逆向合成分析.ppt

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1、逆向合成分析手段与有机合成总结,切割（Disconnection，简称 dis）连接（Connection，简称 con）重排（Rearrangement，简称 rearr）官能团转换（FGI、FGA、FGR）,逆向合成分析主要手段,切割（Disconnection，简称 dis）找出逆向合成子,按相应规律进行切割（主要依据单元反应）,逆向合成分析手段（一）,Mannich反应逆向合成子,dis,以“策略性”键为目标进行切割1）CX 邻近的 CC 键 2）CZ键：酰胺键、酯键、醚键等 3）C=C双键,dis,逆向合成分析手段（二）,连接（Connection，简称 con）条件：连接键能够反应

2、断裂逆转为原基团（必须条件）连接后能生成一种理想的逆向合成子（优先选择）,逆向合成分析手段（三）,重排（Rearrangement，简称 rearr）找出分子中重排反应可生成的结构,Beckmann重排,逆向合成分析手段（四）,官能团转换（FGI、FGA、FGR）官能团转换三种方式官能团互换（FGI）Functional Group Interconversion官能团添加（FGA）Functional Group Addition官能团除去（FGR）Functional Group Removal,（1）官能团互换（FGI）Functional Group Interconversion,F

3、GI,FGI,FGI,（2）官能团添加（FGA）Functional Group Addition,（3）官能团去除（FGR）,甾体D环的反合成分析,官能团转换主要目的1）将目标分子转换成更易制备的前体化合物 替代目标分子（Alternative target molecule）,2）将目标分子中不适用的官能团转换成所需形式，或添加可去除的必需官能团,3）添加活化基、保护基、阻断基、或诱导基，提高反应的选择性,用逆向合成分析法设计下列合成反应路线,练习题,用逆向合成分析法设计下列合成反应路线,练习题,逆向合成分析基本原则,对称切割可简化合成路线不稳定结构先切割、或先转化官能团影响反应活性或选择

4、性的基团先转化CX键相邻的CC键优先切割C Z键优先切割(酰胺、酯、醚)切割点靠近中部可提高合成汇聚性CC键优先切割多分叉点多环分子公共原子间的键优先切割C=C优先切割饱和碳链添加致活基，多分支优先添加,醇的合成设计醇衍生物的合成设计烯烃的合成设计芳香酮的合成设计羧酸的合成设计饱和烃的合成设计,第二部分：一基团切断合成设计,醇的合成设计,切断原则(1):最佳反应机理,生成稳定的离子,叔醇含有两个相同基团可同时切断,a,b,c,最佳,试剂简化 反应更易,六环中有一个双键可采用Diels-Alder反应切断,H负离子等价试剂:NaBH4 还原醛酮不还原酯 LiAlH4 还原所有羰基化合物 两个试剂

5、均不还原孤立双键,练习一,a,b,醇衍生物的合成设计,醇的衍生物均可转化成醇再切断,练习题：用逆向合成分析法设计下列化合物合成路线,烯烃的合成设计,醇脱水生成烯烃,醛或酮与烃代亚甲基三苯膦(Wittig试剂)反应,切断原则（4）：多分支点添加,练习七,芳香酮的合成设计,设计原理:Friedel-Crafts反应,a,b,a,b,练习九,Friedel-Crafts反应为亲电取代反应,羧酸的合成设计,羧酸衍生物均可转化为羧酸再切断,P33,练习十,练习十一,新合成路线?,请写出合成反应,练习十二,羧酸衍生物均可转化为羧酸再切断,请设计一条不用格氏试剂的合成路线,饱和烃的合成设计,小 结,分子切断

6、标准,(1)最佳反应机理(2)最大步骤简化(3)最适反应试剂,综合练习题,用逆向合成分析法设计下列化合物的合成路线,第三部分：二基团切断合成设计,-羟基羰基化合物,-不饱和羰基化合物 1,3-二羰基化合物 1,5-二羰基化合物,-羟基羰基化合物,-不饱和羰基化合物,-切割,-切割,能生成1，3-二羰基化合物的反应：羧酸酯与含活泼氢酮、腈、酯化合物反应Claisen反应：分子间酯缩合反应（必需一个酯的位有活泼氢）Dieckmann反应：分子内酯缩合反应（必需一个酯的位有活泼氢）,1，3-二羰基化合物的合成,Claissen 缩合，b 路线的对称性强,Reformatsky反应,1,5-二羰基化合

7、物,1,5-二羰基化合物生成反应Michael反应:活泼亚甲基化合物和,-不 饱和羰基化合物碱催化加成活泼亚甲基化合物:丙二酸酯、氰乙酸酯、乙酰乙酸酯、乙酰丙酮、硝基烷类,-不饱和羰基化合物：,-烯醛、,-烯(炔)酮、,-烯(炔)酯、,-烯腈、,-烯酰胺、,-不饱和硝基化合物、对醌类、杂环,-不饱和烃类,1,5-二羰基化合物,a、b切断的选择原则：生成稳定的碳负离子,不选择b切断的原因:1.中间体B的合成较A的合成难 2.中间体A引入一个控制基COOEt,即利于烷基化的合成又利于Michael加成反应,Mannich反应,具活泼氢原子化合物(酮、醛、酸、酯、氰、硝基烷、炔、酚类及某些杂环)与

8、甲醛（其它活性大的醛）及氨、仲氨、伯胺缩合反应又称-氨甲基化反应,课堂练习,练习一,练习二,练习三,练习四,非逻辑切断合成设计,1,2-二氧化合物-羟基羰基化合物1,2-二醇1,4-二氧化合物1,4-二羰基化合物-羟基羰基化合物1,6-二羰化合物,1,2-二氧化合物,-羟基羰基化合物合成设计-羟基酸类化合物-羟基羰基化合物-氨基酸合成设计1,2-二醇化合物合成设计,-羟基羰基化合物合成设计-羟基酸类化合物,-COOH先转换成为等价合成子 _CN,-羟基羰基化合物,单取代炔,双取代炔,方法2.苯偶姻缩合反应,方法3.酯偶联姻缩合反应 Acyloin Condensation,羧酸酯在醚、甲苯等惰

9、性溶剂中经金属钠还原偶联生成-羟基酮,方法4.羰基-卤代后亲核变亲电,引入-OR,亲核,亲电,1,2-二醇化合物合成设计方法1.先转化成烯，再按烯进行反合成分析,方法2.利用酮还原成对称邻叔二醇、重排进行设计,方法3.双键过氧化成环氧化物,增加亲电性,引进-OR,1,4-二羰基化合物合成设计,极性反转方法,Darzens反应,酮应先转变成烯胺，再与-卤代酸反应,-羟基羰基化合物合成设计,环氧乙基亲电取代反应,利用官能团的转换可推演出多种方案,1,6-二羰基化合物合成设计,二羰基连接,小 结,-羟基酸类化合物：_COOH转换为_CN-氨基酸类化合物：-CHO、NH3、-CN-羟基羰基化合物：RCO 变 RC CH 苯偶联姻缩合反应 酯偶联姻缩合反应 羰基-卤代引入-OR1,2-二醇化合物：转化成烯 酮还原、重排 烯过氧化成环引进-OR1,4-二羰基化合物：酮变烯胺，-卤代酸-羟基羰基化合物：环氧乙基亲电取代1,6-二羰基化合物：二羰基连接,练 习 题,练习一,练习二,