有機(jī)合成基礎(chǔ).ppt

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1、Chapter5第五章有機(jī)合成基礎(chǔ)及綠色合成有機(jī)合成基礎(chǔ)（Ⅰ）Chapter171、有機(jī)合成的意義2、有機(jī)合成基本要求3、有機(jī)合成設(shè)計(jì)中考慮的相關(guān)因素4、有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)有機(jī)合成基礎(chǔ)主要內(nèi)容Chapter17有機(jī)化學(xué)的三大領(lǐng)域①天然有機(jī)：天然產(chǎn)物的分離、鑒定、和結(jié)構(gòu)的測(cè)定;②物理有機(jī)：用物理化學(xué)的方法來(lái)研究有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)機(jī)理等問(wèn)題;③有機(jī)合成：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單基本有機(jī)原料結(jié)構(gòu)復(fù)雜目標(biāo)化合物將結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的原料,通過(guò)一系列有機(jī)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有用的化合物的過(guò)程，稱為有機(jī)合成。Chapter17(1)有機(jī)合成是有機(jī)化學(xué)研究的基礎(chǔ)每合成一類新化合物，隨之開辟了一類新的研究

2、領(lǐng)域；巴基球?巴基球化學(xué)（碳納米管，碳納米球……）C60，C70……）冠醚的合成?冠醚化學(xué)1.有機(jī)合成的意義:Chapter17（2）有機(jī)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類需要的化合物。尿素的合成（1828年，德國(guó)化學(xué)家Wohler）Chapter17新藥開發(fā)平均6000個(gè)新化合物，才能找到一個(gè)真正成為新藥的化合物；青霉素1929年A.Fleming發(fā)現(xiàn)1945年確定結(jié)構(gòu)1957年J.C.Sheeman合成Chapter17托品酮-Tropinone(顛茄酮)，阿托品等醫(yī)藥中間體。Willstatter1896年21步總產(chǎn)率0.75﹪1915年Noble獎(jiǎng)

3、Chapter17合成結(jié)構(gòu)獨(dú)特分子十二面體烷C20Paquette1982年合成Chapter17富勒烯籠狀碳環(huán)（分子中無(wú)H）化合物Chapter17WoodWard.R.B:VitaminB12－VB12(1973)重要天然化合物的結(jié)構(gòu)確認(rèn)和合成。Chapter17復(fù)雜天然化合物的總合成?代表了有機(jī)合成的最高水平多位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者都是復(fù)雜天然化合物總合成的大師:如：FischerEmil(1902):葡萄糖和嘌呤衍生物；WoodwardR.B.(1965):VitaminB12－VB12(1973)Erythonolide(紅霉素A)(1981)許多結(jié)構(gòu)復(fù)雜的天然化合物都已

4、相繼被合成，像海葵霉素(分子中含68個(gè)手性中心！)，都能立體選擇性合成(1994.Y.Kishi)，為有機(jī)化學(xué)工業(yè)，制藥工業(yè)提供各種性能和用途的新產(chǎn)品。Chapter17Chapter172.有機(jī)合成要求產(chǎn)率高（副反應(yīng)少，每步的反應(yīng)產(chǎn)率越高越好）；步驟少（多則總產(chǎn)率低、時(shí)間、原材料消耗多）；原料便宜易得（還要加上無(wú)毒、少毒）反應(yīng)條件、設(shè)備易于實(shí)現(xiàn)；還應(yīng)加上綠色化學(xué)的考慮(“原子經(jīng)濟(jì)性”，污染盡可能少)。顛茄酮的合成Chapter17增長(zhǎng)碳鏈的方法縮短碳鏈的方法形成碳環(huán)的方法碳架重排3.有機(jī)合成設(shè)計(jì)中考慮的相關(guān)因素碳架的建立合成指定結(jié)構(gòu)的化合物碳骨架功能團(tuán)種類和位置分子構(gòu)型3.

5、1碳架的建立Chapter17從反應(yīng)機(jī)理上分三類自由基反應(yīng)：太活潑，難于定向控制——合成上應(yīng)用少離子反應(yīng)：協(xié)同反應(yīng)：環(huán)加成的重要方法從反應(yīng)類型分：親核取代、親核加成、親電取代、親電加成等1.增長(zhǎng)碳鏈的方法3.1碳架的建立Chapter17（1）通過(guò)親核取代反應(yīng)引入烴基親核試劑---碳負(fù)離子或潛在的碳負(fù)離子活潑亞甲基烴化：丙二酸酯、β-酮酸酯、β-二酮等.1.烴基化反應(yīng)Chapter17烯胺在有機(jī)合成中的應(yīng)用Chapter17金屬有機(jī)化合物：（2）通過(guò)親核加成反應(yīng)引入烴基金屬有機(jī)化合物與羰基，氰基的加成反應(yīng)；金屬有機(jī)化合物與環(huán)氧化合物的開環(huán)反應(yīng)；金屬有機(jī)化合物與鹵代烷的偶聯(lián)反應(yīng)

6、；雷福爾馬茨基（Reformatsky）反應(yīng)邁克爾加成反應(yīng)Chapter17用于制1o，2o，3o醇及酮等。Chapter17雷福爾馬茨基（Reformatsky）反應(yīng)BrZnCH2R親核性比Grignard試劑小，不活潑β-羥基酸酯的水解α-鹵代酸首先與鋅粉反應(yīng)生成有機(jī)鋅化合物。有機(jī)鋅化合物與醛酮的加成產(chǎn)物水解后可得到β-羥基酸Chapter17把烯醇型負(fù)離子（或含活潑亞甲基化合物），如CH2(COOC2H5)2、C6H5CH2CN、R–CH2NO2等，在強(qiáng)堿（如NaOH、C2H5ONa）作用下與α、β-不飽和醛酮共軛加成作用——稱為邁克爾反應(yīng)。反應(yīng)特點(diǎn)催化劑:強(qiáng)堿產(chǎn)物:1

7、,5—二羰基化合物過(guò)程：1,4-加成（表面上若3.4-加成）反應(yīng)物:有活性亞甲基化合物α、β-不飽和醛酮、酯、腈等HY+C=C?C=O[Y?C-C=C-OH]Y?C-C-C=O堿重排1234δ-通式:δ+H邁克爾加成反應(yīng)Chapter17CH3CH2CH2MgBr+CH3C?CHCH3C?CMgBr+CH3CH2CH3CH2=CHCH2XCH3C?CCH2CH=CH2制備高級(jí)炔烴（3）偶聯(lián)反應(yīng)（4）與維蒂希試劑反應(yīng)Chapter17（5）芳烴親電取代反應(yīng)Chapter172.縮合反應(yīng)羥醛（酮）縮合：鉑金