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逆合成分析法


二、烯
主要切断:
R R
R
R
R
+
CH2
R
α-碳与β-碳之间
烯键与α-碳之间
烯键
R
R
CH CH2 R
R
R
R
RMgBr
R
+
CH CH2 R
CH2Br R
H
H
R
CH2 R
Br
R
R
R
R
R
C
C
R
R
R
C
+
C or
CH
Ph3P
R BrMg
R
C
R
RO
R
R
练习
Ph
Ph
三、酮
主要切断: 羰基碳与α-碳之间 α-碳与β-碳之间 β-碳与γ-碳之间
11.2.1 单官能团化合物
一、醇
R' R''
主#39;
β-碳与γ-碳之间
R
R
OH
RMgBr
R'、R'':H或烃基
R'
+
OH
R'
R''
C O
R OH
R':H或烃基
R
+
RMgBr
R'
OH R'
O
练习
Ph OH Ph
Ph
Ph Ph OH
用苯和少于4C的原料合成 CH2OH
NH2 Ph
N H
11.2.2 双官能团化合物
一、1,2-二官能团化合物
1、1,2-二醇
R2 R1
R3
R2
R4
R3
R R
HO
OH
R1
R4
HO
R R
OH
R
R
2
O
练习
Ph Ph
OH OH
Ph C C Ph
O
Ph
OH OH
O
H COOMe
2、α-羟基酸
OH
R1 R2
COOH
OH
R1
+
R2
O
COOH
CN
COOH
五、胺
主要切断: C—N的切断 α-碳与β-碳之间的切断
R
R'
N
R' R
R' R
RCH2+ N
N
R' N
R
R'
+ N
R''
R''
R'' O
R'' O
R''
RCH2Br R'
R
R'
N
X N
R''
O
R''
RCH2 CH2NH2
RCH2 C N
RCH2+ CN RCH2Br NaCN
练习
O HO
R HO
+CH2R
β-碳与γ-碳之间
NC R
R
CN +CH2R
NaCN RCH2Br
O EtO
O
RCH2Br O
OEt
HO
O
R HO O
+
R
R2CuLi EtO
练习
Ph COOH
COOH
抗风湿药物 Brufen
由丙烯酸甲酯、丙二酸二乙酯和不超过5个碳的原料和试剂合成
.H3C CO
H3C O
OH
Ph
Ph
Ph
Ph
OH
+
O
BrMg
Ph Ph
Br Ph
HO Ph
Br
+
Ph
11.1.4 逆合成分析的切断技巧
一、优先考虑骨架的形成
CHO Cl
CHO OH
CH2OH OH
二、在官能团上或其附近切断
O
O
+ CHO OH
CHO O
O
三、优先在杂原子处切断
O OO
O
OO + O
+
Cl
NaO
O
O OEt
ONa
O + NaC CH
OO
O
+
OEt
四、添加辅助官能团后再切断
O
COOH
COOH
O
O
O
+
O
五、将目标分子回推到适当阶段再切断
O
OH
2
O
HO
六、利用分子的对称性来考虑切断
O
HO
O+
O
HO
HC CH
2 HCHO + NaC CNa
HO
OH
O
Br + HC CH
11.2 常见有机化合物的逆合成分析举例
O FGA
O
+
Cl
3、官能团消除(functional group removal,简写 FGR)
O
FGR
O
Br
O Cl +
CuLi CH2 2
4、连接(connection, 简写 con)
连接:把目标分子中两个适当的碳原子连接起来,使之 形成新的化学键,获得便于进一步拆分的合成子
HOOC
COOH con.
O
O
R
+ R
R'
R
R'
O
R2CuLi
or
O
R' Cl R2Cd
O
O
R'
R
+CH2R
O O RCH2Br
OEt
O
O
Ar R'
+ Ar
O
ArH
R' Cl
O R' R
O R'
+
R
R2CuLi
练习
O
O Ph
四、羧酸
O
O
主要切断: 羰基碳与α-碳之间 α-碳与β-碳之间
HO
O HO
+ R R HO
CO2 RMgBr O
11.1.3 逆合成分析的切断原则 一、合理性原则
Ph Ph
OH +
O BrMg
Ph Ph
Br Ph
OH Ph
Ph
OH
Ph
+ Ph
? Br
Ph
二、最大程度简化原则
OH
O + CH3MgI
MgBr O
+
三、有效性原则
OH
HCOOC2H5 + BrMg
Ph
Ph
Ph
O
PhBr
PhMgBr +
四、创造性原则
起始原料分子(SM)
11.1.1 逆合成分析的常用术语
一、切断(disconnection, 简写dis)
切断:人为地将化学键断裂,从而把目标分子骨架拆分为两 个或两个以上的结构单元,达到简化目标分子的目的
OH
OH
+ HC+
合成子
CH2-
合成等效体
O HC CH2MgCl
-
CH
+
+
HC
Br

CH=PPh3 OHC
逆合成分析法
【基本要求】
➢ 了解逆合成分析法的意义 ➢ 理解逆合成分析法中几个常用术语的涵义 ➢ 熟练掌握运用逆合成分析法设计有机化合物
合成路线的基本技能
【重点难点】
➢ 逆合成分析法,有机合成路线设计技巧
11.1 逆合成分析法
目标分子(TM)
(亚目标) 目标物前体 分子(PM) ••• (中间体)
+ •Br
COOMe
COOMe
Br2 or
+
NBS
切断的类型:
从键的类型看,有单键的切断、双键的切断 从机理上看,有离子型切断、自由基型切断、协同切断 从切断的键的数目看,有一键切断、多键切断
二、合成子(synthon)
合成子:目标分子中的化学键被切断后产生的结构 单元,可以是正离子、负离子、自由基或 中性分子
+
COOH HOOC
5、重排(rearrangement, 简写rearr)
重排:按重排反应的反方向把目 标分子拆开或重新组装, 以此来简化目标分子
O NH
rearr
N OH
11.1.2 逆合成分析步骤
根据分子的结构特点对化学键进行切断,得到合成子 找出对应于合成子的合成等效剂或试剂 按照逆合成分析写出合成路线及各步的反应条件
三、合成等效剂(synthetic equivalent,合成等价物、试剂)
合成等效剂 :能起合成子作用的相应试剂
四、官能团转化
1、官能团互变(functional group interchange,简写 FGI)
OH OH CH3 FGI
OH O CH3
O O
H+ H3C CH3
2、官能团添加(functional group addition,简写 FGA)
R1 R2
OH
Cl
R1 R2
COOH
R1 R2
H
COOH
R1 R2
COOH
练习
OH
Ph
COOH
CH3
O COOH
Cl
Cl
除草剂 2,4-滴
3、α-氨基酸
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