第一讲 有机化合物的合成

广西大学化学化工学院

应用化学教研室主任段文贵教授／博士／硕导

第一讲有机化合物的合成

第二讲有机反应和有机反应历程第三讲有机化合物的结构推导

第一讲有机化合物的合成

一、有机合成的基本知识

（一）有机合成（Organic Synthesis）从简单易得的有机物和无机试剂出发，经过一步或多步化学反应来制备所需的化合物：

Starting material.....

(二) 原料选择所谓简单易得的有机原料是指：

a.直链小分子；

b.脂肪族多官能团化合物；

c.五元或六元环（脂环或杂环）化合物及其单取代衍生物；

d.苯、甲苯、萘及其直接取代物等芳香族化合物。

(三) 目标分子（Target Molecule）打算加以合成的分子，常以TM来表示。也就

是我们期望最终制得的产品。

(四) 中间体（ Intermediate）在有机合成过程中各步反应所生成的产物，可为中

性分子、正负离子或稳定的自由基，作为下一步反应的原料。

(五) 切断分析（Disconnection）用于合成上的一种分析法，即将分子的一个键

切断，使分子转变为一种以上的可能原料，此为化学反应的逆过程，用符

号如：

A B A+

B

(六) 合成子（Synthon）与合成子等价物（Synthonic Equivalant)

合成子是指在切断过程中所得到的概念性的分子碎片，通常是离子（如A和B等）；含有合成子的试剂称为合成子等价物。

如：

CH 3

CH 3

OH

C

+

CH 3

OH +

CH 3

合成子

C O CH

3

+

CH 3MgBr

合成子等价物

(七) 逆合成分析（Retrosynthetic Analysis ）

从合成的目标分子出发，由后往前逆推，推导出目标分子的前体，并同样地

找出前体的前体，如此继续直至到达较简单的起始原料为止。

目标分子（TM）

前体（Precusors)

A B

C

D E F G

目标分子A

A的可能前体

B、C可能的前体

(八) 合成路线的收率 经过多步反应后，获得目标分子化合物的总产率。保证

一条合成路线具高收率的措施是：

a. 设计合成路线时应尽可能减少反应步骤；

b. 所采用的单元反应尽可能具有高选择性，副反应少，产率高；

c. 尽可能选择反应条件温和，工艺易控制或易实现的合成反应。

二、 有机合成的设计方法

(一)

碳骨架的构建

（1） 增长碳链法

a.伯卤烷与氰化物、炔负离子的反应

RCH 2X

+

CN

+

C CR

RCH 2CN

RCH 2

C CR

NH (l)

b. 醛酮与HCN 、炔负离子的加成

+

HCN

+

C CR''

C

CR''OH R H(R')

R

O

R

H(R')

OH CN

+

C ．Grignard 试剂与CO 2 、环氧乙烷、醛、酮、酯的反应

++

++

RMgX

CO 2R'CHO

R'R''

O H 2C

CH 2Et 2O(干)

H 3O

+

RCOOH

H 2O

RCH 2CH 2OH 干醚

H 3O

+

R

OH R'

R'

C OH R''干醚

H 3O

+

2RMgX

+

R'COOR''

R C OH R

+

R''OH

干醚

H 3O

+

d. 烯醇负离子的烃化反应

R 2CH O

R'

碱

R 2C

C

O

R''CH 2X

R 2C

O R'

2R''

e. 羟醛缩合反应

2RCH 2

C O H

碱

RCH 2CH OH R

CH C R

CHO

RCH 2-H O

f. Wittig 试剂与醛、酮的反应

R 2C=O

+

R'CH=PPh 3R 2C=CHR'

g . 乙酰乙酸乙酯与RX 的反应

C

H 3C

O CH 2

C

O OC 2H 5

C 2H 5ONa C 2H 5OH

RX

NaOH( 5%)

C

H 3C

O CH 2R

h. 丙二酸二乙酯与RX 的反应

CH 2(COOC 2H 5)2

C 2H 5ONa C 2H 5OH

RX

RCH(COOC 2H 5)2

OH

H 3O

+

RCH 2COOH

（2）

缩短碳链法 a. 烯烃的臭氧化裂解反应

C

+

O

3

C O

O

C H 2O,Zn

O

+

O C

b. 烯、炔的氧化

RCH=CH 2R C

C

R'

KMnO 4,H

+

RCOOH

RCOOH +

R'COOH

+CO

c . 卤仿反应

R

C O

3

X 2, NaOH

CHX 3

+

RCOONa (H)

(H)

d . 酰胺的Hoffmann 降级反应

R

C O

2

Br 2, NaOH

RNH 2

+

H 2O

CO 3

2-

（3） 碳环的形成

a. 碳烯（卡宾）的加成反应