河北科技大学药物合成期末复习

1复习2一、烯丙型、苄基型化合物自由基卤化反应卤化试剂：NBS、卤素溶剂：CCl4、氯仿、苯、石油醚或反应底物自身OEtONBSOEtOBrBrCH3Brhv/Br2160~180oCBrBr85%第一章卤化反应3+Cl2FeCl3Cl+HClPhHMeOCONMe2MeOCONMe2ClMeOH/refluxTBHP/HCl+MeOCONMe2Cl50%35:65SH3CSH3CXX=Cl94%Br83%NXS/solvent70%HClO4H3COH3COH3COClClt-BuOCl/(C2H5)3N-3HF0oC/CH2Cl265%4%+二、芳香环上的亲电卤化反应4三、芳香烃卤甲基化反应（Blanc反应）卤甲基化试剂：甲醛-卤化氢、多聚甲醛-卤化氢、卤甲醚等。质子酸：硫酸、磷酸、乙酸和Lewisacid等均可催化反应。+HCHO+HClZnCl2Cl四、不饱和烃与卤素的亲电加成反应5HOBrBrHOBr2/AcOH/AcONart.+AcOH/Cl2MeHHEtMeHHEtMeHHEtClClClOAcMeHHEtAcOCl+52%13%33%LiCl69%8%21%LiCl五、不饱和烃与卤化氢、氢卤酸的亲电加成CH3CH=CH2CH3CHBrCH3CH3CH2CH2Br无过氧化物过氧化物Markovnikov加成反Markovnikov加成6六、羰基化合物-位卤化反应卤化剂：X2、N-卤代酰胺、次卤酸酯、硫酰卤溶剂：CCl4,CHCl3,Et2O,AcOHOMeOOCHOBr2OMeOOCHOBr七、羟基的置换卤化反应ROH+HXRX+H2O卤化剂：卤化氢、氢卤酸、卤化磷、含硫卤化物7一、直接硝化（电子云密度高的芳烃）硝化试剂离去基团Z硝化试剂离去基团ZC2H5ONO2（硝酸乙酯）C2H5O-ClNO2（氯化硝基）Cl-HONO2（硝酸）HO-HNO3/H2SO4（硝酸-硫酸）H3O+CH3CO2NO2（乙酰硝酸酯）CH3COO-NO2BF4（氟硼酸硝酰）BF4-NO3NO2（五氧化二氮、硝酸酐）NO3-第二章硝化反应8一、Baeyer-Villiger贝耶尔-菲林格氧化R、R'重排顺序：叔碳苯环-环己烷~苄基-CH2CH3第四章氧化反应910二、Sharpless不对称环氧化反应在过渡金属配合物催化下，用烷基过氧化氢作氧化剂，可选择性地对烯丙醇的双键进行环氧化。用四异丙醇钛提供金属配位中心，在反应中引入不对称结构的酒石酸导引实现了氧化反应的对映选择性，形成了Sharpless反应。11三）Sharpless不对称环氧化反应12三、Oppenauer氧化RHCHOR'RCOR'H3CHCOHCH3CH3CCH3O+Al(O-iPr)3+a)烯丙位易氧化b)甾醇烯丙位氧化，双键位移反应可逆，加大丙酮量（既作溶剂又作氧化剂）氧化特点：HOOCH3CCH3OOOAl(O-ipr)360%OAl(O-ipr)383%黄体酮13第五章还原反应一、克莱门森还原锌粉在HCl、CH3COOH中可还原多种化合物，锌汞齐与盐酸的组合可将醛、酮中的羰基还原为亚甲基。OHOOZn-Hg/HClTolOHO二、凯希涅-吴尔夫-黄鸣龙法1415第六章烃基化反应16一、Williamson醚合成方法ROH+R'XR-O-R'+HXB结论：醇在碱的条件下与卤代烷生成醚17二、卤代烃作为烃基化试剂的N-烃化反应通式：R可以是脂肪基、脂环基或芳香基，X为卤素（Cl、Br、I）。18•Gabriel反应概念：以邻苯二甲酰亚胺和烃基化剂为原料，在碱性条件下经N-烃基邻苯二甲酰亚胺，再水解形成伯胺。反应通式：R为烷基、烯丙基、苄基等，X为卤素（Cl、Br、I）、OTf、OMs等。水解方式：（1）酸性条件水解；（2）水合肼肼解19三、芳烃的Friedel-Crafts烃基化反应概念：反应是在路易斯酸或质子酸催化下完成的，烃基化剂可以是卤代烃、醇或不饱和烃等。反应通式：20概念：有机卤化物与金属镁在无水乙醚中反应生成有机镁化合物，即Grignard试剂。反应通式：四、Grignard试剂为烃基化剂反应机理：21第七章酰化反应O-酰化1.羧酸为酰化剂+RCOOHRCOOR'+H2OCat.R'OH采用质子酸、Lewis酸、强酸型离子交换树脂或者负载Lewis酸的树脂进行催化。属可逆反应，应除生成之水。22第七章酰化反应O-酰化2.羧酸酯为酰化剂酯可以与醇、羧酸和酯发生交换反应，与醇的交换反应称为醇解。ROR'OHROROH'R''OHROR'OH2OR''HR'OHROR''OHHROR''ORCOOR'+R''OHRCOOR''+R'OH(醇解)酸催化的反应机理：23第七章酰化反应O-酰化一般要求R’OH的酸性比R’’OH的酸性强。各类醇的相对酸性强度：甲醇一级醇二级醇三级醇RCOOR'+R''OHRCOOR''+R'OH(醇解)ROR'O+R''OROOOR'R''R'OROR''O碱催化的反应机理：24第七章酰化反应O-酰化3．酸酐为酰化剂酸酐为一强酰化剂，多用在反应困难或位阻较大的醇羟基酰化上，反应时常用酸或碱进行催化。ROROO+Cat.ROR'OROHO+R'OH酸催化：ROR'OHROR'O+HRCOOHROROOROROOHOHOORRROHOHOORROHR'..H25第七章酰化反应O-酰化碱催化：ROROO+NNCORR'OHROR'ONH+RCOOCHOOHCHOOOCH3OOONaOH,H2O,r.t.,1h91%OHOHOOCH3OOCH3OHOHOCH3OOOH2SO4AlCl3160~165°C,3h98%77%26第七章酰化反应O-酰化4．酰卤为酰化剂酰卤很活泼，可酰化位阻大的醇以及酚，在不易制备(混)酸酐的情况下，酰卤法更具优越性。反应一般要加入有机或无机碱作缚酸剂。RCOCl+NNCORClR'OHRCOOR'NHCl+..OHHNCO+ClClOK2CO3r.t.1hthenreflux2hOHNCOOClCH3CH327第七章酰化反应N-酰化一般需要在强热条件并有脱水剂存在时反应。第二节氮原子上的酰化反应胺类化合物(脂肪胺或者芳胺)可以采用羧酸、羧酸酯、酸酐、酰氯、烯酮酰化，氨基氮上的电子云密度越大、空间位阻越小，反应的活性就越强。1.羧酸为酰化剂ROHO+R'R''NHROHONHR'R''RNR'R''O+H2O28第七章酰化反应N-酰化3.酸酐作为酰化试剂酸酐的酰化活性比较强，反应是不可逆的，可加入催化量的酸或碱催化反应。RCOCROO+R'NH2RCOONH2R'CRORNHR'OROHO+HONHOOCH3OOOHNOH2NSCOOHCH3CH3NONHSCOOHCH3CH3OH2NHO..Cat.Dan'ssalt阿莫西林的工业生产：也可以使用混合酸酐如羧酸-羧酸酐、羧酸-磺酸酐、羧酸-磷酸酐以及羧酸-碳酸酐等作为酰化剂。29第七章酰化反应N-酰化4.酰卤作为酰化试剂常用的酰卤是酰氯，活性高，酰化反应进行很剧烈。一般加入有机或无机碱作为反应的缚酸剂。NClClONH2NClCyclohexane,Pyr.t.+NHNClONCl84%NOOClH2NCF3CH2Cl2,Et3Nr.t.,3hNOONHCF381%+30第七章酰化反应C-酰化1.Friedel-Crafts酰化反应酰化剂在质子酸或Lewis酸催化下对芳烃进行亲电取代形成芳酮的反应。COR+RCOZLewis酸Z=Hal,R'COO,R'O,OH一、芳烃的C-酰化第三节C原子酰基化31第七章酰化反应C-酰化4.Vilsmeier-Haauc反应以N-取代的甲酰胺为甲酰化剂在三氯化氧磷的作用下，在芳环或芳杂环上引入甲酰基的反应。NRRCHOPOCl3NRR'CHO-----POCl2ClCNOClHRR'POCl2+NRR'CHClNRR'CHClOPOCl2NR2HCHNRR'ClNR2_OPOCl2NR2HCClNRR'NR2CHO_HH2O_HNRR'.HCl32一、Aldol缩合反应含有活性α-氢的醛或酮，在碱或酸的催化下发生自身缩合，或与另一分子的醛或酮发生交叉缩合，生成β-羟基醛或β-羟基酮的反应，称Aldol缩合（醛醇缩合，羟醛缩合）。β-羟基醛或β-羟基酮不稳定，易脱水生成α，β-不饱和醛或酮。第八章缩合反应33二、酯缩合反应酯与具有活性甲基、亚甲基的化合物在碱催化剂下缩合，脱去一分子醇，生成β-羰基类化合物的反应称为酯缩合反应，又称Claisen酯缩合反应。34三、Michael反应活性亚甲基化合物在碱性催化剂存在下，与α，β-不饱和羰基类化合物之间发生的共轭加成反应称为Michael反应。35四、Robinson环化反应脂环酮与α，β-不饱和酮在碱催化下，通过Micheal加成、Aldol缩合以及脱水消去等3步反应，在原来环结构基础上引入一个新环，此反应称为Robinson环化反应。36五、Knoevenagel反应醛或酮与含有活性亚甲基的化合物在氨、胺或它们的羧酸盐等弱碱催化下，发生缩合反应，脱水而生成α，β-不饱和化合物的反应称为Knoevenagel反应。CH2YXCR1OR2+弱碱催化剂CCR1R2YX+H2OX,Y=-COR,-COOR.-CONHR,-CN,-NO2等37六、Darzens反应醛或酮与α-卤代羧酸酯在强碱催化下缩合，生成α，β-环氧羧酸酯的反应称为Darzens反应，又称为缩水甘油酯缩合（Glycidicestercondensation）。38七、Reformatsky反应醛或酮与α-卤代酸酯在金属锌存在下缩合生成β-羟基酸酯或α，β-不饱和酸酯的反应称为Reformatsky反应。39八、Mannich反应含有活性氢的化合物与甲醛（或其他醛）以及胺（伯胺、仲胺）发生缩合，活性氢被胺（或氨）甲基所取代的反应称为Mannich反应，又称为胺甲基化反应。其反应产物叫做Mannich碱或Mannich盐。40三、[4+2]环加成反应•Diels-Alder反应41三、[4+2]环加成反应•[4+2]环加成是加热允许的反应。•光照是禁阻的。42Diels-Alder反应的特点•1）Diels-Alder反应是可逆反应，其逆反应又称为逆Diels-Alder反应。•2）二烯体的s-顺式构象是Diels-Alder反应能够发生的先决条件，如果两个双键固定于反式结构，不能通过单键的旋转得到顺式构象，则不能够发生反应。高反应活性低活性惰性43•3）在正常电子要求的反应中，含有供电基的二烯体和含有吸电基的亲双烯体（如CHO,COR,COOR,CN,C=C,Ph,或卤素）有利于反应的进行。•4）顺式加成规则：双烯体和亲双烯体的立体化学特征仍然保留在加成产物中。44•5）区域选择性规则：取代基相互之间为1,3-位的产物始终不是主要的。OCH3+CO2EtOCH3CO2EtNotOCH3CO2Et+CO2EtCO2EtNotCH3CO2EtH3CH3C45•6）内向加成（endoaddition)规则：加成反应过程中如果可能有两种异构体生成物，则在过渡态中不饱和单元彼此靠近的那个异构体形成较快，得到内向加成产物。OOO+OOOHH46Diels-Alder反应的应用由蒂巴因为原料合成埃托啡的过程中，利用蒂巴因C环的二烯体结构和乙烯基甲基酮发生环加成反应，然后再与正丁基溴化镁发生格氏反应完成整个转化。47一、Pinacol重排反应•在酸的催化下，邻二叔醇失去一分子水，形成碳正离子，经过R基团的[1,2]-迁移，重排生成醛或酮的反应称为Pinacol重排反应。重排反应48•迁移基团的活性趋势是苯基＞烷基＞氢。•当芳基上包含有不同取代基时，也会影响迁移活性，推电子基有利于芳基迁移。大体上变化趋势为：对甲氧基取代＞对甲基取代＞邻甲基取代＞邻甲氧基取代＞无取代＞对氯取代＞间甲氧基取代＞间氯取代。49PhMePhMeHOOHCH3SO3HMePhPhOMePhMePhMeHOPhPhMeOMe+MajorM