有机合成与路线设计.ppt

反推究竟到什么地步? ----取决于有无合适的原料 ----取决于有无合适的反应方法§3.有机合成反应的选择性 当两个或多个反应途径之间,能量差12.6kJ.mol-1,则涉及反应的选择性问题. 反应的选择性,涉及许多问题?不易控制. 化学反应要提高转化率和选择性. 选择性包括: 化学选择性(Chemoselectivity) 区域选择性(Regioselectivity) 立体选择性(Stereoselectivity) 控制性包括: 热力学控制(ThermaldynamicControl) --与产物的稳定性和能量相关 动力学控制(KiniticControl) --与反应活化能相关,受电子效应和空 间效应影响 1.选择性1)化学选择性 Chemoselectivityisdecidedbythechemicalactivitytoreflectthedifferentreactivitiesamongthegroups.对于同一试剂分子中不同基团反应活性差异大好控制分子中相同基团(不同位置)反应活性差异小不好控制位置不同的相同基团,v相差10倍,则以反应快的基团为主否则,需用基团保护法.NaBH4:选择性还原酮基,对酯基无作用?选择性↑LiAlH4:酮基酯基同时还原?选择性↓ 2)区域选择性 定向作用(Oreintation)?位置选择性(Regioselectivity)?试剂定向进攻反应物某位置?得到特定产物 试剂活性↓?选择性↑ 例如:活性ClBr,选择性BrCl 利用动力学or热力学(条件)?控制产物的优势. ----不对称烯烃+HX,加成反应,用不同试剂?控制水合?不同产物:马氏加成/反马氏加成?---双烯合成,具有强的方位性:---鲁宾逊反应,也具有很强的方位性:对此多羟基甾(zai)类化合物,MnO2只与3位的烯丙醇基的–OH作用,显示出高的位置选择性.立体选择性同一分子中/不同位置/相同官能团?反应活性不同:01--非对映异构体选择性(Diastereoselectivity)--对映异构体选择性(enantiostereoselectivity)利用动力学or热力学(条件)?控制产物的优势.立体选择性(Stereoselectivity),包括:02立体选择性反应:唯一or主要形成一种立体异构体的反应,叫做~~~~~~.01---受位阻/过渡态立体模式/反应条件限制.02例如:樟脑酮的LiAlH4还原?exa:endo=9:103 生物酶(Enzyme)的立体选择性催化反应: 特点: 催化能力↑+立体选择性↑ 非手性化合物?催化转化?单一手性化合物. 体现了立体专一性反应. 例:反式-丁烯二酸酶(Fumarase)?催化水合加成,将反式丁烯二酸?苹果酸:反式-丁烯二酸酶H2O(S)-(-)-苹果酸99%(R)-(+)-苹果酸1%-*-Chapter2有机合成路线设计基础-*-Chapter2有机合成路线设计基础Chapter2.有机合成与路线设计基础§1.有机合成要点1.以周期表为依据 有机物的构成 传统:C,H,O,N,X 现代:+B,Si,P,S,As…非金属中心 +Metals 分支细化:氟有机化学,含氟有机化合物; 金属有机化学,含C-M键的有机物(配合物),有机无机杂化,生物有机化学…2.以羰基化合物为中心 醛,酮类有机物,含C=O,活泼,参与众多反应: --羟醛缩合?C链增长 --氧化?酸 --还原?醇 所以,羰基化合物的反应在有机化学中,处于枢纽地位.3.键的结合方式和键的极性 有机键联方式: C-C:C-C,C=C,C≡C… 骨架 C-非C:C-X,C-OH,C=O…… 官能团 在有机合成中,键联的拆分,键极性的转换…具有重要的意义Hinge铰链氰醇碳负离子+碘甲烷?水解