药物合成反应PDF电子书下载

第1章 经典有机反应及机理回顾 1

1.1 有机反应与机理的分类 1

1.2 有机反应机理的表示方法 2

1.3 极性反应的主要影响因素 8

1.3.1 亲核试剂 8

1.3.2 亲电试剂 11

1.3.3 离去基团 12

1.3.4 介质酸碱性对极性反应的影响 12

1.4 重要极性反应机理回顾 14

1.4.1 饱和碳原子上的亲核取代反应 14

1.4.2 β-消除反应 17

1.4.3 不饱和碳原子上的亲电加成和取代反应 20

1.4.4 不饱和碳原子上的亲核加成和取代反应 24

第2章 缩合反应 32

2.1 羟醛缩合及有关反应 32

2.1.1 经典羟醛缩合（Aldol缩合）反应 32

2.1.2 定向羟醛缩合反应 37

2.1.3 不对称羟醛缩合反应 40

2.1.4 α-卤代酸酯与醛酮的缩合 42

2.2 成烯缩合反应和羰基烯化反应 44

2.2.1 Knoerenagel反应 45

2.2.2 Stobbe反应 47

2.2.3 Perkin反应 49

2.2.4 Wittig反应 51

2.2.5 Horner-Wadsworth-Emmons（HWE）反应 54

2.2.6 Peterson烯化反应 57

2.2.7 烯烃复分解反应 58

2.2.8 其他烯化反应 62

2.3 多组分缩合反应 64

2.3.1 Mannich反应 64

2.3.2 异腈参与的多组分缩合 67

2.3.3 杂环化合物合成中的多组分缩合 69

第3章 烃化反应 78

3.1 N-原子上的烃基化 78

3.1.1 氨及脂肪胺的N-烃基化 78

3.1.2 芳胺的N-烃基化 84

3.1.3 杂环胺的N-烃基化 86

3.1.4 酰胺及其他N-烃基化 87

3.2 O-原子上的烃基化 91

3.2.1 醇的O-烃基化 91

3.2.2 酚的O-烃基化 95

3.2.3 羧酸的O-烃基化 98

3.3 C-原子上的烃基化 100

3.3.1 烯烃的C-烃基化 100

3.3.2 炔烃的C-烃基化 104

3.3.3 Friedel-Crafts烃基化反应 105

3.3.4 羰基化合物α位的C-烃基化反应 109

3.3.5 烯胺的C-烃基化 113

3.3.6 有机金属化合物作用下的C-烃基化反应 115

3.3.7 相转移烃化与二氯卡宾 118

第4章 酰化反应 127

4.1 概述 127

4.2 氧原子上的酰化反应 129

4.2.1 醇的O-酰化反应 129

4.2.2 酚的O-酰化反应 143

4.3 氮原子上的酰化反应 145

4.3.1 脂肪胺的N-酰化反应 145

4.3.2 芳胺的N-酰化反应 151

4.4 碳原子上的酰化反应 152

4.4.1 芳烃C-酰化 152

4.4.2 烯烃C-酰化 160

4.4.3 羰基化合物α位的C-酰化反应 161

4.5 “极性反转”在C-酰化反应中的应用 166

4.5.1 “极性反转”的概念 166

4.5.2 “极性反转”的方法 166

第5章 重排反应 174

5.1 概述 174

5.2 亲核重排 175

5.2.1 Wagner-Meerwein重排 175

5.2.2 Pinacol重排 178

5.2.3 二苯基乙二酮-二苯基乙醇酸型重排 181

5.2.4 Beckmann重排 183

5.2.5 Hofmann重排 186

5.2.6 Wolff重排 189

5.2.7 Curtius重排 191

5.2.8 Schmidt反应 193

5.3 亲电重排 196

5.3.1 Favorskii重排 196

5.3.2 Stevens重排 198

5.3.3 Sommelet-Hauser重排 200

5.3.4 Wittig重排 202

5.4 σ-迁移重排 204

5.4.1 Claisen重排 204

5.4.2 Cope重排 207

第6章 卤化反应 213

6.1 概述 213

6.2 烃类化合物的卤代反应 214

6.2.1 饱和烃的卤代反应 214

6.2.2 烯丙位、苄位的卤代反应 216

6.2.3 芳烃的卤代反应 219

6.3 羰基α-位的卤代反应 225

6.3.1 醛、酮α-位的卤代反应 225

6.3.2 羧基α-位的卤代反应 229

6.4 不饱和键的卤加成反应 231

6.4.1 卤素的加成反应 231

6.4.2 卤化氢的加成反应 235

6.4.3 其他卤化剂的加成反应 237

6.5 卤置换反应 240

6.5.1 醇的卤置换反应 240

6.5.2 酚的卤置换反应 247

6.5.3 羧酸的卤置换反应 248

6.5.4 卤化物的卤置换反应 252

6.5.5 芳香重氮化合物的卤置换反应 253

第7章 硝化反应和重氮化反应 259

7.1 概述 259

7.2 硝化剂 260

7.2.1 硝酸 260

7.2.2 硝酸与无机质子酸的混合酸 261

7.2.3 硝酸与醋酸、醋酐的混合酸 261

7.2.4 其他硝化剂 262

7.3 碳-硝化反应 263

7.3.1 芳环上的硝化及其机理 263

7.3.2 芳环硝化的定位效应和其他影响因素 264

7.3.3 硝化反应的副反应 265

7.3.4 芳杂环硝化的邻位效应和重排 265

7.3.5 硝基烷烃的制备（包括氨基的氧化） 265

7.3.6 亚硝化反应 266

7.4 氧-硝化反应（硝酸酯的制备） 269

7.4.1 直接酯化反应 269

7.4.2 卤代烃与硝酸银的反应 270

7.4.3 其他方法 270

7.5 氮-硝化反应（硝胺化合物的制备） 270

7.5.1 间接硝化法 271

7.5.2 其他方法 271

7.6 重氮化反应 272

7.6.1 重氮化的反应历程 272

7.6.2 重氮盐的制备和性质 274

7.7 重氮盐的后续反应 276

7.7.1 重氮盐的置换反应 276

7.7.2 重氮盐的还原反应 281

7.7.3 偶合反应 282

第8章 氧化反应 284

8.1 氧化剂 284

8.1.1 金属氧化剂 284

8.1.2 非金属氧化剂 287

8.2 醇的氧化 292

8.2.1 氧化成醛或酮 293

8.2.2 氧化成酸 298

8.2.3 1，2-二醇的氧化 299

8.3 羰基化合物的氧化 300

8.3.1 醛的氧化 300

8.3.2 酮的氧化 302

8.4 烃类的氧化 305

8.4.1 饱和烃的氧化 306

8.4.2 烯烃的氧化 310

8.4.3 芳烃的氧化 321

8.5 醚和酯的氧化 327

8.5.1 醚的氧化 327

8.5.2 酯的氧化 329

8.6 胺的氧化 330

8.6.1 伯胺的氧化 330

8.6.2 仲胺的氧化 332

8.6.3 叔胺的氧化 333

8.7 含硫化合物的氧化 334

8.7.1 磺酸酯的氧化 334

8.7.2 硫醇和硫醚的氧化 335

8.8 卤化物的氧化 338

8.9 新型氧化技术在氧化反应中的应用 340

8.9.1 光促进的氧化反应 340

8.9.2 超声波促进的氧化反应 340

8.9.3 微波促进的氧化反应 341

8.9.4 电化学氧化反应 341

8.9.5 微通道连续流氧化反应 342

第9章 还原反应 349

9.1 催化氢化 349

9.1.1 多相催化氢化 349

9.1.2 均相催化氢化 354

9.1.3 催化转移加氢反应 355

9.2 化学还原反应 356

9.2.1 金属络合物氢化物 356

9.2.2 异丙醇铝还原剂 361

9.2.3 金属还原剂 363

9.2.4 硼烷还原剂和硼氢化反应 369

9.2.5 其他化学还原剂 372

9.3 羰基化合物的还原 375

9.3.1 还原成羟基 375

9.3.2 还原成亚甲基 378

9.3.3 还原氨化 380

9.4 羧酸及其衍生物的还原 380

9.4.1 羧酸或羧酸酯还原成醇 380

9.4.2 羧酸酯还原成醛 381

9.4.3 酰胺还原成胺或醛 381

9.4.4 酰氯还原成醛 382

9.5 碳-碳不饱和键的还原 383

9.5.1 烯烃的还原 383

9.5.2 炔烃的还原 384

9.6 芳环和芳杂环的还原 385

9.6.1 苯环和萘环的还原 385

9.6.2 芳杂环的还原 386

9.7 含氮化合物的还原 387

9.7.1 硝基的还原 387

9.7.2 氰基的还原 387

9.7.3 亚胺的还原 389

9.8 氢解反应 390

9.8.1 碳-卤键的氢解 390

9.8.2 碳-氧键的氢解 390

9.8.3 碳-氮键的氢解 391

9.8.4 其他氢解反应 391

第10章 官能团保护 395

10.1 概述 395

10.1.1 保护策略 395

10.1.2 保护基选择 396

10.2 保护基脱除 397

10.2.1 对酸不稳定的保护基团 397

10.2.2 对碱不稳定的保护基团 399

10.2.3 重金属离子作用下脱除的保护基团 400

10.2.4 氟离子作用下脱除的保护基团 400

10.2.5 经金属还原消除反应脱除的保护基团 401

10.2.6 经β-消除反应脱除的保护基团 402

10.2.7 经氢解方式脱除的保护基团 403

10.2.8 经氧化反应脱除的保护基团 403

10.2.9 过渡金属催化脱除的烯丙基保护基 404

10.2.10 光化学方法脱除的保护基团 404

10.2.11 “两步法”脱除的保护基团 405

10.2.12 “安全捕捉”的保护基团 406

10.3 羟基／巯基的保护 407

10.3.1 醚类保护基 407

10.3.2 酯类保护基 416

10.3.3 二羟基的保护 417

10.4 羰基的保护 419

10.4.1 O，O-缩醛 419

10.4.2 S，S-缩醛 422

10.4.3 1，1-二乙酸酯 423

10.5 羧基的保护 424

10.5.1 甲酯及取代甲酯 424

10.5.2 β-取代乙酯 426

10.5.3 其他保护方法 426

10.6 氨基的保护 428

10.6.1 N-酰基化保护 428

10.6.2 烃氧羰基类保护基（氨基甲酸酯法） 430

10.6.3 N-烃基化保护 433

10.7 多官能团的组合保护 434

10.7.1 组合保护的必要性 434

10.7.2 合成保护实例 435

第11章 不对称催化反应及其在药物合成中的应用 443

1.1 概述 443

11.1.1 手性基本概念 443

11.1.2 手性化合物的对映体纯度测定方法简介 443

11.1.3 手性化合物绝对构型的确定 444

11.2 不对称催化基本概念 445

11.2.1 手性在药物中的重要性 445

11.2.2 获得手性分子的方法 446

11.2.3 不对称催化 448

11.3 不对称氢化 449

11.3.1 不对称氢化的起源 449

11.3.2 不对称氢化发展历程 449

11.3.3 双键的不对称氢化 451

11.3.4 羰基的不对称氢化 454

11.3.5 不对称氢化在药物合成中的应用 457

11.4 不对称氧化 457

11.4.1 硫醚的不对称氧化 457

11.4.2 不对称环氧化 460

11.5 不对称相转移催化 464

11.5.1 不对称相转移催化反应 464

11.5.2 不对称相转移催化反应在药物合成中的应用 468

11.6 不对称Aldol缩合反应 469

11.6.1 金属催化的不对称Aldol缩合 470

11.6.2 小分子催化的不对称Aldol缩合 471

11.6.3 不对称Aldol缩合反应在药物合成中的应用 474

第12章 现代药物合成新技术 479

12.1 固相合成技术 479

12.1.1 概述 479

12.1.2 固相合成中的连接分子 481

12.1.3 固相反应的检测方法 484

12.1.4 固相合成法的应用 491

12.2 组合化学技术 496

12.2.1 化合物库的固相合成法 496

12.2.2 化合物库的液相合成法 500

12.2.3 组合合成库中的编码技术 502

12.2.4 组合化学在药物合成中的应用 502

12.3 微波辅助合成技术 506

12.3.1 微波反应理论简介 506

12.3.2 微波反应仪器 508

12.3.3 微波辅助合成技术的应用 508

12.4 其他合成技术 514

12.4.1 超声化学合成 514

12.4.2 离子液体 516

12.5 人工智能技术在药物合成中的应用 519

12.5.1 概述 519

12.5.2 AI技术在逆合成分析中的应用 519

12.5.3 AI技术在预测反应产物中的应用 520

附录 缩略语和符号表 525

参考答案 531