北京大学有机化学有机合成省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第二十章第二十章第二十章第二十章 有机合成有机合成有机合成有机合成exit第1页第一节第一节 合成目标和要求合成目标和要求第二节第二节 有机化合物合成有机化合物合成第三节第三节 天然产物合成天然产物合成本章提要本章提要本章提要本章提要第2页第一节第一节 合成目标和要求合成目标和要求 经过一定反应，使原来分子中某一个或经过一定反应，使原来分子中某一个或几个化学键断裂，同时形成一个或几个新化几个化学键断裂，同时形成一个或几个新化学键，从而使分子发生转变或将几个小分子连学键，从而使分子发生转变或将几个小分子连接起来。接起来。1 合成步骤越少越好；合成步骤越少越好；2 每步产率越高越好；每步产率越高越好；3 原料越廉价越好。原料越廉价越好。一一 合成目标：合成目标：二二 合成要求：合成要求：第3页三三 有机合成主要伎俩有机合成主要伎俩1 官能团引入官能团引入;2 官能团转换；官能团转换；3 碳架建造；碳架建造；（1）碳链增加；碳链增加；（2）碳链缩短；碳链缩短；（3）碳架重组；碳架重组；（4）环闭合和打开。）环闭合和打开。第4页（1）碳链增加方法碳链增加方法*1*1 金属有机化合物与卤代烷偶联反应；金属有机化合物与卤代烷偶联反应；*2*2 金属有机化合物与羰基，氰基加成反应；金属有机化合物与羰基，氰基加成反应；*3*3 金属有机化合物与环氧化合物开环反应；金属有机化合物与环氧化合物开环反应；*4*4 各类缩合反应；各类缩合反应；*5*5 炔烃，芳环，酮，酯，炔烃，芳环，酮，酯，-二羰基化合物和二羰基化合物和-羰基羰基 腈烷基化和酰基化反应；腈烷基化和酰基化反应；*6*6 酮双分子还原；酮双分子还原；*7*7 酯双分子还原；酯双分子还原；*8*8 环加成反应；环加成反应；*9*9 烯烃羰基化反应。烯烃羰基化反应。第5页*4*4 各类缩合反应各类缩合反应主要缩合反应包含：主要缩合反应包含：醇醛缩合；醇醛缩合；Claisen 缩合反应；缩合反应；酯缩合反应（酯缩合反应（Claisen-Schmidt 缩合）；缩合）；Mannich 反应；反应；Knoevenagel 反应；反应；Darzens 反应；反应；Reformatsky 反应；反应；Benzoin 缩合反应；缩合反应；Perkin 反应；反应；Wittig 反应；反应；Michael 加成反应；加成反应；Robinson 缩环反应缩环反应第6页（2）碳链缩短方法碳链缩短方法*1 *1 一元羧酸脱羧反应；一元羧酸脱羧反应；*2 *2 二元羧酸脱羧脱水反应；二元羧酸脱羧脱水反应；*3 *3 烯，炔，酮，芳烃侧链，烯，炔，酮，芳烃侧链，-二醇和二醇和-羟基醛或酮羟基醛或酮 氧化断裂反应；氧化断裂反应；*4 *4 甲基酮卤仿反应；甲基酮卤仿反应；*5 *5 酰胺酰胺 Hofmann Hofmann 降解反应；降解反应；*6 Curtius *6 Curtius 重排反应；重排反应；*7 Schmidt *7 Schmidt 重排反应；重排反应；*8 *8 环加成逆反应；环加成逆反应；*9 *9 -二羰基化合物酮式分解和酸式分解；二羰基化合物酮式分解和酸式分解；*10*10 酯缩合逆反应；酯缩合逆反应；*11*11 酯热裂；酯热裂；*12*12 黄原酸酯热裂；黄原酸酯热裂；*13*13 四级铵盐热裂四级铵盐热裂(Hofmann (Hofmann 消除消除)；*14*14 氧化胺氧化胺 Cope Cope 消除反应。消除反应。第7页（3）碳架重组；碳架重组；碳架重组反应是各种重排反应，包含：碳架重组反应是各种重排反应，包含：*1 Wegner-Meerwein 重排；重排；*2 频哪醇频哪醇(Pinacol)重排；重排；*3 异丙苯氧化重排；异丙苯氧化重排；*4 Bechmann 重排；重排；*5 Favosky 重排；重排；*6 Baeyer-Villiger 氧化重排；氧化重排；*7 Hofmann 重排重排;*8 联苯胺重排联苯胺重排;*9 Benzilic acid重排重排;*10 Claisen 重排重排;*11 Fries 重排重排;*12 Cope 重排。重排。第8页（4）环闭合和打开）环闭合和打开环闭合：环闭合：三元环：三元环：1）丙二酸酯与）丙二酸酯与1,2-二卤代烷烷基化反应；二卤代烷烷基化反应；2）烯烃和卡宾反应；）烯烃和卡宾反应；四元环：四元环：1）丙二酸酯与）丙二酸酯与1,3-二卤代烷烷基化反应；二卤代烷烷基化反应；2）烯烃光二聚反应；）烯烃光二聚反应；五元环：五元环：1）狄克曼关环反应；）狄克曼关环反应；2）1,3-偶极环加成反应；偶极环加成反应；3）丙二酸酯与）丙二酸酯与1,4-二卤代烷烷基化反应；二卤代烷烷基化反应；六元环：六元环：1）Diels-Alder 反应；反应；2）苯环还原苯环还原 反应；反应；3）酯烷基化反应；酯烷基化反应；更大环系：更大环系：1）分子内羟醛缩合反应；）分子内羟醛缩合反应；2）酮醇缩合反应。）酮醇缩合反应。环打开与切断碳链伎俩类似。环打开与切断碳链伎俩类似。第9页四四 逆合成原理逆合成原理 逆合成原理是以合成子概念和切断法为基础，从目标化合物逆合成原理是以合成子概念和切断法为基础，从目标化合物出发；经过官能团转换或键切断；去寻找一个又一个前体出发；经过官能团转换或键切断；去寻找一个又一个前体分子（合成子），直至前体分子为最易得原料为止，这是分子（合成子），直至前体分子为最易得原料为止，这是完成合成设计一条有效路径。完成合成设计一条有效路径。逆合成份析过程包含：逆合成份析过程包含：1 识别目标分子：识别目标分子：2 对目标分子进行逆向分析；对目标分子进行逆向分析；3 制订合成路线制订合成路线第10页切断：一个分析法，这种方法是将分子中一个键切断使切断：一个分析法，这种方法是将分子中一个键切断使 目标分子转变成为一个可能原料；目标分子转变成为一个可能原料；官能团交换：把一个官能团换写成另一个官能团，以使切官能团交换：把一个官能团换写成另一个官能团，以使切 断成为可能一个方法；通惯用断成为可能一个方法；通惯用FGI表示。表示。合成等价物：一个能起合成子作用试剂。合成子常因为合成等价物：一个能起合成子作用试剂。合成子常因为 其本身太不稳定而不能直接使用；其本身太不稳定而不能直接使用；合成子：在切断时所得出概念性分子碎片，通常是个合成子：在切断时所得出概念性分子碎片，通常是个 离子；离子；目标分子：最终要合成分子；通惯用目标分子：最终要合成分子；通惯用TM表示。表示。惯用术语惯用术语第11页例一：用三个或三个碳以下有机原料和适当无机试剂合成：例一：用三个或三个碳以下有机原料和适当无机试剂合成：第二节第二节 有机化合物合成有机化合物合成逆合成份析：逆合成份析：第12页合成路线：合成路线：无水醚无水醚无水醚无水醚第13页例二：用四个或四个碳以下有机原料和适当无机试剂合成：例二：用四个或四个碳以下有机原料和适当无机试剂合成：逆合成份析：逆合成份析：第14页合成路线：合成路线：无水醚无水醚第15页例三：用苯和适当无机试剂合成：例三：用苯和适当无机试剂合成：逆合成份析：逆合成份析：第16页合成路线：合成路线：浓浓H2SO4浓浓第17页例四：用苯和二个或二个碳以下有机原料和无机试剂合成：例四：用苯和二个或二个碳以下有机原料和无机试剂合成：逆合成份析：逆合成份析：第18页合成路线：合成路线：第19页例五：用三个或三个碳以下有机原料和适当无机试剂合成：例五：用三个或三个碳以下有机原料和适当无机试剂合成：逆合成份析：逆合成份析：第20页合成路线：合成路线：第21页例六：用环己醇作原料合成以下化合物：例六：用环己醇作原料合成以下化合物：逆合成份析：逆合成份析：第22页合成路线：合成路线：无水醚无水醚无水醚无水醚第23页例七例七 用不超出二个碳简单有机原料或苯合成以下化合物：用不超出二个碳简单有机原料或苯合成以下化合物：逆合成份析：逆合成份析：第24页合成路线：合成路线：无水醚无水醚第25页例八例八 用不超出四个碳简单有机原料合成以下化合物：用不超出四个碳简单有机原料合成以下化合物：逆合成份析：逆合成份析：第26页合成路线合成路线:第27页例九例九 用环己烯和二个碳简单有机原料合成以下化合物：用环己烯和二个碳简单有机原料合成以下化合物：逆合成份析：逆合成份析：第28页合成路线合成路线:思索题思索题:怎样制备以下化合物怎样制备以下化合物:2 H2O1第29页例十例十 用苯和四个碳以下简单有机原料合成以下化合物：用苯和四个碳以下简单有机原料合成以下化合物：第30页逆合成份析：逆合成份析：第31页合成路线合成路线:H+第32页例十一例十一 用苯，苯甲酸和五个碳以下简单有机原料合成：用苯，苯甲酸和五个碳以下简单有机原料合成：第33页逆合成份析：逆合成份析：第34页合成路线合成路线:第35页例十二例十二 用苯用苯,三个或三个碳以下有机原料和适当三个或三个碳以下有机原料和适当 无机试剂合成：无机试剂合成：第36页逆合成份析：逆合成份析：第37页合成路线：合成路线：第38页例十三例十三 用不超出四个碳简单有机原料合成以下化合物：用不超出四个碳简单有机原料合成以下化合物：第39页逆合成份析：逆合成份析：第40页合成路线：合成路线：第41页例十四例十四 用不超出四个碳简单有机原料和苯合成消毒剂：用不超出四个碳简单有机原料和苯合成消毒剂：第42页逆合成份析：逆合成份析：第43页合成路线：合成路线：浓浓第44页例十五例十五 用不超出二个碳简单有机原料或苯合成以下化合物：用不超出二个碳简单有机原料或苯合成以下化合物：第45页逆合成份析：逆合成份析：第46页合成路线：合成路线：第47页例十六例十六 用用D-(+)-甘油醛合成甘油醛合成D-(-)-来苏糖：来苏糖：第48页逆合成份析：逆合成份析：第49页合成路线：合成路线：第50页例十七例十七 用不超出五个碳简单有机原料合成以下化合物：用不超出五个碳简单有机原料合成以下化合物：逆合成份析：逆合成份析：第51页合成路线：合成路线：第52页例十八例十八 用不超出五个碳简单有机原料合成以下化合物：用不超出五个碳简单有机原料合成以下化合物：逆合成份析：逆合成份析：第53页合成路线：合成路线：第54页第三节第三节 天然产物合成天然产物合成1.角鲨烯合成角鲨烯合成第55页逆合成份析：逆合成份析：第56页逆合成份析：逆合成份析：第57页全合成路线：全合成路线：第58页第59页第60页2.雌酮激素合成雌酮激素合成第61页逆合成份析：逆合成份析：第62页第63页逆合成份析：逆合成份析：第64页全合成路线：全合成路线：第65页第66页第67页拆分拆分第68页