1、有機(jī)合成路線(xiàn)設(shè)計(jì)第一章 路線(xiàn)設(shè)計(jì)的必要性第二章 掌握反應(yīng)為路線(xiàn)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)第三章 導(dǎo)向基與合成的導(dǎo)向第四章 保護(hù)基與官能團(tuán)的保護(hù)第五章 逐步回推是設(shè)計(jì)路線(xiàn)的思維過(guò)程第六章 為合成而拆開(kāi)分子第七章 利用分子對(duì)稱(chēng)簡(jiǎn)化合成第八章 為創(chuàng)造而模仿第九章 分子的裝配和路線(xiàn)中反應(yīng)的安排第十章 控制反應(yīng)使合成走向自由第十一章 前結(jié)構(gòu)的利用第十二章 極性反轉(zhuǎn)第十三章 怎樣學(xué)習(xí)已有的路線(xiàn)第十四章 怎樣設(shè)計(jì)新路線(xiàn)第十五章 怎樣成為科學(xué)發(fā)展的有心人第一章 路線(xiàn)設(shè)計(jì)的必要性 第一節(jié) 路線(xiàn)設(shè)計(jì)決定合成的水平有機(jī)合成-利用化學(xué)方法，將單質(zhì)、簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物或簡(jiǎn) 單的有機(jī)物，制成比較復(fù)雜的有機(jī)物的過(guò)程。初期的有機(jī)合成-人們致力于

2、在實(shí)驗(yàn)室中合成自然界中 存在的物質(zhì)。發(fā)展的有機(jī)合成-合成自然界中不存在的物質(zhì)。今后的有機(jī)合成-不是盲目追求新化合物；而是設(shè)計(jì)合 成預(yù)期有優(yōu)異性質(zhì)或重大理論意義的化合物。合成的路線(xiàn)構(gòu)成合成路線(xiàn)-化合物的合成常常需要多步反應(yīng)。在合成時(shí)要使起始原料按一定的順序進(jìn)行一系列的反應(yīng)，最后生成目標(biāo)分子。這種按順序進(jìn)行的一系列反應(yīng)構(gòu)成合成路線(xiàn)。合成效率是關(guān)鍵合成工作決不能滿(mǎn)足于能夠制出所要的化合物，必須進(jìn)一步講究合成的效率.合成路線(xiàn)決定合成的效率。闡述例子: 1顛茄酮的合成 顛茄酮首先是由維爾施泰特爾(willstdtter，R.) 于1901年合成的。 他設(shè)計(jì)了下列的路線(xiàn)：.顛茄酮合成路線(xiàn)的改進(jìn)1917年(

3、16年后)魯賓遜(Robinson，R.) 他將丁二醛、甲胺、丙酮二羧酸鈣的混合物在pH=5-7時(shí)放置數(shù)日，得到40收率的顛茄酮。反應(yīng)先生成顛茄酮二羧酸鈣，它在溶液酸化并加熱后，失去兩分子的二氧化碳而成顛茄酮。而后，舍普夫(schpof，C.)等人用緩沖法使反應(yīng)混合物的pH保持為5，使顛茄酮收率增加到90。結(jié)論-當(dāng)?shù)诙l路線(xiàn)提出后，第一條路線(xiàn)被淘汰. 甲砜霉素與氯霉素結(jié)構(gòu)的比較起初甲砜霉素的合成早先生產(chǎn)甲砜霉素是用氯霉素的中間物D-氨基物為起始原料比較它們的結(jié)構(gòu)：由氨基物制備甲砜霉素需要完成下列兩個(gè)轉(zhuǎn)變：但實(shí)際上，問(wèn)題要復(fù)雜得多。當(dāng)氨基物中的硝基還原成氨基后，分子中含有一個(gè)芳族和一個(gè)脂族的氨基

4、，在以亞硝酸重氮化芳族氨基時(shí)，脂族氨基將被破壞，需要先將它轉(zhuǎn)變?yōu)椴槐黄茐牡囊阴０坊?。因此，生產(chǎn)上使用了下列的路線(xiàn)：。成本是改進(jìn)的杠桿由于氯霉素D-氨基物的價(jià)格每4,000元/Kg，因而按上述工藝制備的甲砜霉素成本，在10,000元/Kg以上。其后研究成功以對(duì)-甲苯磺酰氯為起始原料的新工藝，對(duì)-甲苯磺酰氯的價(jià)格在18元/Kg，制得的甲砜霉素成本在250元/Kg左右。這樣，就為甲砜霉素的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了條件。具體的工藝路線(xiàn)如下：第二節(jié) 關(guān)鍵反應(yīng)決定路線(xiàn)的水平路線(xiàn)是由反應(yīng)組成的。雖然組成路線(xiàn)的每個(gè)反應(yīng)都是不可缺的，但這并不意味著它們具有同等的重要性。在路線(xiàn)中會(huì)有一個(gè)反應(yīng)(或由幾個(gè)反應(yīng)完成的一個(gè)轉(zhuǎn)變)

5、比其他反應(yīng)對(duì)全局起著更大的作用。這種起關(guān)鍵作用的反應(yīng) (稱(chēng)為關(guān)鍵反應(yīng)) 如果選擇得當(dāng)，合成效率就可以大大提高。關(guān)鍵反應(yīng)具有“威力”。 通過(guò)對(duì)上面兩例中新路線(xiàn)的分析，獲得深刻的印象。 在第一例中，只進(jìn)行了兩步同樣的反應(yīng)，就由丁二醛、甲胺、丙酮二羧酸鈣構(gòu)成了顛茄酮的分子骨架！須知它是一個(gè)含有氨橋的七碳原子環(huán)！Robinson，R.顛茄酮合成法: 在第二例中，合成-對(duì)-甲磺酰苯基-羥基-氨基丙酸時(shí)，只用了一步反應(yīng)，就直接引入了合成甲砜霉素分子所需要的-OH和-NH2基，間接引入了所需要的-CH20H基 (-COOH 到 -CH2OH)，這里竟是 “一舉三得”了！魯賓遜的成功-自述是想象顛茄酮分子在虛

6、線(xiàn)部位發(fā)生水解，從而推斷出它應(yīng)該用丁二醛、甲胺和丙酮來(lái)合成。我們的成功-用本書(shū)介紹的結(jié)構(gòu)分析方法，胸有成竹地完成這類(lèi)任務(wù)。對(duì)甲砜霉素的合成給出適當(dāng)?shù)慕忉尅?duì)魯賓遜的分析-合成顛茄酮獲得成功， 在于他能及時(shí)地運(yùn)用曼尼希(Mannich，C.u.F.)反應(yīng)。 曼尼希反應(yīng)原理有活性氫原于的化合物，與甲醛以及脂族的仲胺或伯胺(或氨)縮合，導(dǎo)致其中的活性氫原子被取代的(或者是未取代的)氨甲基置換反應(yīng)(-氨甲基化)。例如：以酮為活性氫化合物進(jìn)行曼尼希反應(yīng)，產(chǎn)物在結(jié)構(gòu)上屬于-氨基酮。顯然只要我們認(rèn)識(shí)到顛茄酮也具有-氨基酮結(jié)構(gòu)，就會(huì)推斷它可以用曼尼希反應(yīng)，由丁二醛、甲胺和丙酮來(lái)合成。事實(shí)證明，丁二醛、甲氨和丙

7、酮在水溶液中縮合時(shí)，確有少量的顛茄酮形成。以丙酮二羧酸鈣代替丙酮，就使顛茄酮的產(chǎn)率提高。在甲砜霉素的合成中，只要認(rèn)識(shí)到可以由轉(zhuǎn)變而來(lái)、 就會(huì)想到將下述在二價(jià)銅絡(luò)合物作用下，合成-羥基-氨基羧酸的方法，用于甲砜霉素的合成。路線(xiàn)中，在關(guān)鍵反應(yīng)前面的反應(yīng)，是要完成下列的轉(zhuǎn)變：而在它后面的反應(yīng)，則是要完成下列的變化：第三節(jié) 學(xué)好路線(xiàn)設(shè)計(jì)- 一通百通路線(xiàn)設(shè)計(jì)是一門(mén)科學(xué)，它有規(guī)律可循；路線(xiàn)設(shè)計(jì)又是一種藝術(shù)，它往往因人而異，千變?nèi)f化。路線(xiàn)設(shè)計(jì)沒(méi)有固定的答案。對(duì)一種化合物，?？稍O(shè)計(jì)出多條合成路線(xiàn)，它們即便是同樣有效，也仍然會(huì)各有千秋。隨著新反應(yīng)的出現(xiàn)，又會(huì)推陳出新，創(chuàng)造出更好的路線(xiàn)。路線(xiàn)設(shè)計(jì)工作的這些特點(diǎn)，給有機(jī)合成工作者充分施展才能提供了機(jī)會(huì)。設(shè)計(jì)合成路線(xiàn)，不僅需要運(yùn)用有機(jī)化學(xué)的知識(shí)和技巧，還需要作創(chuàng)造性的思考，在此，邏輯推理和直覺(jué)判斷都是必不可少的。反過(guò)來(lái)，通過(guò)路線(xiàn)設(shè)計(jì)訓(xùn)練，恰好又能培養(yǎng)這方面的能力(及社會(huì)分析能力)。學(xué)好路線(xiàn)設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)化為社會(huì)分析能力-做個(gè)縣長(zhǎng)沒(méi)有問(wèn)題.“工欲善其事,必先利其器”，說(shuō)明掌握合成反應(yīng)的重要性。1967年科里 (Corey，EJ)提出合成子法后，已發(fā)展到運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)合成路線(xiàn)。今天任何復(fù)雜的有機(jī)化合物都是能夠人工合成的。有機(jī)合成工作者的任務(wù)是選擇經(jīng)濟(jì)、方便、短途徑，去實(shí)現(xiàn)復(fù)雜有機(jī)分子的合成。怎樣學(xué)習(xí)已有的路線(xiàn)，