曾昭琼《有机化学》第三版 cai 教学配套课件

曾昭琼《有机化学》第三版 CAI 教学配套课件

主讲：谢启明教授

有机化学

第十三章羧酸衍生物

§13-1 羧酸衍生物§13-2 酰卤和酸酐 §13-3 羧酸酯 §13-4 油脂和合成洗涤剂 §13-5 乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成上的应用 §13-6 酰胺 §13-7 酰基衍生物的水解、氨解、醇解历程 §13-8 碳酸衍生物 §13-9 有机合成路线设计

第一节羧酸衍生物

一、羧酸衍生物的结构与分类二、羧酸衍生物的命名三、羧酸衍生物的光谱性质

羧酸衍生物结构上共同特点是都含有酰基，酰基与其所连的基团都能形成 P-π 共轭体系。

RCO

第一节羧酸衍生物 > 一、羧酸衍生物的结构与分类

R CO

L

P ¦Ð¹² éî Ìå Ïµ

(1) Óëõ£»ùÏà Á¬µÄÔ ×ÓµÄµç¸º ÐÔ¶¼±ÈÌ¼´ó £¬¹ÊÓÐ Ð§Ó¦I

(2)

(3)

L ºÍ Ì¼Ïà Á¬µÄÔ ×ÓÉÏÓÐÎ´ ¹² ÓÃµç×Ó¶Ô£¬¹Ê¾ßÓÐ+ C

µ± + C > I Ê±£¬·´ Ó¦»î ÐÔ½«½µµÍ

Ê±£¬·´ Ó¦»î ÐÔ½«Ôö́ óµ± + C I<

R C

O

L £¨ X¡¢ O¡¢ N£©

sp2 碳 - 杂原子键具某些双键性质


R C

O

X R C

O

O C

O

R R C

O

O R R C

O

NH2(R) R C N

õ£Â± Ëáôû õ¥ õ£°· ëæ

H C NH2 CH3

O

NH2 H C OCH3 CH3

O

OH

C N: 137.6 147.4ppm C O: 133.4 143.0ppm

R C

O

L R C

O-

L+

R C

O-

L+

R 可以是烷基或芳基


R CH C WH

O 氧的碱性

-H 的活性羰基的活性离去基团

RCH2 C W

O

第一节羧酸衍生物 > 二、羧酸衍生物的命名酰卤和酰胺根据酰基称为某酰某。

CH3 CO

ClCH2 CH C

OBr

CO

N(CH3)2 NH

O

N,N-=¼×»ù±½¼×õ£°· Îì ÄÚõ£°·±ûÏ©õ£äåÒÒõ£ÂÈ

氮原子上有取代基 , 在取代基名称前加 N 标出。

N,3- 二甲基戊酰胺 N,N- 二甲基甲酰胺 4- 乙酰氨基萘羧酸

CH3CH2CHCH2CNHCH3

CH3 O

HCN-CH3

O

CH3

COOH

NHCOCH3

第一节羧酸衍生物 > 二、羧酸衍生物的命名酸酐的命名是在相应羧酸的名称之后加一“酐”字。

CH3 CO

O CO

CH3 CH3 CO

O CO

CH2 CH3

C

COO

O

ÒÒËáôû ÒÒËá±ûËáôû 1,2 »· ¼ºÏ©¶þ¼×Ëáôû

酯的命名是根据形成它的酸和醇称为某酸某酯。 CH3 C

OO CH2CH=CH2 CH3O O

OH CH2 CH C

O

OCH3

ÒÒËáÏ©±ûõ¥ ¼×Ëá¼×õ¥ ±ûÏ©Ëá¼×õ¥

CHCOOC2H5

CH2COOC2H5

CH3 CO

O CO

O CH2

¼×»ù¶¡ ¶þËá¶þÒÒõ¥ »· Îì »ù¼×Ëá»· ¼ºõ¥ ±½¼×ËáÜÐõ¥

第一节羧酸衍生物 > 二、羧酸衍生物的命名内酯需标明羟基的位次。

- 甲基 -γ- 丁内酯 (3- 甲基 -4- 丁内酯 )O

H3C

O

第一节羧酸衍生物 > 三、羧酸衍生物的光谱性质 1 ． IR 醛、酮、羧酸、酰卤、酸酐、酯和酰胺都含有羰基，因此，在 IR 都有 C=O 的强吸收峰。醛、酮的 νC=O 1705~1740cm-1 羧酸衍生物的 C=O 伸缩振动扩大到了 1550~1928 cm-1 。

-I 效应使波数升高。 +C 效应使波数降低。降低了 C=O 的极性。供电子作用而使 C=O增加了 C=O 的双键性。的双键性降低。波数增高。吸收频率的波数降低。

第一节羧酸衍生物 > 三、羧酸衍生物的光谱性质化合物

1815 ～ 1770 ～ 645

1300 ～ 1050

1750 ～ 1735强1300 ～ 100

0两个强吸收峰

2260 ～ 2240

第一节羧酸衍生物 > 三、羧酸衍生物的光谱性质

第一节羧酸衍生物 > 三、羧酸衍生物的光谱性质 2 ．核磁共振（ NMR ）酯中烷基上的质子的化学位移 ,δH: 3.7 ～ 4 p

pm 。酰胺中氮上的质子的化学位移，一般在 δH: 5 ～ 9.4 ppm 之间，往往不能给出一个尖锐的峰。

羰基附近 α 碳上的质子具有类似的化学位移 ,δH: 2 ～ 3 ppm 。

第一节羧酸衍生物 > 三、羧酸衍生物的光谱性质

第二节酰卤和酸酐

一、酰卤二、酸酐

第二节酰卤和酸酐 > 一、酰卤 1 ．酰卤的制备酰卤的制取一般是由羧酸与卤化磷或氯化亚砜作用而得。

O

CClO

COH

O

CH3CH2CCl

O

CH3CH2COH

OCH3(CH2)6COH

O

CH3(CH2)6CCl

SOCl2 (bp 77oC)

PCl3 (bp 74.2oC)

(160oC 升华 )

+ SO2 + HCl

+ H3PO3

+ POCl3

(bp 197oC)

(bp 80oC)

(bp 196oC) (bp 107oC)

(200oC 分解 )

PCl5

第二节酰卤和酸酐 > 一、酰卤 2 ．物理性质无色，有刺激性气味的液体或低熔点固体。低级酰卤遇水激烈水解。乙酰氯暴露在空气中即水解放出氯化氢。

第二节酰卤和酸酐 > 一、酰卤 3 ．化学性质

（ 1 ）水解、醇解、氨解（常温下立即反应）

R OO

Cl+

H2O

R'OH(ArOH)

NH3(NH2R)

R OO

OH

R OO

OR'

R OO

NH2

+ HCl

+ HCl

+ HCl

ÃÍÁÒµÄ·ÅÈÈ·´ Ó¦·´ Ó¦²» ÒªÈÎºÎ´ß »¯¼Á

反应结果是在分子中引入酰基，故酰卤是常用的酰基化剂。

第二节酰卤和酸酐 > 一、酰卤（ 2 ）与格氏试剂反应

酰氯与格氏试剂作用可以得到酮或叔醇。反应可停留在酮的一步，但产率不高。

第二节酰卤和酸酐 > 一、酰卤

R CO

X

H2 Pd_BaSO4RCHO

à ßø

（ 3 ）还原反应

R CO

X

LiAlH4

or H2 / NiRCH2OH

罗森蒙德（ Rosenmund ）还原法可将酰卤还原为醛。

第二节酰卤和酸酐 > 二、酸酐 1 ．制备（ 1 ）由羧酸脱水而得，可制得单纯酐

（ 2 ）混酐通过酰氯与羧酸盐作用制得

COOH(CH3CO)2O

C)2O

O

+ CH3COOH（

第二节酰卤和酸酐 > 二、酸酐 2 ．物理性质

第二节酰卤和酸酐 > 二、酸酐 3 ．化学性质（ 1 ）水解、醇解、氨解（反应需稍加热）酸酐也是常用的酰基化剂。

第二节酰卤和酸酐 > 二、酸酐

（ 2 ）柏琴（ Perkin ）反应酸酐在羧酸钠催化下与醛作用，再脱水生成烯酸的反应称为柏琴（ Perkin ）反应。

+

CHORCOONa CH C

R

HCOOH

OH

-H2O CH=C-COOHR

RCH2C

RCH2C

O

O

O

第三节羧酸酯

一、来源与制法二、物理性质三、酯的化学性质四、个别化合物

第三节羧酸酯 > 一、来源与制法广泛存在于自然界。是生命不可缺少的物质。酯可通过酯化反应、酰卤或酸酐的醇解、羧酸钠盐与卤代烃作用等方法制得。

第三节羧酸酯 > 二、物理性质酯常为液体，低级酯具有芳香气味，存在于花、果中。例如，香蕉中含乙酸异戊酯，苹果中含戊酸乙酯，菠萝中含丁酸丁酯等等。酯的比重比水小，在水中的溶解度很小，溶于有机溶剂，也是优良的有机溶剂。

第三节羧酸酯 > 三、酯的化学性质 1 ．水解、醇解和氨解

（ 1 ）水解酯的水解没有催化剂存在时反应很慢，一般是在酸或碱催化下进行 ,碱作催化剂效果比较好。

R CO

OR' + H2ONaOH

HR C

OOH

R CO

ONa

+ R'OH

+ R'OH

õ¥»¯µÄÄæ·´ Ó¦

Ôí»¯·´ Ó¦

第三节羧酸酯 > 三、酯的化学性质（ 2 ）醇解（酯交换反应）酯的醇解比较困难，要在酸或碱催化下加热进行。

R CO

OR' + R'OH+ R''OHH or OH

R CO

OR''

õ¥ ´¼ ÐÂµÄõ¥ ÐÂµÄ́¼

第三节羧酸酯 > 三、酯的化学性质

工业上利用酯交换合成维尼纶与涤纶

第三节羧酸酯 > 三、酯的化学性质因为酯的醇解生成另一种酯和醇，这种反应称为酯交换反应。此反应在有机合成中可用与从低级醇酯制取高级醇酯（反应后蒸出低级醇）。

（ 3 ）氨解 R C

OOR' + NH3 R C

ONH2 + R'OH

第三节羧酸酯 > 三、酯的化学性质酯能与羟氨反应生成羟肟酸。

RCOOC2H5 + NH2OH.HCl RCONHOH + C2H5OH

ôÇë¿Ëá

羟肟酸与三氯化铁作用生成红色含铁的络合物。这是鉴定酯的一种很好方法。酰卤、酸酐也呈正性反应。 RCONHOH + FeCl3

ôÇë¿ËáR C

O

N OH

Fe + 3HCl3

ºì É«º¬Ìú ÂçºÏ Îï

第三节羧酸酯 > 三、酯的化学性质 2 ．与格氏试剂反应

酯与格氏试剂反应生成酮，由于格氏试剂对酮的反应比酯还快，反应很难停留在酮的阶段，故产物是第三醇。 R C

OOC2H5

R'MgXR C

O MgXOC2H5

R'

RC

R'O

R'MgX H2OR C OH

R'

R'

第三节羧酸酯 > 三、酯的化学性质具有位阻的酯可以停留在酮的阶段。例如：

(CH3)3CCOOCH3 + C3H7MgCl (CH3)3CCCH3

O

第三节羧酸酯 > 三、酯的化学性质 3 ．还原反应

酯比羧酸易还原，可用多种方法（催化氢化、 LiAlH4 、 Na + C2H5OH等还原剂）还原。还原产物为两分子醇。

第三节羧酸酯 > 三、酯的化学性质金属钠／质子溶剂还原机理 :

第三节羧酸酯 > 三、酯的化学性质酯在金属（一般为钠）和非质子溶剂中发生醇酮缩合，生成酮醇。

C3H7-C-O-C2H5 C3H7 CO

OC2H5

ONa

C3H7 C O

C3H7 C O

C3H7 C OC2H5

C3H7 CO

OC2H5

O

C3H7 C OH

C3H7 C O

C3H7 C O

C3H7 C ONa H

H

(CH2)8

COOCH3

COOCH3

Na HAc

¶þ¼×±½(CH2)8

C

C OH

O

第三节羧酸酯 > 三、酯的化学性质这是用二元酸酯合成大环化合物很好的方法。

第三节羧酸酯 > 三、酯的化学性质用金属钠／惰性溶剂还原机理：

第三节羧酸酯 > 三、酯的化学性质4 ．酯缩合反应

有 α-H 的酯在强碱（一般是用乙醇钠）的作用下与另一分子酯发生缩合反应，失去一分子醇，生成 β- 羰基酯的反应叫做酯缩合反应，又称为克莱森（ Claisen ）缩合。

CH3COC2H5

O

CH3COC2H5

O+

C2H5ONaCH3-C-CH2-C-OC2H5 + C2H5OH

O O

ÒÒõ£ÒÒËáÒÒõ¥

CH3CH2C-OC2H5 CH3CH2C-CH-COOC2H5 C2H5OH

O O O

CH3

2 C2H5ONa+

第三节羧酸酯 > 三、酯的化学性质（ 1 ）反应历程


（ 2 ）交叉酯缩合两种不同的有 α-H 的酯的酯缩合反应产物复杂，无实用价值。无 α-H 的酯与有 α-H 的酯的酯缩合反应产物纯，有合成价值。

只有一个 α- 氢的酯，在乙醇钠存在下，虽然也可以生成烯醇盐，烯醇盐也能与另一分子酯缩合，但得到的 β-酮酸酯没有 α- 氢，不能变成盐，缺乏使平衡向右移动的推动力，缩合也不能继续进行。


C6H5CH2COOC2H5CC

OOC2H5

OC2H5

O

+C2H5ONa C

C

OCHCOOC2H5

OC2H5

O

C6H5

酮可与酯进行缩合得到 β- 羰基酮。

第三节羧酸酯 > 三、酯的化学性质（ 3 ）分子内酯缩合

己二酸和庚二酸酯在强碱的作用下发生分子内酯缩合，生成环酮衍生物的反应称为狄克曼（ Dieckmann ）反应。

第三节羧酸酯 > 三、酯的化学性质缩合产物经酸性水解生成 β- 羰基酸， β- 羰基酸受热易脱羧，最后产物是环酮。

COOC2H5

OH2O / H COOH

O O + CO2

狄克曼（ Dieckmann ）反应是合成五元和六元碳环的重要方法。


此反应的特点是不能用镁代替锌，因为有机镁试剂较活泼，一生成就和未反应的 α－卤代酯酸中的羰基发生反应。有机锌试剂较稳定，不与酯反应而会与醛酮反应。

5 、 Reforlmatsky.s 反应

第三节羧酸酯 > 三、酯的化学性质机理：

第三节羧酸酯 > 四、个别化合物 1 、蜡蜡来自动植物，它的主要成分是高级饱和脂肪酸和高级一元醇所组成的酯。如蜂蜡其主要成分是 C15H31COOC30H61 ，水解可得三十烷醇（植物调节剂，能使农作物增产）。植物的叶和果实表面都有一层蜡，其作用是减少体内水分的蒸发和防止外部水分的聚集，昆虫的外壳、兽类的毛和鸟的羽毛上也有蜡。蜡与石蜡组成不一样。

第三节羧酸酯 > 四、个别化合物

组成蜡的羧酸和醇多数含有 C(16) 以上偶数碳原子的直链，醇一般为伯醇。巴西棕榈叶表面的巴西棕榈蜡是 C(24)-C(28) 酸和C(32)-C(34) 醇生成的酯的混合物；由蜂房制取的蜂蜡是 C(26)-C(28) 酸和 C(30)-C(32) 醇的酯；我国的虫蜡是 C(26)-C(28) 酸和 C(26)-C(30) 醇的酯；鲸蜡的主要成分为软脂酸十六醇酯和软脂酸顺 -9-十八碳烯 -1-醇酯。

第三节羧酸酯 > 四、个别化合物2. 原酸酯

原酸可以看成是羧酸的羰基水合的产物。

碳酸原碳酸甲酸原甲酸原酸不稳定，但原酸的三酰氯，三酯是稳定的。

原甲酸三酰氯 ( 氯仿 ) 原甲酸三乙酯

第三节羧酸酯 > 四、个别化合物原甲酸乙酯：

第四节油脂和合成洗涤剂

一、油脂二、肥皂和合成洗涤剂三、磷脂

第四节油脂和合成洗涤剂 > 一、油脂油脂普遍存在于动物脂肪组织和植物的种子中，习惯上把室温下成固态的叫酯，成液态的叫油。油脂是高级脂肪酸甘油酯的通称。

组成甘油酯的脂肪酸绝大多数是含偶数碳原子的直链羧酸，其中有饱和的，也有不饱和的。液态油比固态脂肪会有较多量的不饱和脂肪酸甘油酯。

第四节油脂和合成洗涤剂 > 一、油脂脂肪酸的俗名碳原子数结构式熔点（℃）

1．饱和月桂酸 12 CH3(CH2)10COOH 44 肉豆蔻酸 14 CH3(CH2)12COOH 54 软脂酸 16 CH3(CH2)14COOH 63 硬脂酸 18 CH3(CH2)16COOH 70 花生酸 20 CH3(CH2)18COOH 75

2．不饱和

棕榈油酸 16 CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH

32 油酸 18 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COO

H 4

亚油酸 * 18 CH3(CH2)3(CH2CH=CH)2(CH2)7COOH

-5 亚麻油酸 * 18 CH3(CH2CH=CH)3(CH2)7COO

H -11

花生四烯酸 * 20 CH3(CH2)3(CH2CH=CH)4(CH2)3COOH

-50

第四节油脂和合成洗涤剂 > 一、油脂脂肪或油月桂酸肉豆蔻酸软脂酸硬脂酸油酸亚油酸亚麻油酸

猪油 1 ～ 2 25 ～ 30 12 ～ 16 40 ～ 50 5 ～ 10 1

奶油 2 ～ 5 8 ～ 14 25 ～ 30 9 ～ 12 25 ～ 35 2 ～ 5

牛油 3 ～ 5 25 ～ 30 20 ～ 30 40 ～ 50 1 ～ 5

椰子油 45 ～ 48 16～ 18 8 ～ 10 2 ～ 4 5 ～ 8 1 ～ 2

橄榄油 8 ～ 16 2 ～ 3 70 ～ 85 5 ～ 15

豆油 10 3 25 ～ 30 50 ～ 55 4 ～ 8 棉子油 1 20 ～ 25 1 ～ 2 20 ～ 30 45 ～ 50

红花油 6 3 13 ～ 15 75 ～ 78

亚麻子油 20 ～ 35 15 ～ 25 40 ～ 60

第四节油脂和合成洗涤剂 > 一、油脂1 ．水解

油脂在碱性条件下的水解反应也叫皂化反应。

第四节油脂和合成洗涤剂 > 一、油脂脂肪酸的钠盐就是所谓的硬皂，如果用氢氧化钾代替氢氧化钠进行皂化，就可得到一种半胶状的物质叫软皂或钾皂。 1克油脂完全皂化所需的氢氧化钾的毫克数叫做皂化值。皂化值有时用于鉴定油脂，因为皂化值与油脂的平均相对分子量成反比。脂肪或油皂化值脂肪或油皂化值猪油 195 ～ 203 豆油 189 ～ 195 奶油 210 ～ 230 棉子油 190 ～ 198 牛油 190 ～ 200 红花油 188 ～ 194 橄榄油 187 ～ 196 亚麻子油 187 ～ 195

第四节油脂和合成洗涤剂 > 一、油脂2 ．干性

某些油涂成薄层，在空气中就逐渐变成有韧性的固态薄膜。油的这种结膜特性叫做干性（或称干化）。油的干性强弱（即干结成膜的快慢）是和油分子中所含双键数目和双键结构有关系的，含双键数目多的，结膜快，数目少，结膜慢。有共轭双键结构体系的比孤立双键体系的结膜快。成膜是由于双键聚合形成高分子聚合物的结果。

第四节油脂和合成洗涤剂 > 一、油脂3 ．加成（ 1 ）氢化

含有较多不饱和高级脂肪酸的油脂，在低压有催化剂存在下用氢处理，可降低不饱和度，液态油转化为半固态或固态的脂肪，油脂的氢化也叫“油脂的硬化”。植物油部分氢化的产物可作为人造奶油和黄油的代用品。这样可以防止由天然牛油中摄入过多的胆固醇。当油脂中含有不饱和脂肪酸较多时容易氧化变质，经氢化后的油脂不易被氧化。

第四节油脂和合成洗涤剂 > 一、油脂（ 2 ）加碘

不饱和脂肪酸甘油酯和碘发生加成反应。 100g油脂所能吸收的碘的克数称为碘值。碘值用来测定油的不饱和度，碘值越大，油脂的不饱和程度越高。脂肪或油碘值脂肪或油碘值猪油 46～ 70 豆油 127 ～ 138 奶油 26～ 28 棉子油 105 ～ 114 牛油 30 ～ 48 红花油 140 ～ 156 橄榄油 79 ～ 90 亚麻子油 170 ～ 185

第四节油脂和合成洗涤剂 > 一、油脂4. 酸败

油脂久置空气中，氧会慢慢氧化油脂成为各种产物，双键越多越易被氧化。最终使碳碳双键断裂，氧化成含有较短链的酮、醛或酸一类的化合物。这些氧化产物具有一种不愉快的气味和味道，这种氧化变化过程叫油脂的酸败。饱和酸在同样的情况下虽然不发生氧化断裂，但能因霉菌的作用发生 β-氧化作用，生成 β- 酮酸， β- 酮酸进一步分解则产生酮或羧酸，同样产生不愉快的气味。

第四节油脂和合成洗涤剂 > 一、油脂

光和热可加速油脂的酸败，因此油脂应避光冷藏保存。

植物油中虽然含有较多的不饱和脂肪酸的成分，但它比动物脂肪不易被氧化变质，其主要原因是在植物油中存在较多的天然抗氧剂——维生素 E。

第四节油脂和合成洗涤剂 > 二、肥皂和合成洗涤剂1 ．肥皂

肥皂的制造

第四节油脂和合成洗涤剂 > 二、肥皂和合成洗涤剂

第四节油脂和合成洗涤剂 > 二、肥皂和合成洗涤剂2. 合成系涤剂

阴离子洗涤剂：

现在国内最广泛使用的洗涤剂是烷基苯磺酸钠盐，R表示 C12-C18 的烷基。烷基最好是直链的，称为线形烷基。过去曾用过叉链的，但发现不能为微生物所降解，容易聚集在下水中或飘在河流中，引起环境的污染，因为微生物对有机物的生物氧化降解有选择性，它对直链的有机物可以作用，每次氧化降解两个碳，而有叉链存在时破坏其作用。

第四节油脂和合成洗涤剂 > 二、肥皂和合成洗涤剂阳离子洗涤剂：

非离子型洗涤剂：

第四节油脂和合成洗涤剂 > 三、磷脂磷脂多为甘油脂，以脑磷脂及卵磷脂为最重要，其结构为： α—脑磷脂（磷脂酰乙醇胺） α—卵磷脂（磷脂酰胆碱）

第四节油脂和合成洗涤剂 > 三、磷脂

第四节油脂和合成洗涤剂 > 三．磷脂磷脂中的酰基都是相应的十六个碳以上的高级脂肪酸，磷酸中尚有一个羟基具有强的酸性，可以与具有碱性的胺形成离子偶极键；分子中就分为两个部分，非极性的烃基，是疏水部分，偶极离子，是亲水部分，如果将磷脂放在水中，可以排成二列，形成脂双分子层。

第四节油脂和合成洗涤剂 > 三、磷脂

磷脂可以作乳化剂、抗氧剂、食品添加剂。医疗上用于治疗神经系统疾病。 [ 食品添加剂 ]：在各种食品里添加磷脂，可以保持水份和盐份，使外形美观。由于磷脂有乳化性，在制面包、蛋糕、炸面饼，油酥糕的面粉中添加磷脂，能添加这些食品的强性。延缓变硬过程。保持盐分，还能使面包、蛋糕体积增加 5%以上。

第四节油脂和合成洗涤剂 > 三、磷脂生物细胞膜是由蛋白质和脂类（主要是磷脂）构成的。磷脂的疏水部分相接而亲水端朝向膜的内外两面。这样构成脂双层。所有的膜都有不同成分的脂双层和相连的蛋白质组成。一些蛋白质松散地连接在脂双层的亲水表面，而另一些蛋白质剂埋入脂双层的疏水基质中，或穿过脂双层。细胞膜对各类物质的渗透性不一样，可以选择性地透过各种物质，在细胞内的吸收和分泌代谢过程中其着重要的作用。

第五节乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成上的应用

一、乙酰乙酸乙酯二、丙二酸二乙酯三、 C 烷基化和 O 烷基化

第五节乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成上的应用 > 一、乙酰乙酸乙酯

（一）性质 1 ．互变异构现象

第五节乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成上的应用 > 一、乙酰乙酸乙酯（ 1 ）生成的烯醇式稳定的原因1°形成共轭体系，降低了体系的内能。

CH3-C-CH2-C-OC2H5

O O

CH3-C=CH-C-OC2H5

OH O

¦Ð¦Ð ¦ÐP¦ÐP Ìå Ïµ

2°烯醇结构可形成分子内氢键（形成较稳定的六元环体系）


（ 2 ）其他含活泼亚甲基化合物的烯醇式的含量


2 ．亚甲基活泼氢的性质（ 1 ）酸性乙酰乙酸乙酯的 α-C 原子上由于受到两个吸电子基（羰基和酯基）的作用， α-H很活泼，具有一定的酸性，易与金属钠、乙醇钠作用形成钠盐。CH3 C CH2 C OC2H5

O O

CH3 C CH C OC2H5

O OC2H5ONa

Na pKa =11

（ 2 ）钠盐的烷基化和酰基化 CH3 C CH C OC2H5

O ONa RX

-NaXCH3 C CH C OC2H5

O O

R


注：① RX最好用 1°， 2°产量低，不能用 3°和乙烯式卤代烃。 ② 二次引入时，第二次引入的 R′要比 R活泼。 ③RX也可是卤代酸酯和卤代酮。

CH3 C CH C OC2H5

O O

R

C2H5ONaCH3 C C C OC2H5

O O

RNa R'X

-NaXCH3 C C C OC2H5

O O

R

R'

CH3 C CH C OC2H5

O ONa

RCOX

-NaXCH3 C CH C OC2H5

O O

COR


3 ．酮式分解和酸式分解酮式分解：乙酰乙酸乙酯及其取代衍生物与稀碱作用，水解生成β- 羰基酸，受热后脱羧生成甲基酮。故称为酮式分解。 CH3 C CH2 C OC2H5

O O

CH3 C CH C OC2H5

O O

R

Ï¡ NaOHCH3 C CH3

OC2H5OH + CO2

CH3 C CH C OC2H5

O O

COR

Ï¡ OH CH3 C CH2RO

C2H5OH + CO2

Ï¡ OHCH3 C CH2

OCO

R C2H5OH + CO2


酸式分解：乙酰乙酸乙酯及其取代衍生物在浓碱作用下，主要发生乙酰基的断裂，生成乙酸或取代乙酸，故称为酸式分解。

CH3 C CH2 C OC2H5

O O

CH3 C CH C OC2H5

O O

R

NaOHCH3COOH

CH3 C CH C OC2H5

O O

COR

OH

OH

2

CH3COOH + RCH2COOH + C2H5OH

CH3COOH + RCOCH2COOH + C2H5OH

+ C2H5OHÅ¨

Å¨

Å¨


（二）乙酰乙酸乙酯在有机合成上的应用由于乙酰乙酸乙酯的上述性质，我们可以通过亚甲基上的取代，引入各种不同的基团后，再经酮式分解或酸式分解，就可以得到不同结构的酮或酸。

CH3 C CH2

OCO

C CH3

O

ÒýÒýÔ Ô


乙酰乙酸乙酯合成法主要用其酮式分解制取酮，酸式分解制酸很少，制酸一般用丙二酸二乙酯合成法。

CH3 C CH2 CH2

O

CH2¾ ½á¹¹ ·ÖÎö £¬ÐèÒýÈë

Ô Òý

CH3 C CH CH2CH=CH2

OCH3

Òý

Ô

Òª·ÖÁ½́Î ÒýÈë£¬ÏÈÒýÈë

ÔÙÒýÈë

CH3

CH2CH=CH2


制甲基二酮（或二元酸）：

第五节乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成上的应用 > 二、丙二酸二乙酯

（一）制法 CH3COOH

P Cl2CH2COOHCl

NaCN

NaOHCH2COONaCN

C2H5OH

H2SO4CH2

COOC2H5

COOC2H5

（二）性质 1．酸性和烃基化

COOC2H5

COOC2H5

CH2NaOC2H5

NaCOOC2H5

COOC2H5

CH pKa = 13


CHCOOC2H5

COOC2H5

NaRX

-NaXCH

COOC2H5

COOC2H5

R

CHCOOC2H5

COOC2H5

RNaOC2H5

CCOOC2H5

COOC2H5

R NaRX

-NaXC

COOC2H5

COOC2H5

R

R'

2 CH2(COOC2H5)2X(CH2)nX

NaOC2H5(CH2)n

CH(COOC2H5)2

CH(COOC2H5)2NaOC2H5

CH2I2(CH2)n

C(COOC2H5)2

C(COOC2H5)2

CH2

n = 3~7

NaOC2H5CH2(COOC2H5)2

(1)

(2)

COOC2H5

COOC2H5Br(CH2)4Br


2．水解脱羧丙二酸二乙酯及其取代衍生物水解生成丙二酸，丙二酸不稳定，易脱羧成为羧酸。


丙二酸二乙酯的上述性质在有机合成上广泛用于合成各种类型的羧酸（一取代乙酸，二取代乙酸，环烷基甲酸，二元羧酸等）。

（三）丙二酸二乙酯在有机合成的应用

RX最好是伯卤代物，用仲卤代物时产量低，由于这里是负碳离子对卤代物进行亲核取代反应（ SN2 ）。


只用于三、四元环化合物的制备

麦克尔 (Michael) 反应


CH3 CH2 CH COOH

CH3COOH

CH2

CH2

CH2COOH

CH2COOH

CH3 CH2 CH COOH

CH2COOHÒýÈë

Ô ÓÐ

Ô ÓÐÔ ÓÐ

Ô ÓÐÒýÈë

ÒýÈë

ÒýÈë

Knoevenagel反应

第五节乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成上应用 > 三、 C 烷基化和 O 烷基化羰基化合物和 1 ， 3- 二羰基化合物，在进行烷基化时，C- 烷基化和 O- 烷基化都有可能。

若 i 和 ii稳定，不能互变，二者比例取决于反应速度，动力学控制。如二者可互变，产物比例取决于相对稳定性，稳定性高的为主要产物，热力学控制。

第五节乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成上应用 > 三、 C 烷基化和 O 烷基化

影响 C- 烷基化和 O- 烷基化的因素（动力学控制）： 1. 溶剂化效应溶剂和分子或离子通过静电力而结合的作用称为溶剂化效应。一个负离子的亲核性在很大程度上决定与溶剂化作用程度，溶剂化程度较低的亲核体的活性比溶剂化程度较高的要强。


①质子溶剂：卤代烷进行烷基化时，在质子溶剂中烷基化一般进入到碳上， C- 烷基化为主要产物。原因：烯醇负离子氧的电负性大于碳，使负电荷更多的集中在两可离子的氧上，使氧更容易与质子溶剂生成氢键，从而使氧强烈的溶剂化，而降低了氧的亲核性，从而不易发生 O- 烷基化。

第五节乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成上应用 > 三、 C 烷基化和 O 烷基化 ②非质子极性溶剂：如DMF、 DMSO,HMPA(六甲基磷酰胺 ) 都是非质子极性溶剂，它们与醇不同，不易放出质子。


原因：在 DMF中，它的氧负偶极可以更有效的和正离子发生溶剂化，而氮正偶极和负离子的溶剂化很少或不能十分有效的进行。这是由于N上的甲基起了一种遮盖作用，而分子另一头氧上的电子密度很高，可以比较无阻碍的和正离子溶剂化。

第五节乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成上应用 > 三、 C 烷基化和 O 烷基化酚的负离子也可以看作是一个烯醇负离子，与活泼的烃基化试剂反应时溶剂的效应显现的特别清楚。

原因：强质子溶剂与酚负离子中的氧形成强的氢键，使氧溶剂化，从而降低了氧的亲核性。


2. 烯醇离子的 C 和 O 端的亲核性 SN2历程的亲核性是与可极化度有关的。亲核试剂原子核外的电子云越容易极化变形，亲核能力也越强。烯醇负离子的碳原子，电负性弱，比氧原子更容易极化，因此我们可以预料，负碳离子的一段亲核性较强。

第五节乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成上应用 > 三、 C 烷基化和 O 烷基化 3. 烯醇物中碳原子的位阻效应烯醇物中碳原子的位阻效应较大时，不容易发生C- 烷基化，容易发生 O- 烷基化反应，特别在非质子极性溶剂中是这样。 4. 烯醇式的含量（稳定性）烯醇型含量较高的物质， O- 烷基化容易发生。如β- 酮酯， β- 二酮、酚等。

第五节乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成上应用 > 三、 C 烷基化和 O 烷基化 5. 烷基化试剂的活性烯醇负离子和很活泼的烷基化试剂（容易产生碳正离子）反应时，如碘化烷、氯甲基甲醚，卤化苄等，得产量很高的 O- 烷基化物，原因：烯醇负离子的氧上的高电子密度，更容易和活泼的烷基正离子发生亲核取代。

第六节酰胺

一、酰胺的制法二、酰胺的物理性质三、酰胺的化学性质

第六节酰胺 > 一、酰胺的制法

1 ．羧酸衍生物的氨解

第六节酰胺 > 一、酰胺的制法 2 ．羧酸的铵盐加热失水而得羧酸和氨在较低温度下生成铵盐：

铵盐在较高温度下脱水生成酰胺：

第六节酰胺 > 一、酰胺的制法 3 ．腈水解

第六节酰胺 > 二、酰胺的物理性质

除甲酰胺外，酰胺大部分是白色结晶体。液体的酰胺是有机物及无机物的优良溶剂。最长使用的是N,N- 二甲基甲酰胺（ DMF） , 它不但可以溶解有机物，也可以溶解无机物，是一种性能极为优良的溶剂。

第六节酰胺 > 三、酰胺的化学性质 1 ．酸碱性酰胺的碱性很弱，接近于中性。（因氮原子上的未共用电子对与碳氧双键形成 P-π 共轭）。酰亚胺显弱酸性（例如，邻苯二甲酰亚胺，能与强碱的水溶液生成盐）。

第六节酰胺 > 三、酰胺的化学性质 2 ．水解

R CNH2

OH / H2O

OH / H2O

R C OHO

R CO

O

+ NH4

+ NH3 + H2O

µÍ¼¶Ëá¿ÉÎÅµ½ËáÎ¶

ÓÐ°±Î¶¿ÉÓÃÓÚõ£°· µÄ¼ø±ð

3 ．脱水反应 RCONH2 + P2O5 RCN + HPO32

第六节酰胺 > 三、酰胺的化学性质酰胺与铵盐和睛的关系如下：

RCOOH RCOONH4 RCONH RCNNH3 H2O

HCl

H2O

H2O H2O

4 ．还原反应酰胺不易被还原，在高温高压下催化氢化才还原为胺，但所得为混合物。强还原剂氢化锂铝可将其还原为胺（伯胺、仲胺、叔胺）。

R CO

N R'R''

LiAlH4 N R'R''

R CH2

第六节酰胺 > 三、酰胺的化学性质 5 ．霍夫曼（ Hofmann ）降级反应酰胺与次卤酸钠的碱溶液作用，脱去羧基生成比

原料少一个碳的胺的反应，称为霍夫曼降级反应。 R C

ONH2 + NaOX

OHR-NH2 + Na2CO3 + NaX + H2O

霍夫曼降级反应是制备纯伯胺的好方法。

第七节酰基衍生物的水解、氨解、醇解历程

一、酯的水解历程二、酰基衍生物水解、氨解、醇解历程

第七节酰基衍生物的水解、氨解、醇解历程 > 一、酯的水解历程

酯的水解有酸催化和碱催化反应，不管是酸催化水解还是碱催化水解，都有四种可能的历程。可能是酰氧断裂，也可能是烷氧断裂；每种方式都可按单分子或双分子历程进行）。


1 ．酯的碱性水解

R CO

OR' + OH R CO

O + R'-OH

¦Ô=k[ RCOOR' ] [ OH ]

将含同位素 O18 的酯水解证明是按酰氧断裂方式进行的。

C2H5 C O18C2H5

O+ OH C2H5O18HC2H5 C O

O+


实验证明不是 SN2 反应，是加成 -消除历程。

根据以上事实，酯的碱性水解大多属于双分子酰氧键断裂过程。可提出两个机理： SN2 和加成 -消除历程。

SN2历程

加成 -消除历程


酯的碱性水解（皂化反应）得到的产物是羧酸盐，使反应不可逆，可以进行到底，因此酯的水解通常用碱催化。

酯这样的碱性水解历程称为 BAC2 （碱催，酰氧键断裂，双分子历程），可表示如下：

第七节酰基衍生物的水解、氨解、醇解历程 > 一、酯的水解历程2 ．酸性水解历程

研究证明，酯经酸催化水解时：一级，二级醇酯绝大多数为酰氧断裂的双分子历程（ AAc2历程）。少数特殊结构的酯为酰氧断裂的单分子历程（ AAc1历程）。三级醇酯为烷氧断裂的单分子历程（ AA11历程）。

ν＝ k[RCOOR’][H+]


（ 1 ）（ AAc2历程） R C

OOR'

HR C

OHOR'

H2OR C

OHOR'

OH2

R COH

OR'

OH

H

R C OHOH H

R C OHOR'OH

Âý ¿ì

（ 2 ）（ AA11历程） R C

OOC(R' )3 + H R C

OOC(R' )3H

R CO

OH + R'3C

R'3C + H2O R'3C OH2 R'3 C OH + H


（ 3 ）（ AAc1历程）有特殊结构的酯，酰氧键断裂也可以按单分子反应

进行：

第七节酰基衍生物水解、氨解、醇解历程 > 二、酰基衍生物水解、氨解、醇解历程

酰基衍生物的水解、氨解、醇解历程与酯的水解历程相同，都是通过加成 -消除历程来完成的，可用通式表示如下：

R CO

L+ Nu R C

O

LNu R C

O

Nu+ L

L = X, OCOR, OR, NH2

Nu = OH , H2O, NH3, ROH,


L 诱导效应（ -I ） P-π 共轭效应（ +C ） L- 的稳定性反应活性- Cl 最大最小最大最大-OCOR 大小大大 -OR 中中中中 -NH2 小大小小

的反应活性与 L基团的性质有关。 L 对反应性能的影响如下表：


①羰基碳的正电性大越有利于加成。

②羰基碳所连接的 R 基团具有吸电子性能时，能形成的四面体负离子稳定，有利于加成。


③羰基碳所连接的 R 基团空间体积大，因拥挤不利加成。

第八节碳酸衍生物

一、碳酰氯（光气）二碳酸的酰胺

第八节碳酸衍生物 > 一、碳酰氯（光气）1 、光气的制备

2 、光气的反应

第八节碳酸衍生物 > 一、碳酰氯（光气）

第八节碳酸衍生物 > 二碳酸的酰胺1 ．尿素（ 1 ）制备

双缩脲与碱及少量硫酸铜溶液生成紫红色，这个颜色反应称为双缩脲反应。

这个反应常利用来破坏亚硝酸及氮的氧化物。（ 2 ）反应

第八节碳酸衍生物 > 二碳酸的酰胺


制备方法：2 、氨基甲酸酯


氨基甲酸酯类农药是高效低毒农药：西维因：

杀虫剂：速灭威

杀菌剂：灭菌灵

第九节有机合成路线设计

一、碳胳的切断与合成二、官能团的引入三、立体构型的要求四、合成路线的选择


在科研中，若从天然产物中得到一个很有用的化合物，我们采取的一般步骤是纯化，确定其结构，若为一新化合物，我们就用人工已知、可靠的合成方法把它合成出来，以验证其结构。所以，有机合成路线设计是有机化学工作者必备的手段。合成路线的好坏，也反映出一个化学工作者的知识水平与能力。有机化学合成路线设计方法通常是倒推法，也叫逆合成分析。


通过一定的反应，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的化学键，从而使分子发生转变或将几个小分子连接起来。

1 合成的步骤越少越好； 2 每步的产率越高越好； 3 原料越便宜越好。

一、合成的目的：

二、合成的要求：

第九节有机合成路线设计三、有机合成的主要手段

1 官能团的引入 ; 2 官能团的转换；

3 碳架的建造；（ 1 ）碳链的增长；（ 2 ）碳链的缩短；（ 3 ）碳架的重组；

（ 4 ）环的闭合和打开。

第九节有机合成路线设计四、合成设计的一般程序为： 1. 分析 a.认出目标分子中的官能团。 b. 用已知和可靠的反应进行切断。 c.必要时重复进行切断，直至达到易于取得的起始原料。 2.合成 a ．根据分析，写出合成计划，加进试剂和条件； b．根据实验中遇到的失败和成功，修改计划；

第九节有机合成路线设计五、逆合成原理

逆合成原理是以合成子概念和切断法为基础，从目标化合物出发；通过官能团转换或键的切断；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的原料为止，这是完成合成设计的一条有效途径。

逆合成分析过程包括：1 识别目标分子：2 对目标分子进行逆向分析；3 制定合成路线


切断：一种分析法，这种方法是将分子中的一个键切断使目标分子转变成为一种可能的原料；官能团互换：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；通常用 FGI表示。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；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；目标分子：最终要合成的分子；通常用 TM表示。

六、常用术语

第九节有机合成路线设计 > 一、碳胳的切断与合成（ 1 ）碳链增长的方法*1 金属有机化合物与卤代烷的偶联反应；*2 金属有机化合物与羰基，氰基的加成反应；*3 金属有机化合物与环氧化合物的开环反应；*4 各类缩合反应；*5 炔烃，芳环，酮，酯， - 二羰基化合物和 - 羰基腈的烷基化和酰基化反应；*6 酮的双分子还原；*7 酯的双分子还原；*8 环加成反应；*9 烯烃的羰基化反应。

第九节有机合成路线设计 > 一、碳胳的切断与合成（ 2 ）碳链缩短的方法

*1 一元羧酸的脱羧反应； *2 二元羧酸的脱羧脱水反应； *3 烯，炔，酮，芳烃侧链， - 二醇和 -羟基醛或酮的氧化断裂反应； *4 甲基酮的卤仿反应； *5 酰胺的 Hofmann 降解反应； *6 环加成的逆反应； *7 - 二羰基化合物的酮式分解和酸式分解； *8 酯缩合的逆反应； *9 酯的热裂；*10 四级铵盐的热裂 (Hofmann 消除 ) ；*11 氧化胺的 Cope 消除反应。

第九节有机合成路线设计 > 一、碳胳的切断与合成（ 3 ）碳架的重组；

碳架重组的反应是各种重排反应，包括： *1 Wegner-Meerwein 重排； *2 频哪醇 (Pinacol) 重排； *3 异丙苯氧化重排； *4 Bechmann 重排； *5 Favosky 重排； *6 Baeyer-Villiger 氧化重排； *7 Hofmann 重排 ; *8 联苯胺重排 ; *9 Benzilic acid 重排 ;*10 Claisen 重排 ;*11 Fries 重排 ;*12 Cope 重排。

第九节有机合成路线设计 > 一、碳胳的切断与合成（ 4 ）环的闭合和打开环的闭合：三元环： 1 ）丙二酸酯与 1,2- 二卤代烷的烷基化反应； 2 ）烯烃和卡宾的反应；四元环： 1 ）丙二酸酯与 1,3- 二卤代烷的烷基化反应； 2 ）烯烃光二聚的反应；五元环： 1 ）狄克曼关环反应； 2 ） 1,3-偶极环加成反应； 3 ）丙二酸酯与 1,4- 二卤代烷的烷基化反应；六元环： 1 ） Diels-Alder 反应； 2 ）苯环的还原反应； 3 ）酯的烷基化反应；更大的环系： 1 ）分子内羟醛缩合反应； 2 ）酮醇缩合反应。

第九节有机合成路线设计 > 一、碳胳的切断与合成（一）切断介绍1 、主导思想：切断是为了合成，切断时一定要想到合成。2 、分子碎片要有合适的试剂代替，并容易得到。

第九节有机合成路线设计 > 一、碳胳的切断与合成3 、要有合适的反应。（最好有合理的机理）

第九节有机合成路线设计 > 一、碳胳的切断与合成 4 、切断时，不可能切断成两个近乎相等的分子碎片，有对称性时按对称性切开（目的：合成步骤少）。

第九节有机合成路线设计 > 一、碳胳的切断与合成 5 、在没有合适的反应相对应时，回推到适当阶段，再切断。

第九节有机合成路线设计 > 一、碳胳的切断与合成 6、加入活化基团，帮助观察，切断，反应后脱去活化基团。

第九节有机合成路线设计 > 一、碳胳的切断与合成 7 、加入保护基，反应后脱去。

8 、副产物少。

第九节有机合成路线设计 > 一、碳胳的切断与合成（二）一基团的切断

1 、简单醇的切断 ① 叔醇

第九节有机合成路线设计 > 一、碳胳的切断与合成 ② 仲醇

2 、醇衍生物的切断

第九节有机合成路线设计 > 一、碳胳的切断与合成3 、简单烯烃的切断①烯至醇

② 烯至酮＋wittig试剂　（ wittig 反应）

③ 烯至炔

第九节有机合成路线设计 > 一、碳胳的切断与合成4. 芳香酮的切断

第九节有机合成路线设计 > 一、碳胳的切断与合成5.简羧酸及其衍生物的切断

第九节有机合成路线设计 > 一、碳胳的切断与合成（三）二基团的切断

1. 1,3- 二官能团化合物和 αβ- 不饱和羧基化合物

第九节有机合成路线设计 > 一、碳胳的切断与合成

第九节有机合成路线设计 > 一、碳胳的切断与合成2. 1,5- 二羧基化合物

第九节有机合成路线设计 > 一、碳胳的切断与合成3. 1,2- 二官能团化合物


4 、 1,4- 二官能团化合物

第九节有机合成路线设计 > 一、碳胳的切断与合成 5 、 1,6- 二官能团化合物

第九节有机合成路线设计 > 一、碳胳的切断与合成（四）碳环化合物的合成

1 、小环化合物

第九节有机合成路线设计 > 一、碳胳的切断与合成 2 、稠环芳烃

第九节有机合成路线设计 > 二、官能团的引入1.选择性反应 2.官能团保护

四氢哌喃醚 ,对碱、格氏试剂、烃基锂、催化加氢及氧化剂稳定，容易被稀酸分解。

第九节有机合成路线设计 > 二、官能团的引入3. 基团占位磺酸基占位

第九节有机合成路线设计 > 三、立体构型的要求在有机合成中，有时产物需要一定的立体要求。 1 、获得顺式或反式产物烯烃：

第九节有机合成路线设计 > 三、立体构型的要求二醇：

第九节有机合成路线设计 > 三、立体构型的要求 2 、环的骈联环连接点的主体要求也是复杂的工作。如合成：

第九节有机合成路线设计 > 三、立体构型的要求 3 、不对称合成不对称合成是指在一个反应中使非手性的分子转变为手性分子，在产生的手性分子中，对映异构体的含量是不等量的。一般来说，实现不对称合成的途径有五个：（ 1 ）手性底物的诱导通过底物原有手性的诱导，在产物中形成新的手性中心。

第九节有机合成路线设计 > 三、立体构型的要求

（ 2 ）性辅助的诱导在合成的某一个阶段，引入一个手性辅助物，形成局部的诱导，产生一个新的手性中心。（ 3 ）手性试剂的控制（ 4 ）手性催化剂的控制（ 5 ）手性环境的影响　　手性环境包括溶剂，相转移催化剂等。

第九节有机合成路线设计 > 三、立体构型的要求

对映体过量百分数（%e.e. ）即 enantiomeric excess % %e.e=([R]-[S]) / ([R]+[S])×100%=%[R]-%[S] %e.e越高，说明产物光学纯度越高，不对称合成选择性越好。

第九节有机合成路线设计 > 三、立体构型的要求例 1．铑催化的不对称氢化反应这是美国孟山都公司用以制取治疗帕金森综合的特效药物 L － Dopa的方法。

第九节有机合成路线设计 > 三、立体构型的要求例 2．钛催化的不对称环氧化反应这是 Baker公司用以制备千毒蛾性引发剂的方法。1980年这种性引发剂每克售价高达一千英镑。而采用不对称合成法后，价格降至每克一百英镑。千毒蛾性引发剂（ dispalure ）的结构式为：

第九节有机合成路线设计 > 三、立体构型的要求从 C11端开始利用 sharpless 不对称环氧化，同时进行了动力学拆分，而后直接利用铜锂试剂进行开环：

第九节有机合成路线设计 > 四、合成路线的选择

要求：（ 1 ）原料易得；（ 2 ）产率高，副反应少，易纯化；（ 3 ）步骤少；（ 4 ）操作方便、安全。

第九节有机合成路线设计 > 四、合成路线的选择例 1：用三个或三个碳以下的有机原料和适当的无机试剂合成：

逆合成分析：CH CCH2

CH3

CH3H3CCH

CH3

C

CH3

CH3CH2CH2H3CCH

OH

CH3

C

CH3

CH3

O

CH2CH2MgBrCHH3C

CH3

CH2CH2BrCHH3C

CH3

CH2CH2OHCHH3C

CH3

+

(CH3)2CHBrO

+

第九节有机合成路线设计 > 四、合成路线的选择合成路线：

CH CCH2

CH3

CH3H3CCH

CH3

C

CH3

CH3CH2CH2H3CCH

OH

CH3

CH2CH2BrCHH3C

CH3

CH2CH2OHCHH3C

CH3

(CH3)2CHBr

O

Mg H2O PBr3

CH2Cl2

Mg CH3COCH3 H2O

H+

第九节有机合成路线设计 > 四、合成路线的选择例 2 ：用四个或四个碳以下的有机原料和适当的无机试剂合成：

逆合成分析：C CH(CH3)2CH2CHH3C

CH3 O

C CH(CH3)2CH2CHH3C

CH3 OC

H

CH(CH3)2CH2CHH3C

CH3

OH

CH2MgBrCHH3C

CH3

CH2BrCHH3C

CH3

CH2OHCHH3C

CH3

(CH3)2CHCHO+


合成路线：

P B r 3C H 2 C l 2

C C H ( C H 3 ) 2C H 2C HH 3 C

C H 3 OC H C H ( C H 3 ) 3C H 2C HH 3 C

C H 3

O H

C H 2 B rC HH 3 C

C H 3

C H 2 O HC HH 3 C

C H 3

M g ( C H 3 ) 2 C H C H O

H 2 O C r O 3 / P y

第九节有机合成路线设计 > 四、合成路线的选择Br

Br Br

例 3 ：用苯和适当的无机试剂合成：

逆合成分析：B r

B r B r

B r

B r B rN H 2 N H 2

N O 2

第九节有机合成路线设计 > 四、合成路线的选择例 4 ：用苯和二个或二个碳以下的有机原料和无机试剂合成：

逆合成分析： N

OH+

Cl-

N

OH

+

+

N

OO

HCHO + HN(CH3)2

CH3COCl

N

OH+

Cl-

第九节有机合成路线设计 > 四、合成路线的选择合成路线：

HCl/HCHOCH2Cl

N

OH

N

O

O

HCHO

HN(CH3)2

CH3COCl

AlCl3

NaBH4

BnCl N

OH+

Cl-

ZnCl2

第九节有机合成路线设计 > 四、合成路线的选择例 5 ：用三个或三个碳以下的有机原料和适当的无机试剂合成：

逆合成分析：CH3CH2

CH2CH2CH3

H

H

CH3CH2CH2Br

CH3CH2

CH2CH2CH3

H

H

CH2CH2CH3CH3CH2

CH3CH2CHBrCHBrCH2CH2CH3

orCH2CH3+

CH3CH2Br+


合成路线：

H C C HC H 3C H 2B r

C H 3C H 2 HN a N H 2

N H 3(l)C H 3C H 2C H 2B r

C H 3C H 2 C H 2C H 2C H 3N a

N H 3 (l)

C H 3C H 2

H

H

C H 2C H 2C H 3

N a N H 2

N H 3(l)

曾昭琼 《 有机化学 》 第三版 cai 教学配套课件

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曾昭琼《有机化学》第三版 cai 教学配套课件