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文檔簡介

1、有機合成設計(有機合成設計(2 2)第三章第三章一、控制單元的選取一、控制單元的選取 1 1、活化基團、活化基團 2 2、阻塞基團、阻塞基團二、反應性差異的利用二、反應性差異的利用 1 1、活性不相同的兩個官能團,活性大的官能團的利用、活性不相同的兩個官能團,活性大的官能團的利用 2 2、相同官能團在不同部位反應性差異的利用、相同官能團在不同部位反應性差異的利用 3 3、選擇性試劑的運用、選擇性試劑的運用三、潛官能團的利用三、潛官能團的利用四、極性轉換的利用四、極性轉換的利用 1、合成子的極性轉換、合成子的極性轉換 2、合成子極性轉換的具體應用、合成子極性轉換的具體應用 3、合成子的分類和加合

2、、合成子的分類和加合 4、供電子合成子、供電子合成子 5、受電子合成子、受電子合成子 6、合成子極性轉換的方法、合成子極性轉換的方法 7、常用的各類極性轉換方法、常用的各類極性轉換方法五五 合成路線的選擇合成路線的選擇一、控制單元的選取一、控制單元的選取 在有機合成路線設計中,為了使合成反應順利進行,有時需要在中間體中引入一個控制單元(Control Element),反應完成后的適當時候再除去。根據引入的控制單元的作用不同,常將控制單元分為:活化基團、阻塞基團、保護基團。1、活化基團、活化基團 在反應的過程中常常將某一分子的某一部位引入一個基團,使分子的反應活化,使反應順利進行,這種基團稱謂

3、活化基團。例如1:設計化合物 的合成路線。C6H5O分析若采用丙酮為原料合成4-苯基-2-丁酮,則收率很低,因為丙酮羰基兩邊的甲基是等同的,兩邊可以上兩個芐基。C6H5OOBrC6H5+C6H5OOH-C6H5OC6H5C6H5OOBrC6H5+ 為了在丙酮一邊的甲基上引入芐基,達到提高產率的目的,就應當設法使丙酮的兩邊的甲基活化基團,當引入“-COOEt”時,使丙酮一個甲基上的氫變得非?;顫姡敲幢透臑榱艘阴R宜嵋阴チ耍簿褪钦f,當分子拆出了以丙酮為原料時,為了活化,可以改為乙酰乙酸乙酯為原料。OCOOEt2.PhCH2BrOCOOEtCH2Ph1.EtONaC6H5O1.稀NaOH(5

4、%)2.H+例如2:設計化合物PhCH2CH(Et)COOEt的合成路線分析:PhCH2-CHCOOEtEtCH2(COOEt)21.EtONa2.PhCH2XPhCH2CH(COOEt)21.EtONa2.EtXPhCH2CH(COOEt)2EtOH-,PhCH2-CHCOOHEtEtOH/H+合成:PhCH2-CHCOOEtEtPhCH2Br+EtCH2COOEtEtCH2COOEtEt-X + CH3COOEt例如3:設計化合物 的合成路線。CH=CHCOOH分析:合成(略)+CH=CHCOOHCHO+CH3COOH(活化)CHOCHOOHOHO2合成例如4:設計化合物 的合成路線。OO

5、OOMichael反應OO+活化OO+HCHOOOMichael反應OO+活化分析OOOOOOOO+COOEtCOOEt1.水解2.-CO2OO1.縮合EtONaCO2Et1.水解,2.-CO23.縮合CH3CH2COCH2CO2Et2.HCHO例如5:設計3,5,5-三甲基-2,3-環氧環已酮的合成路線。分析合成活化OOOOOO+OO2OOOOOOO2H+,OCO2EtOEtONaEtO2C1.OH-,EtOH2.H+,-CO2,CH3CO3H例如6:設計化合物 的合成路線。PhNHPh分析合成(略)說明:仲胺可以拆分為伯胺和酰鹵;烴基含有側鏈的伯胺可以由肟還原制得;酰胺只有用LIALH4還

6、原制得胺。PhNHPhPhNPhOLiAlH4PhCOClH2NPhNPhHOPhOLiAlH4H2NOHPhH(AlCl3)COClPCl3COOH2、阻塞基團、阻塞基團 在有機合成中,常將反應中無需反應的而卻特別活潑有可能優先反應的位置占據(或稱阻塞或封閉)從而使欲進入分子的基團進入不太活潑而確實需要進入的位置,此種手段稱謂阻塞作用,擔當這種作用的基團稱為阻塞基團。常用的阻塞基團為-SO3H,-COOH,-C(CH3)3等。OHOHCO2KCO3OHBrOHOHOHCOOHBr2/乙酸OHOHCOOHBrref.20hH2O+ CO2合成例如:設計化合物 的合成路線。OHBrOH例如2:設

7、計2,6-二氯苯胺的合成路線。合成NH2ClClNH2NH3SO4H+NH2SO3HCl2,FeH2SO41800CSO3H50% H2SO4NH2ClClOHHO例如3:一溴代化合物。它的一溴代很困難:它的一溴代很困難:不僅羥基對苯環有很強的活化效應,不僅羥基對苯環有很強的活化效應,而且兩羥基互居間位,增強活化而且兩羥基互居間位,增強活化解決辦法:解決辦法:溴化之前,引入一羧基,降低苯環活性,占據一反應位點溴化之前,引入一羧基,降低苯環活性,占據一反應位點OHHOCO2,K2CO3OHHOCOOHOHHOCOOHBrOHHOBrBr2,AlCl357-6057-6090-92例如3:設計2,

8、6-二氯苯酚的合成路線。合成OH濃H2SO4+CH2=C(CH3)2orHO-C(CH3)3-H2OOHC(CH3)3Cl2,FeNH2ClClOHC(CH3)3ClClAlCl3+C(CH3)31)叔丁基體積大,具有一定的空間阻礙作用不僅阻塞所在部位,還能旁及兩側)叔丁基體積大,具有一定的空間阻礙作用不僅阻塞所在部位,還能旁及兩側2)叔丁基易于掉下,而不影響其他,熱解或與苯三氯化鋁共熱)叔丁基易于掉下,而不影響其他,熱解或與苯三氯化鋁共熱思考題:完成下列轉變OHCOOC2H5OHClClClNH2O2NNO2NH2NH2O2NNO2NO2CH3COOHNO2NH2COOHCOOHBrBrBr

9、CH3CH3NH2NH2二、反應性差異的利用二、反應性差異的利用 在有機合成中,反應物或者被作用物的不同的部位和試劑之間的反應能力不一樣。不同的反應物與相同的試劑、或相同的反應物與不同的試劑之間反應,更是有著明顯的差異。即使是同樣的反應物和試劑,在不同的條件(溶劑、催化劑、溫度、壓力等)下反應的進行和產物的獲得,也有很大差異。 有目的,有意識的利用反應性的不同來實施有機合成反應,以達到合成目標分子的目的,稱謂反應差異的利用。由于反應性差異所包含的因素很多,也很復雜,研究和利用起來也很復雜,要掌握這方面的知識和應用的技巧,對設計有機合成是尤其重要的。1、活性不相同的兩個官能團,活性大的官能團的利

10、用、活性不相同的兩個官能團,活性大的官能團的利用 苯環上同時連有-NH2、-OH時,-NH2比-OH更易?;磻H舯江h上同時含有-COO-與-O-時,-O-比-COO-更易發生親核取代反應。例如1:設計止痛藥對酰酚胺 的合成。HONHCCH3OOH稀HNO3OHNO2H2/PdOHNH2(CH3CO)2OOHNHCOCH3合成例如2:設計 的合成路線。OCOO(CH2)2NR2合成OCOO(CH2)2NR2NaOHO-COO-OHCOOHIOCOO-1.SOCl22.HO(CH2)2NR2 不同官能團與同一試劑反應,反應有差異,如與格氏試劑作用的反應活性順序:活潑氫化合物 -CHO C=O

11、-COCl -CO2R ?;瘎┑幕钚皂樞蛴校篟COCl, RCH=C=O(RCO)2O RCO2Ph RCO2R RCO2H2、相同官能團在不同部位反應性差異的利用、相同官能團在不同部位反應性差異的利用烯丙基鹵原子和乙烯式鹵原子的活潑性有較大的差異,前者鹵原子比后者要活潑得多,并且很容易發生反應。ClClNaOH,H2OOHClBrBr+ NaCNCNBr在Michael加成反應中,接受體(,不飽和化合物)分子中烯鍵的所處位置不同,反應活性不同,環外雙鍵一般比環內上連有烴基的雙鍵活性高,故優先參與反應。如:O+OCO2EtRONaOOCO2Et又如苯硫酚與烯烴加成,在酸催化下進行離子型加成,在

12、過氧化物存在下為自由基加成,故分別得到不同產物。RCH=CH2 + PhSHR-CH-CH3SPhH+RCH=CH2 + PhSH(PHCO2)2RCH2CH2SPh3、選擇性試劑的運用、選擇性試劑的運用 在有機合成的試劑中,有很多是選擇性試劑:1)選擇性的氧化劑CrO3吡啶(Sarett試劑),CrO3 稀H2SO4(Jones試劑),SeO2,HIO4, Pb(OCOCH3)4,2)選擇性還原試劑如Na2S, NH4HS, LiAlH4,NaBH4,LiBH4及很多金屬有機試劑3)選擇性鹵代試劑如:NBS等這些選擇性試劑可以使反應物中某種官能團(或氫原子)反應,或者選擇同種官能團的某一個反

13、應保留另一個或幾個。4)選擇性偶聯試劑:鈀偶聯劑、銅偶聯劑、鎳偶聯劑5)選擇性烷基化試劑:鹵代烷烴、硫酸酯(硫酸二甲酯、硫酸二乙酯)NO2NO2NH4HSNH2NO2CH3CH3SnCl2/HClNO2NH2CH3NO2OHNO2+ 3Na2S + 6NH4ClNO2OHNH2+ 2H2O + 6NH3 + 6NaCl + 3S1)多種硫化物的選擇性還原作用)多種硫化物的選擇性還原作用NO2NO2+ NH4HSNH2NO2C6H5CH2CH=CH2(CH3)3COClhvC6H5CHCH=CH2Cl(CH3)2CHCH=CHCO2EtNBSCCl4,回流(CH3)2CCH=CHCO2EtBr2

14、)選擇性的鹵化反應)選擇性的鹵化反應3)鹵代烴的羰基化)鹵代烴的羰基化ClBr1.Na2Fe(CO)4,THF,CO2.HOAcClCHO三、潛官能團的利用 潛官能團是指有機化合物中的某些官能團前官能團(Pro-funtion)經過適當的變化而成為加外的官能團,目標官能團(goal funtion)或分子骨架。這種將變化前的官能團稱謂潛官能團。 條件:作為潛官能團的條件為作為潛官能團的條件為 1.原料易得。 2.對多數試劑應比較穩定。 3.比較容易通過專一性或選擇性反應轉變成目標官能團。1、烯鍵作為潛官能團、烯鍵作為潛官能團C=C稀KMnO4或OsO4/H2O2CCOHOHPhCO3HCCOH

15、2OCCOHOHHIO4C=O2O3Zn,H2OC=OO=C+R-CH=CHRKMnO4/H+RCO2H + RCO2HR-CH=CH21.Hg(OAc)22.NaBH4RCHOH-CH3R-CH=CH21.(BH3)2RCH2CH2OH2、苯酚醚作為潛官能團、苯酚醚作為潛官能團ORLi/NH3(l)MeOHORH+OROCHOOROORLi/NH3(l)MeOHORH+ORH+OLiAlH4OHClCH=CH2OC=OHOCH3Li/NH3(l)MeOHOCH3H+OCH3CH3CH3例如:3、醇羥基作為潛官能團、醇羥基作為潛官能團 醇羥基作為鹵素、羰基、羧基及氨基等的官能團,是有機化學中較

16、常見的,下面介紹由烯丙醇生成的乙烯式醇的烯丙基醚,通過Claisen重排,可以得到,不飽和醛、酮、酯及酰胺。OH + CH2=C OEtHEtOHOCH2CH=CH2CH=CH2CH2=CH CH2CH2O=HCOH + CH2=C OEtREtOHOCH2CH=CH2C=CH2CH2=CH CH2CH2O=CRROH + CH2=C OEtOROCH2CH=CH2C=CH2CH2=CHCH2CH2O=CROOREtOHOH+CH2=C OEtNR2EtOHOCH2CH=CH2C=CH2R2NCH2=CH CH2CH2O=CNR2OHCH2=CHOEtHg(OOCCH3)2O-CH=CH2CH

17、2CHO 呋喃環作為潛官能團已有不少重要應用,尤其在合成一些較復雜的天然產物中常用到。呋喃環可以直接水解為二酮,但由于反應中容易發生聚合作用,其改進方法可以采用間接法由呋喃化合物來合成二羰基化合物。如把呋喃先變成2,5-二甲氧基二氫呋喃類化合物,然后氫化變成四氫呋喃環,再酸性水解即可得二羰基化合物。4、呋喃環作潛官能團、呋喃環作潛官能團ORMeOROMeH2Pd-CaCO3ORMeOROMeH3O+R-C-(CH2)2-C-ROO 由糠醛與格氏試劑反應制得取代的糠醇,再用氯化氫-乙醇處理,開環得二羰基化合物,然后重排、酯化,可以方便地合成出乙酰丙酸酯等。OCHROHHClEtOHOCHROHH

18、EtOH+CHROHHOOCOOHCH2ROCOOEtCH2RO酯化5、噻吩環作為潛官能團、噻吩環作為潛官能團SRRReny-NiR-CH2CH2CH2CH2-RRaney-NiR-C-CH2CH2CH2CH2-C-RS2RCOClAlCl3SRCOCOROORaney-NiSP2O5SRCORCOOHSRCH2丁二酸酐SRCH2CO(CH2)2CO2HSRCH2(CH2)3CO2HZn-HgHClR(CH2)8COOHZn-HgHClSCO2MeOHPdSCO2MeOOH OH1.,TsOHRaney-Ni2.CO2MeO O1.LDA,PhSSPh2.NaIO4,3.CO2MeO OHCl

19、/丙酮KOHCOOHO9-氧基-2-癸烯酸(蜂王漿中的有效成分)四、極性轉換的利用四、極性轉換的利用1、合成子的極性轉換、合成子的極性轉換RXR+X-+RMgXMg etherR-MgX+n當鹵代烷分解成當鹵代烷分解成R R+ +與與X X- -時,烷基是正離子,當它通過時,烷基是正離子,當它通過格式試格式試劑劑再分解時,烷基就成了負離子,這就稱為再分解時,烷基就成了負離子,這就稱為極性轉換極性轉換;n同一基團既可成為正離子,也可成為負離子。同一基團既可成為正離子,也可成為負離子。n極性轉換極性轉換(英文:(英文:UmpolungUmpolung),也稱極性翻轉、),也稱極性翻轉、極性反轉、極

20、性顛倒,指極性反轉、極性顛倒,指有機化學有機化學中中官能團極性官能團極性的改變,是的改變,是有機合成有機合成重要概念之一。重要概念之一。n此概念首先由德國化學家此概念首先由德國化學家Dieter SeebachDieter Seebach(迪特迪特爾爾澤巴赫澤巴赫)與美國化學家)與美國化學家艾里亞斯艾里亞斯詹姆詹姆斯斯科里科里提出,極性轉換的英文名稱提出,極性轉換的英文名稱UmpolungUmpolung也也由德語的由德語的UmpolungUmpolung得來,意為極性倒轉。得來,意為極性倒轉。 n例:用環己烯酮合成-乙?;h己酮OOCH3COCH3C - -On由于CH3CO-是實際不存在的

21、合成子,需要從帶正電的結構體通過極性轉換,變成帶負電的結構體,但如何處理?n處理方法:R-C-XOA與BR-C-XOABR-C - -OAB+ +X+R-C - -OAB+ +OH+OCOARBH3+OOCROn技術關鍵:選用什么樣的A與B?n針對本例:B用-CN,即:OH+ +HCNCH3-CHOHCNNaOH為何不用酸n問題:反應機理?nA用:- -C-CH3OC2H5HC2H5OCH=CH2+ +CH3-CHOHCNCH3-CHOCNC-CH3OC2H5Hn問題:反應機理?n實際合成步驟:OH+ +HCNCH3-CHOHCNNaOHC2H5OCH=CH2CH3-CHOCNC-CH3OC2

22、H5HLiNR2CH3-C - -OCNC-CH3OC2H5HOH+OCH3CO目標分子1)安息香縮合)安息香縮合2、合成子極性轉換的具體應用、合成子極性轉換的具體應用n安息香縮合是羰基極性轉換的代表,也是人們最早知道的極性轉換的例子。反應物苯甲醛中的羰基碳原子是親電性的。首先發生氰離子對羰基碳的親核加成,然后質子由碳轉移到氧上,形成一個碳負離子,其中的碳發生了極性轉換,是親核性的。然后該碳原子親核進攻另一分子的苯甲醛的親電性羰基碳,質子轉移,氰離子離去,得到產物安息香。反應機理:n醛(如乙醛)可以和1,3-丙二硫醇形成二噻烷。由于硫對碳負離子具有特殊的穩定性,故鄰位的碳有酸性,用正丁基鋰在低

23、溫四氫呋喃中處理,得到相應的親核性碳負離子。該鋰化的碳負離子作為親核試劑,可以和鹵代烴(溴化芐)、其他羰基化合物(環己酮)以及環氧乙烷衍生物(苯基環氧乙烷)等合成子發生親核取代,生成的產物水解,又得回羰基,因此產物是另一個羰基化合物。2)硫縮醛、酮()硫縮醛、酮(C1的極性反轉)的極性反轉)二噻烷碳負離子的形成二噻烷碳負離子的形成SS相當于O也是?;撾x子的等價物。RCOH+HSSHRC HSSn-BuLiRCSSRCH2XRCSSCH2RH2O/HgCl2RC CH2RORCOH + HSSHRC HSSn-BuLiRCSSH2O/HgCl2RCSS(CH2)3CC-C5H11Cl(CH2)

24、3CC-C5H11RC(CH2)3CC-C5H11O例如1例如2RCOH + HSSHRC HSSn-BuLiRCSSROH2O/HgCl2RROOHRCORH2O/HgCl2ROHRRORCOXH2O/HgCl2RROO例如1RCOCH3X2RCOCH2XNu-RCOCH2Nu例如2Nu-CH3S-CH2SCH3OLDACH3S-CHSCH3ORCHORCH=C-SCH3SCH3OSCH3ORCH-C-SCH3NuH+HORCH-C-SCH3NuH3O+SCH3HRCH-CNuO3) C2的極性反轉1)供電子合成子(以d代表)2)受電子合成子(以a代表)FGX012345nFG:官能團;nX

25、0表示促使分子發生極性轉換的金屬原子或雜原子(Li,Mg等,或-O,-N,-S等)。n碳原子順序編號C1,C2,C3,;n如由于極性轉換而使C1具有供電子能力而形成活性中心,就是d1合成子;nC2有活性,就是d2合成子,依次類推,給各類合成子編號;n也可能在C之前,官能團(FG)或雜原子X0有活性,就是d0合成子;n供電子合成子就有d0,d1,d2,d3等;n相似地,也有因極性轉換使碳原子有受電子能力而形成活性中心的,受電子合成子就有a0,a1,a2,a3之分。3、合成子的分類和加合、合成子的分類和加合試劑負離子官能團a0Me2PClMe2P +(活化的是P)-PMe2a1CH3COCH3CH

26、3C+O(羰基被活化)-CO-a2BrCH2COCH3+CH2COCH3(-C原子活化)-CO-a3H2C=CHCOORH2+C-CH=CO-OR-COOR,-C=C-試劑負離子官能團d0CH3SHCH3S-(雜原子硫有活性)-C-S-d1KCNCN-(雜原子N使C1活化)-CNd2CH3CH=O-CH2CHO(-C原子活化)-CHOd3(Li)CCCH2NH2-CCCH2NH2-CCCH2NH2(1)烷基)烷基d合成子:合成子:如甲基鋰分解成CH3-和Li+,前者就是烷基d合成子,反應中起甲基化作用;格氏試劑中得到的R-當然是烷基d合成子;注意:它們不是d1合成子,反應中只起烷基化作用,產物

27、無官能團!除了以上涉及的合成子外,還有除了以上涉及的合成子外,還有烷基合成子烷基合成子,也有供電子與受電子之分:,也有供電子與受電子之分:(2)烷基)烷基a合成子合成子如二甲硫醚與溴甲烷的加成物能起下列離子化反應:(CH3)3SBr(CH3)3S+ +Br- -此正離子在反應中,由于甲基被活化成Me+而起了甲基化的作用;不是a1合成子,而是烷基a合成子,產物無官能團。合成子的加合合成子的加合a合成子與合成子與d合成子的反應合成子的反應n烷基a + 烷基d:CH3Li+ +(CH3)3SBrCH3CH3+ +(CH3)2S+ +LiBrn產物為無官能團化合物。(d)(a)na1 + d1:OH+

28、 +HCNROHHRCNHOHRNH2(a1)(d1)n產物為1,2-雙官能團化合物。n產物是單官能團化合物。na + d2:(CH3)3SBr+ +OHH3COH+ +(CH3)2S+ +HBr(a)(d2)na1 + d2:OHH3CO+ +OOHO(a1)(d2)HH產物為,-不飽和醛,是1,3-雙官能團化合物分析正誤!分析正誤!正確解:OHH3CO+ +OH-OC - -OHH3COH2OOHHH3COO(a1)(d2)n產物為1,4-雙官能團化合物, a1 + d3 ,a3 + d1的產物也都是1,4-雙官能團化合物。na2 + d2:OCOOCH3+ +BrOCO2CH3(1)Na

29、OH(2)H3+OOOCO2H(d2)(a2)n產物是1,5-雙官能團化合物。na3 + d2:O+ +OHOOO(a3)(d2)1)烷基(烴基)d合成子 碳負離子的烴基可以是烷基、烯基、炔基。它們活性大,穩定性小,形成碳負離子的容易程度是:CHC - - CH2=CH - - CH3CH2 - - C-H中s成分增加試分析之!4、供電子合成子、供電子合成子烴基d合成子大多通過有機金屬鹵化物制得,由C-Na,C-Li通過金屬交換而得C-M,反應如下:Br+ +2LiTHFLi+ +LiBrCl+ +2LiTHFLi+ +LiCl請思考如何控制請思考如何控制2) d1合成子(1)在C1-X0(雜

30、原子)中,碳的電子對可離域到雜原子上去,就形成較穩定的碳負離子,即d1合成子。HCN(及鉀鹽、鈉鹽)以及CH3NO2都能在水溶液中生成d1合成子。CH3- -NO2+ +OH- -NOOH2CNOOH2C=+ +H2OH- -CNN+ +OH- -CNNC=N=Nn(2 2)利用)利用Si,S,P及過渡金屬也可生成及過渡金屬也可生成d d1 1合成子合成子。R3Si- -CH2Cl+ +2Li-LiClR3SiCH2Li+ +烷基硅葉立德:葉立德(葉立德(Ylide):):指的是一類在相鄰原子上有指的是一類在相鄰原子上有相反電荷相反電荷的的中性分子中性分子。葉。葉立德在有機化學,尤其是有機合成

31、中有很多應用。通常地,葉立德可以寫立德在有機化學,尤其是有機合成中有很多應用。通常地,葉立德可以寫成以下成以下共振式共振式,其中一個,其中一個共振雜化體共振雜化體具有具有雙鍵雙鍵:n早在1919年 H.施陶丁格等就發現這類特殊結構的化合物,1954年E.G.維蒂希等提出維蒂希反應,參與此反應的磷葉立德通常稱為維蒂希試劑。n葉立德結構具有一個半極性鍵,碳原子上帶有負電荷,是一個很強的親核試劑。它與一般碳負離子不同,能穩定地存在。磷葉立德中的磷原子具有低能量的3d空軌道,碳上有孤對電子的p軌道,通過d-p共軛分散了碳上的負電荷,使分子趨于穩定。n磷葉立德具有很強的親核性,可與羰基化合物反應,生成烯

32、烴;與環氧化合物反應,生成還氧丙烷衍生物;與亞硝基苯反應,生成N苯基亞胺,后者易水解,生成羰基化合物。磷葉立德還可進行烷基化反應、?;磻?、重排反應、消除反應和分解反應。 n1,3-二硫環烷:R- -HC+ +n- -BuLi-BuHRSSLi+ +nP葉立德:Ph3P- -CH2- -OCH3+ +n- -BuLiPh3PHOCH3Li+ +CPh3P=CHOCH3SS注意!注意!3) d2合成子合成子(1)如-碳原子旁有不飽和吸電子基團, -碳上的碳氫鍵就會被活化,使-碳成為d2合成子不飽和吸電子基團影響-碳上碳氫鍵的活化能力,其大小有如下順序:RC=NR2+ +COR- -CNRC=NR

33、PhRC=CR25、受電子合成子、受電子合成子1) 1) 烷基烷基a a合成子:合成子: R- -X, X=Cl, Br, OTs, OMes, RSO32)a12)a1合成子合成子OHRR+ +RO+ +n或RORROX(X=Cl, OAc, SR , OR)3)a23)a2合成子合成子O+ +OH+ +OCl4)a34)a3合成子合成子O+ +OROHHOORCN6、合成子極性轉換的方法、合成子極性轉換的方法1)雜原子的交換()雜原子的交換(a1d1)Br交換P:CHBrPh3P-HBrCPPh3+ +磷葉立德(a1)(d1)X交換Mg:格氏試劑C XMgC MgX或或C MgC(a1)(

34、d1)O交換S:CO(a1)HSHSHCSS(d1)X交換金屬Fe:CO(a1)X(d1)Fe(CO)42-COFe(CO)42)引入雜原子引入雜原子引入O:d1,2a1,2RCO3HO(d) (d)(a)(a)環氧化引入Br:d2a2(d2)OBr2(a2)OBr-溴代引入S:a3d3(d3)(a3)ZH(Z=H, 烷基,芳基,鹵素,氰基等烷基,芳基,鹵素,氰基等RSHO,H+ZSROOH磺?;?) 碳,碳的加成na1d2CO(a1)HArCN-OHCNAr(d2)羥基腈7、常用的各類極性轉換方法、常用的各類極性轉換方法1)極性轉換的分類)極性轉換的分類2)羰基是作用物的極性轉換)羰基是作用

35、物的極性轉換3)氨基(胺基)氨基(胺基)化合物的極性轉換化合物的極性轉換4)烴類化合物的極性轉換)烴類化合物的極性轉換1)極性轉換的分類)極性轉換的分類(1)可逆的極性轉換)可逆的極性轉換(2)不可逆的極性轉換)不可逆的極性轉換COPhPhP2S5CSPhPhPhLiCSPhPhPhLiH2OCHSPhPhPh2)羰基是作用物的極性轉換)羰基是作用物的極性轉換(1)C1上的極性轉換上的極性轉換Cn,雜原子旁的第,雜原子旁的第n個碳原子個碳原子A: 羰基未被掩蓋羰基未被掩蓋?;慕饘僭噭┲?,羰基是帶負電荷的,?;慕饘僭噭┲?,羰基是帶負電荷的,NCLiOC2H5C2H5NCOC2H5C2H5Li

36、+NCOC2H5C2H5HLDANCOLiC2H5C2H5NCOC2H5C2H5LiNCOC2H5C2H5Hg2+n-BuLiNCOC2H5C2H5LiLithium diisopropylamide二異丙基胺基鋰相關反應相關反應NCOC2H5C2H5Li1) RRCO2) H2OCRROHONR2Fe(CO)5+NaNaFe(CO)4RXFeOCOCCOCORLFeOCLCOCOCRO(CO or Ph3P)RXCROR有機鐵化合物有機鐵化合物B: 羰基被掩蓋羰基被掩蓋CXYRCXHRCXYRE+CXYRECREO-XYX: OR, Cl, NO2, -S(CH2)2S-Y: CN, Cl,

37、 H, -S(CH2)2S-l C1上不帶雙鍵上不帶雙鍵RHO+HCNCHRCNOHC2H5OCHCH2CHRCNOCHCH3OC2H5LiNR2CRCNOCHCH3OC2H5OCRCNOCHCH3OC2H5OCROO例例l C1上帶雙鍵,如乙烯醚型上帶雙鍵,如乙烯醚型RCHCZE+RCHCZEH3O+RH2CCOECCZZ, OR,Sr,SiR3OCH3LiOOCH3OHH3O+OOHl 作為等價物的含硫有機化合物作為等價物的含硫有機化合物RCOH+HSSHRC HSSn-BuLiRCSSRCH2XRCSSCH2RH2O/HgCl2RC CH2RO1, 3-二噻烷用于某些醛酮的合成二噻烷用于

38、某些醛酮的合成(2)C2上的極性轉換上的極性轉換RCH3OX2RCH2OXRCH2ONu2ROHRCH2XROORRCH2NuROOR經典方法:先將羰基經典方法:先將羰基-C 活化,引入鹵素,再與親核試劑反應活化,引入鹵素,再與親核試劑反應較新的極性轉換試劑:有烯酮二硫代縮醛單亞砜較新的極性轉換試劑:有烯酮二硫代縮醛單亞砜SOCH3H2CSH3CLDASOCH3HCSH3CRCH2CHOCOHRHSOCH3CHSCH3CHRSOCH3CSCH3Nu-HCRSOCH3CSCH3NuE+(H+)HCRSOCH3CSCH3NuEH3O+HCRCNuE(H)OCH3SSCH3+(3)C3上的極性轉換上

39、的極性轉換ONu123+O13NuEO13NuEMichael反應,沒有極性轉換反應,沒有極性轉換如果要使如果要使C3 不發生不發生Michael反應,而進行親電反應,則需要轉化反應,而進行親電反應,則需要轉化利用常規的利用常規的Micheal 加成反應在加成反應在 位引入苯磺?;灰氡交酋;? 利用縮醛化作用或利用縮醛化作用或縮酮化作用保護酰基縮酮化作用保護?;?使之成為強親核試劑使之成為強親核試劑, 進而在進而在位引入各種不同的位引入各種不同的親電試劑。親電試劑。有機磷有機磷, 有機硅試劑也可以用于有機硅試劑也可以用于C3的極性轉換的極性轉換(4)C4上的極性轉換上的極性轉換, ,-不飽

40、和羰基化合物不飽和羰基化合物 -CO1243C4容易失去容易失去H,成為成為d4,能與親電試劑發生作用能與親電試劑發生作用如果如果C4發生極性轉換發生極性轉換,由由d4變為變為a4,SS12431) n-C4H9Li2)CH3ISS1243C4H9H3O+1243C4H9O3)氨基(胺基)氨基(胺基)化合物的極性轉換化合物的極性轉換(1) 亞胺離子的產生(亞胺離子的產生(immonium ion)氨基化合物通常易形成亞胺離子氨基化合物通常易形成亞胺離子HHNHHNHHO+(CH3)2NHHHOHNH3O+HHNPhOHHNPhONHPhONMannich 反應反應實際上,碳正離子作用實際上,碳正離子作用被掩蔽了的碳正離子被掩蔽了的碳正離子(2) 仲胺的亞硝基化合物仲胺的亞硝基化合物仲胺仲胺: -C 不容易與親電試劑作用,如果在胺的不容易與親電試劑作用,如果在胺的N上亞硝基化,分子性上亞硝基化,分子性質發生變化質發生變化用

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