三章 分子的拆开,3.亚甲基化合物的反应,克拿维纳格尔（Knoevenagel，E.）缩合,71,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,克拿维纳格尔（Knoevenagel，E.）缩合反应机理,第三章 分子的拆开,72,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,Knoevenagel，E反应实例,第三章 分子的拆开,73,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,4.泊金（Perkin,W.H）反应,芳醛和含两个-H的脂肪酸酐在碱（常用的是相当于酸酐的酸的钾盐或钠盐）存在下缩合，生成取代的丙烯酸的反应。,反应机理：,现在通常认为碱性催化剂（CH3COO-或叔胺）夺取酸酐的氢，生成一个酸酐负离子，后者和醛发生亲核加成，生成中间体,-羟基酸酐，然后经脱水和水解成,不饱和酸：,74,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,泊金（Perkin,W.H）反应,反应机理：,75,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,4.泊金（Perkin,W.H）反应,以上各类反应具有下列共同特征：,76,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,反过来，,-不饱和羰基化合物就可以如下拆分：,77,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,例7：试设计,（2-呋喃丙烯酸）的合成路线。,（1）分析：,（2）合成：,78,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,例8：试设计,（4,4-二甲基-1,5-戊烯-2-内酯）的合成路线,。,（1）分析：,79,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,（2）合成：,80,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,例9：试设计,（2-苯氧基对-羟基肉桂酸）的合成路线。,（1）分析：,（2）合成：,81,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,3.3 1,3-二羰基化合物的拆开,克莱森（Claisen.R.L）缩合是制备1,3-二羰基化合物的重要反应。它是在碱性催化剂存在下以酯为酰化剂酰化含活泼氢化合物的反应，反应的结果是活泼氢原子被酯的酰基置换。,克莱森（Claisen.R.L）缩合,参与反应的两个酯分子不必相同，但其中一个必须在,酰基,的-碳上连有至少一个,氢,原子,。简单的说，该反应是一个酯分子的酰基对另一酯分子的酰基-碳原子进行的,酰化反应,。,碱性催化剂是醇钠、NaNH,2,、三苯甲钠等。含活泼氢化合物是酯、酮、腈等。,82,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,克莱森（Claisen.R.L）缩合机理,第三章 分子的拆开,83,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,3.3 1,3-二羰基化合物的拆开,一、相同酯间缩合,醇钠只能使含两个,-氢的酯缩合，三苯甲钠能使含,-氢（包括只含一个,-氢）的酯缩合。异戊酸乙酯虽含有两个,-氢，但由于在,-C上有分叉，以至不能用醇钠使之缩合，但三苯甲钠却易使之缩合。,84,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,二、酯分子内缩合（迪克曼Dieckmann.W缩合）,含有,或位活泼亚甲基的二羧酸二酯在碱性催化剂存在下(Na,醇钠,醇钾)，则分子内部起克莱森缩合反应Intramdecular Claisen Ester Condensation，环化而生成-酮酸酯类缩合物，后者再经水解反应加热脱羧基反应成含5-7碳原子的环酯酮类。,85,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,（迪克曼Dieckmann.W缩合）,86,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,反应实例,（迪克曼Dieckmann.W缩合）,87,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,Dieckmann,缩合反应,88,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,（1）,（2）,（3）在发生迪克曼缩合时，是-亚甲基而不是-次甲基中的氢被酰基置换。,89,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,三、不同酯间的缩合,如果两个酯中只有一个有-H，另一个较活泼的却没有-H，或虽有-H，但在反应条件下不能发生自缩合，则产物虽有两种，但有一种是主要的。,1.草酸二乙酯,其羰基是非常活泼的。,90,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,-乙草酰酯受热放出CO（脱羰）的特性在合成上很有用,这样可以制备不能由丙二酸酯烃化得到的一代丙二酸酯,-乙草酰酯还可用于-酮酸的合成，当酸水解时发生下列分裂反应：,-酮基戊二酸可用本法制备。,91,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,例10试设计,的合成路线。,（1）分析：,（2）合成：,92,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,2.甲酸乙酯,没有-H，但有非常活泼的羰基,3.碳酸二乙酯,缺乏高度的活性。使用时应过量，同时将生成的乙醇不断蒸掉，使平衡右移,93,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,例11 试设计,（4,5-二氧化环戊烷-1,3-二羧酸二乙酯）的合成路线。,（1）分析：,（2）合成：,94,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,四、酯与酮缩合,许多酮可用酯酰化为-二酮或-酮醛。CH,3,COCH,2,R型的酮，其中-甲基可被甲酸酯以外的所有酯优先酰化，甲酸酯则主要酰化-亚甲基。CH,3,COCHR,2,型的酮只有-甲基可被酰化。,95,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,96,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,-甲基草酰酮(-乙草酰酮)受热脱羰的特性可以用来制备许多酮酸酯。,97,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,例12 试设计,的合成路线。,（1）分析：,（2）合成：,98,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,例13试设计,的合成路线。,（1）分析：,这是-酮酸酯的成酸水解反应，其历程可能如下：,99,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,（2）合成：,100,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,例14 试设计,（2-苯基色酮）的合成路线。,（1）分析：,101,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,（2）合成：,102,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,五、酯与腈缩合,1.当酯与腈进行克莱森缩合，就生成-酮腈。,103,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,2.草酸二乙酯也可以与腈缩合,3.碳酸二乙酯与腈缩合，生成-氰酯,104,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,例15 试设计,（2-苯甲酰乙酸乙酯）的合成路线。,（1）分析：,（2）合成：,105,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,3.4 1,5-二羰基化合物的拆开,迈克尔（Michael.A）缩合，是合成1,5-二羰基化合物的重要反应，是含有活性氢化合物在,-不饱和羰基化合物上的共轭加成反应。,106,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,3.4 1,5-二羰基化合物的拆开,1)碱催化剂：胺（最常用哌啶）、醇钠、NaOH、三苯甲钠等。,2)提供活泼氢的化合物：主要有丙二酸酯、氰乙酸酯、乙酰乙酸酯、一元羧酸酯、酮、腈、硝基烷、砜等类化合物。,3),-不饱和羰基化合物：有,-不饱和的醛、酮、酯、酰胺；还有,-不饱和的腈、硝基物、砜等。,Michael Addition Reaction,107,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,4)某些物质，如-二酮、-酮酯or-氨基巴豆酸乙酯可任意用作给予体,or接受体。,108,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,Michael addition reaction 特点,亲电的共轭体系（电子受体）与亲核的 负碳离子（电子给体）进行的共轭加成反应.,迈克尔加成反应必须在碱的催化下进行，常用的碱有金属钠、乙醇钠、氢化钠、氨基钠和有机碱等。,迈克尔加成反应有一定的区域选择性。加成时，烃基化的位置总是在取代较多的碳原子上。,109,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,110,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,111,有机合成多媒体 西南石油大学化学化工学院（SCCE.SWPU）,化学化工学院,（SCCE,.,SWPU）,第三章 分子的拆开,5)不对称饱和酮发生迈克尔反应时，缩合主要发生在,取代较多的-碳上,。,112,有机合成多媒体</p>