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第九章 合成问题的简化.ppt

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文档介绍:第九章 合成问题的简化

第一页,共31页。

9 合成问题的简化
合成一个目标化合物有不同的路线。一条经济快速的路线,必然是比较良好的路线。因此,可以说,简单的路线就是良好的路线。

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通常简化合页。
9.1 利用分子的对称性简化合成路线
首先改变分子的中心部分-CH2-成为C=O,即:

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9.1 利用分子的对称性简化合成路线

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9.1 利用分子的对称性简化合成路线

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9.2 潜对称分子的合成
潜对称分子原来没有对称性,但却能回推成对称分子。因此,合成时先将潜对称分子回推为对称分子,然后进行合成,这样就可以使许多复杂问题简单化。例如:

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9.2 潜对称分子的合成
另外,还经常利用重排反应。重排反应前后只涉及分子结构的变化,并不涉及多少反应机理和操作步骤的改变,但在合成上是很有用的。如,螺[4,5I葵***-1化合物的合成,目标分子是一个叔烷基***,故有可能经过频呐重排反应形成:

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9.3 模拟化合物的运用
对于一个复杂的化合物,首先考虑把与反应无关的部分去除,使得分子简化,这样,就比较容易找出分子中的关键部位。然后根据合成法则再进行反推与合成。
然而,关键部位往往是最难合成的部位,我们不妨像小孩学东西一样,先从模仿开始。前人已做了大量的工作,我们可以借鉴其合成,进行模仿。只要能为目标分子难以合成的结构部分找到可模仿的对象,就可以实现“重点突破”,难点已破,整个合成问题也就“迎刃而解”了。

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9.3 模拟化合物的运用
借用天然化合物或其他易得的化合物分子中的部分结构,也就是实行半合成。随着精细化工的发展和分析、分离技术的发展,越来越多的精细化学品可以方便地得到,而这些产品中正好有我们需要解决的难题化合物。因此可以借用这些精细化学品进行目标化合物的合成。

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9.3 模拟化合物的运用
有类似化合物的合成法可以模拟,工作的难度也就可以降低。如合成二环[4,l,0]庚***-2:

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9.3 模拟化合物的运用
对于这个分子的合成,难点是构成它分子中所含的三碳环结构,为解决这个困难需要以环丙烷化合物为模仿的对象,因此有必要去了解它们的合成:

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9.3 模拟化合物的运用
α-重氮***化合物比重氮甲烷稳定,更方便用来产生卡宾化合物,因此,可借重***甲烷与酰***作用来制备:

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9.3 模拟化合物的运用
通过模仿,做下列回推 :

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9.4 平行-连续法(会集法)
对于一个复杂的化合物的合成,需要多步去实现。多步合成有两个极端的策略,一个是连续法,一步一步地进行反应,每一步增加目标分子的一个新部分。如 :
这样处理有两个主要缺点:①即使每一步都获得极好的产率,可是多步合成的总收率会很低;②如果另有一些活性官能团必须携带着,而通过很多步骤不发生变化,这样是很难做到的。

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9.4 平行-连续法(会集法)
另一个策略是平行—连续法(也就是会集法,convergence)。在这个合成法中,分别合成目标分子的主要部分,并使这些部分在接近合成结束时再连接在一起,即:
这样总收率会比用连续法所得到的高,而且目标分子的不稳定部分被包含在较小的单元。

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9.4 平行-连续法(会集法)
因此在一个复杂的化合物的合成中,尽量将目标分子分成两大部分,再将两部分各拆开成次大部分,避免将目标分子按小段地逐一拆开。对于有对称性的分子,可以拆开成相同的部分,这样更减少了合成步骤,更有效地提高收率。例1 :

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9.4 平行-连续法(会集法)

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9.5 金属有机导向有机合成
金属有机化合物在有机合成的均相催化反应中起着十分重要的作用.往往在金属有机化合物催化下产生一系列的有机合成反应,如ziegler的烷基锂或苯基锂应用于有机合成,Heck的钴催化氢甲酰化反应等。
金属有机化学的发展不仅为研究有机反应机理,特别是为现代有机合成提供了强有力的手段。现代有机合成要求反应具有高的选择性,即区域选择性和立钵选择件,以及符合“原子经济”,即产物中最大限度地体现反应物的原子数。

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9.5 金属有机导向有机合成
在金属有机化合物的催化作用下,一系列有机反应可以在“一锅”(one-potn)实现。“一锅”反应已经成为一个重要的合成策略。其特点是在一个简单的

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