有机合成原理及路线设计PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1　有机合成的意义和任务 1

1.1.1　有机合成的概念 1

1.1.2　有机合成化学的发展史 2

1.2　有机合成方法 5

1.2.1　有机合成反应 5

1.2.2　有机合成路线设计 6

1.3　有机合成的重点 8

1.4　有机合成化学的现状和展望 8

2　碳链的增长和缩短 10

2.1　用有机金属化合物的反应增长碳链 10

2.1.1 Grignard试剂参与的加成反应 11

2.1.2　Grignard试剂参与的取代反应 13

2.2　烃化反应 13

2.2.1　氰化物的烃化 13

2.2.2　双活化亚甲基化合物的烃化 14

2.3　缩合反应 16

2.3.1　羟醛缩合 16

2.3.2　羧酸衍生物与醛、酮的缩合 18

2.3.3　Stobbe缩合 19

2.3.4　共轭加成 20

2.3.5　Wittig反应 20

2.4　Friedel-Crafts反应 21

2.4.1　烃化 21

2.4.2　酰化 23

2.5　碳链的缩短 25

2.5.1　脱羧反应 26

2.5.2　氧化反应 27

2.5.3　分子重排 28

3　碳环的形成、破裂、扩大和缩小 31

3.1　碳环的形成 31

3.1.1　分子内的亲核取代反应 31

3.1.2　分子内（间）的亲核加成反应 32

3.1.3　分子内的Friedel-Crafts反应 32

3.1.4　酮醇缩合 33

3.1.5 分子内的Diels-Alder反应 33

3.1.6　碳烯与双键的环加成反应 35

3.2　碳环的破裂、扩大和缩小 35

3.2.1　碳环的破裂 35

3.2.2　碳环的扩大和缩小 37

3.3　脂环和芳环的互变 37

3.3.1　芳环的加氢 37

3.3.2　脂环的芳化 38

4　官能团的导入、除去和互变 39

4.1　烯键和炔键 39

4.1.1　烯键和炔键的导入 39

4.1.2　烯键和炔键的反应 41

4.2　碳卤键 46

4.2.1　碳卤键的导入 46

4.2.2　碳卤键的反应 48

4.3　羟基 50

4.3.1　羟基的导入 50

4.3.2　羟基的反应 52

4.4　羰基 53

4.4.1　羰基的导入 53

4.4.2　羰基的反应 55

4.5　羧基 57

4.5.1　羧基的导入 57

4.5.2　羧基的反应 58

4.6　氨基 58

4.6.1　氨基的导入 58

4.6.2　氨基的反应 59

5　保护基团及导向基团的导入、利用和除去 60

5.1　合成过程中官能团的保护 60

5.2　羟基的保护 62

5.2.1　醇羟基的保护 62

5.2.2　酚羟基的保护 64

5.2.3　羧基的保护 65

5.3　氨基的保护 66

5.3.1　酰化 66

5.3.2　苄氧羰基和第三丁氧羰基 67

5.4　羰基的保护 68

5.5　C—H键的保护 68

5.5.1 脂肪族C—H键的保护 69

5.5.2　芳环上C—H键的保护 69

5.6　导向基团的导入、利用和除去 70

5.6.1　活化导向 71

5.6.2　钝化导向 72

5.6.3　封闭特定位置进行导向 73

6　逆合成法——反向合成法 75

6.1　逆合成法的涵义 75

6.1.1 逆合成法的涵义及其使用 75

6.1.2　逆合成分析原理 76

6.2　合成路线的类型 77

6.2.1　骨架和官能团都无变化 77

6.2.2　骨架不变，但官能团变 77

6.2.3　骨架变化而官能团不变 77

6.2.4　骨架与官能团均变 77

6.3　逆分析中常用的术语 78

6.4　逆分析过程中合成设计的简化 80

6.4.1　尝试在不同部位切断 80

6.4.2　优先考虑骨架的形成 81

6.4.3　优先在杂原子处切断 81

6.4.4　合理利用分子的对称性或潜在对称性 82

6.4.5　添加辅助官能团后再切断 84

6.5　原料的选择 84

7　分子拆分法——合成子法 86

7.1　分子拆分应遵循的原则 86

7.1.1　优先考虑骨架的形成 86

7.1.2　其次联想官能团的形成 87

7.2　分子拆分的一般方法 87

7.2.1　尝试在不同的部位拆分 87

7.2.2　要在回推的“适当阶段”将分子拆分 88

7.2.3　全面分析问题 89

7.3 醇的拆分 89

7.3.1　醇的拆分方法 90

7.3.2　醇的合成实例 91

7.4　β-羟基羰基化合物和α,β-不饱和羰基化合物的拆分 91

7.4.1　β-羟基羰基化合物的拆分 91

7.4.2　β-羟基醛酮的拆分 92

7.4.3　α,β-不饱和羰基化合物的拆分 93

7.4.4　β-羟基羰基化合物和α,β-不饱和羰基化合物的合成 96

7.5 1,3-二羰基化合物的拆分 97

7.5.1 1,3-二羰基化合物的拆分 97

7.5.2 1,3-二羰基化合物的合成 101

7.6 1,5-二羰基化合物的拆分 103

7.6.1 1,5-二羰基化合物的合成——迈克尔（Michael）加成反应 103

7.6.2 1,5-二羰基化合物的拆分法 104

7.6.3 Mannich反应合成1,5-二羰基化合物 105

7.7 α-羟基羰基化合物的拆分 107

7.7.1 α-羟基酸的拆分 107

7.7.2 α-羟基酮的拆分 107

7.8 1,4和1,6-二羰基化合物的拆分 108

7.8.1 1,4-二羰基化合物的拆分 108

7.8.2 1,6-二羰基化合物的拆分 110

7.9 分子拆分法的选择 112

7.9.1 合成路线不宜太长 112

7.9.2 合成原料的选择 112

8 不对称合成 114

8.1 不对称合成的意义 114

8.2 有机合成的选择性 116

8.3 实现不对称合成的途径 118

8.3.1 手性底物诱导的不对称合成 118

8.3.2 手性辅助基团控制法 119

8.3.3 手性试剂诱导的不对称合成 120

8.3.4 手性催化的不对称合成 121

8.4 不对称合成的几个主要反应 122

8.4.1 不对称催化氢化及其他还原反应 122

8.4.2 不对称烷基化反应 123

8.4.3 醛醇缩合 123

8.4.4 不对称Diels-Alder反应 124

8.4.5 不对称环氧化 125

9 复杂化合物的合成 128

9.1　除虫菊酸 128

9.2　紫杉醇 129

9.2.1 由巴卡亭Ⅲ的半合成 130

9.2.2　紫杉醇化学全合成 131

9.3　青蒿素 133

9.3.1　青蒿素的化学合成 133

9.3.2　青蒿素的生物合成 134

9.4　维生素A 135

9.5　青霉素 137

9.6　前列腺素E2和E2α（prostgrandin E2,E2α） 140

9.7 十二面烷（C20 H20） 142

10 绿色有机合成简介 146

10.1 绿色有机合成 146

10.2 原子经济反应 147

10.2.1　催化过程 147

10.2.2　环境友好催化剂 148

10.3　有机电合成 149

10.4 芳香胺的无卤合成 151

10.5　采用环境友好的绿色溶剂 152

10.6　绿色合成原料 153

10.7　生物催化剂——催化抗体和酶 153

附录1 增长碳链的方法 155

附录2　缩短碳链的方法 160

附录3　还原剂对不同官能团的活性 162

附录4 与有机合成有关的诺贝尔化学奖获奖名单 163

附录5　有机合成中常见的缩写 164

参考文献 173