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,逆合成分析(Retrosyntheticanalysis),Woodward(1981)红霉素的全合成,Y.Kishi(1987)海葵毒素的全合成,S.L.Schreiberetal(1993)FK-1012的全合成,K.C.Nicolaou&
S.L.Schreiber(1994)紫杉醇(Taxol)的全合成,5.K.C.Nicolaou&
S.L.Schreiber,K.C.Nicolaou,etal.Theartandscienceoftotalsynthesisatthedawnoftwenty-firstcentury,Angew.Chem.Int.Ed.Engl.,2002,39,44,S.L.Schreiber,etal.Target-orientedanddiversity-orientedorganicsynthesisindrugdiscovery,Science,2000,287,1964,高立体选择性(HighStereoselectivity)原子经济性反应(AtomEconomicalReaction)绿色化学(GreenChemistry),二、有机合成化学的发展趋势,1.新试剂、新反应、新方法的发现永无止境,Epibatidine的研究,Y(OTf)3-catalyzednovelMannichreactionofN-alkoxy-carbonylpyrroles,formaldehydeandprimaryaminehydrochlorides,C.X.Zhuan,J.C.Dong,T.M.Cheng,R.T.Li*,TetrahedronLetters,2001,43(3),461-463,Aldol缩合反应的研究,2.与生命科学和材料科学的联系越来越紧密,三、学习内容和方法,内容,1.对重要的基础有机反应要能够熟练运用,新化合物的合成,比葫芦画瓢,逆合成分析,跟踪文献,尽可能将最新的试剂、反应和方法应用于自己的研究工作中。
3.学习别人的思路,创造性地借鉴和运用,方法,四、重要参考书及期刊,参考书,F.A.Carey著,王积涛译,高等有机化学,B.反应与合成,高等教育出版社,1986。
岳保珍,李润涛,有机合成基础,北京医科大学出版社,2000。
吴毓林,姚祝军,现代有机合成化学,科学出版社,2001。
W.Carruthers著,李润涛等译,有机合成的一些新方法,河南大学出版社,1991。
黄宪,王彦广,陈振初,新编有机合成化学,化学工业出版社,2003。
王咏梅等,高等有机化学习题解答,南开大学出版社,2002。
DaleL.Boger,ModernOrganicSynthesis,TheScrippsResearchInstitute,TsriPress,1999.ComprehensiveOrganicSynthesis,Vol.1-9,期刊,Angew.Chem.Int.Ed.J.Am.Chem.Soc.J.Org.Chem.Org.LettersChem.Commun.TetrahedronTetrahedronLetters.TetrahedronAsymm.SynthesisSynlett,11.Synth.Commun.12.Eur.J.Chem.13.Eur.J.Org.Chem.14.Heterocyclics15.J.HeterocyclicChem.16.J.Med.Chem.Bioorg.Med.Chem.Bioorg.Med.Chem.Lett.Eur.J.Med.Chem.20.J.Comb.Chem.,五、课程安排,进度安排2.讲授原则复习老反应,补充新反应,重点讲进展,强调学思路。
考试1)写综述一篇(近5年的进展)(40%)2)笔试(60%),Chapter2FormationofCarbon-CarbonSingleBonds,一、GeneralPrinciples,烷化反应:
E=烷化剂缩合反应:
E=醛、酮、酯等Michael加成:
E=,Mannich反应,二、影响反应的主要因素,a.反应底物(Substrate),-NO2-CORSO2R-CN-CO2R-Ph,SOR,A和B至少要有一个是EWG,A和B应该能使其-碳上的H活化的基团,通常为吸电子基(ElectronwithdrawgroupEWG)。
b.碱(Base),常用的碱:
Ph3C-(Me2CH)2N-EtO-OH-R3N碱的选择取决于底物的反应活性,理想的碱:
碱性强,亲核性弱,并不进攻那些较敏感的基团,另外能溶于非极性溶剂中。
c.溶剂(Solvent),Solvent,O-alkylationC-alkylation,反应速度,常用的非质子极性溶剂(polaraproticsolvent):
DMFDMSOHMPA,d.亲电试剂(Electrophilicreagent),所有能与负碳离子发生反应的碳正离子或分子。
例:
RX,R-SO3H,RCO2Et,RCOR,这四种影响因素之间是相互联系,相互影响的。
在分析一个具体反应时,应该综合分析考虑这四种影响因素。
三、烷基化反应(Alkylation),1.O-alkylation&
C-alkylation,Example1,Example2,Degreeofsubstitutionofalkylatingagent:
Example3,2.区域选择性(Regioselectivity),区域选择性受热力学控制和动力学控制的反应条件影响很大.,热力学控制条件下主要生成取代基较多的烯醇;
动力学控制条件下主要生成取代基较少的烯醇;
Example1,Example2,3.立体选择性(Steroselectivity),烯醇化合物的立体选择性形成,将为不对称合成提供平台.,Example1,Example2,Example3,Example4,4.二羰基化合物的-烷基化反应(-Alkylationof1,3-dicarbonylcompounds),J.Am.Chem.Soc.,1974,90,1082;
1963,85,3237;
1965,87,82.,Example1,Example2,Example3,继承与发展,5.芳基卤化物与烯醇盐的反应(Reactionsofaromatichalidewithenolates),Example,Mechanism,关键是要有形成苯炔的条件。
6.酮和酯的烷基化反应(Alkylationsofketonesandesters),避免Aldol缩合反应发生的方法:
烷化剂要待酮完全转化为烯醇式后再加入。
常用的碱:
NaNH2,KNH2,NaH,Ph3CNa等;
有副产物。
LDA,LTMP,LHMDS等效果很好。
Example1,Example2,不对称酮的选择性烷基化反应(Selectivealkylationofasymmetricketones),在一个-位引入一个活化基(略)如:
DieckmannReaction;
Claisencondensation,制成结构专属性的烯醇负离子,在取代基较多的-位烷基化(烯醇硅醚法),碱性条件,酸性条件,在取代基较少的-位烷基化(烯胺法,StorkEnamineSynthesis),通常,用活泼的卤代烷,可以高产率生成C-烷基化产物;
但对于一般的卤代烃,C-烷基化产物收率较底。
若用LDA在低温下反应,则对各种卤代烃均可得到高收率的C-烷基化产物。
对于不对称酮,主要在取代基较少的-位发生烷基化。
Example1,Example2,7.对映选择性烷基化反应(Enantioselectivealkylations),利用手性胺,利用二甲基肼,扩展:
二甲基腙锂化合物的另一应用,二甲基腙锂化合物容易转化成有机铜化合物,而有机铜化合物在C-C键的形成中很有用。
利用SAMP和RAMP,若用RAMP,则得到另一种对映异构体。
羧酸的-不对称烷基化,Example,8.极性翻转(Umpolung),俞凌翀,刘志昌,极性转换及其在有机合成中的应用,科学出版社,1991,Example1安息香缩合,Example2醛氰醇法,Example31,3二噻烷法,不易发生Michael加成反应。
Example4乙基乙硫甲基亚砜法,1,4二酮,四、缩合反应(Condensation),AldolReactionMichaelAdditionMannichReactionClaisenCondensationDieckmannCondrnsationDarzensReactionReformatslyreaction,AldolReaction(condensation),1)经典Aldol反应的两大缺点,不同醛、酮之间的反应常得到混合产物;
立体选择性差,2)定向醇醛缩合反应(DirectedAldolcondensation),Metood1PreformedLithiumEnolates,Z-enolatesgivepredominantlysyn(orthreo)aldolproducts(thermodynamicenolates).E-enolatesgivepredominantlyanti(orerythro)aldolproducts(kineticenolates).,Example1,-StericsizeofR1affectsdiastereoselectivity,OriginofDiastereoselectivity,a.Z-enolates,DiastereoselectivityforZ-enolate(givingsynaldolproduct)ismaximizedwhenR1andR3arestericallydemanding(R1/R3interactionismaximized).Diastereoselectivityalsoincreasesasmetalis