有机化学讲义（上海有机所）-03ef 第四部分：反合成分析.pdfVIP

五、反合成策略之四 五、反合成策略之四 基于官能团的战略 基于官能团的战略 1、官能团作为复杂性的因素及其对策 1、官能团作为复杂性的因素及其对策 • 官能团提供的信息：化学反应；反应性 能；反映机理；理解化学科学的基本信 息。 • 官能团典型的化学行为特点为反合成分 析提供了基本的依据。官能团是多数反 合成子的关键组成因子，是反合成分析 中各种转化和策略选择的考虑因素。 官能团的类别 官能团的类别 1. 少数普遍意义的在反合成和合成中具有优先地位的官能团，如 C=C，炔键，羟基，羰基，氨基，硝基，腈基，等无疑具有重 要的作用，因为可以用于其它的转化之中。 2. 其他的大量不是最普遍的官能团，如N=N ，S-S，三价膦，往往 是一些目标分子的主要组成部分，也是非常重要的。 3. 还有一些不是中心地位的“辅助”型官能团不是目标中需要的， 但是在合成反应、合成试剂中广泛使用，如卤素、硒氧化物、 膦盐、砜、三甲硅基、硼烷等，还有“辅助”型官能团，如：烯 胺、1,2二醇、N-亚硝基尿、α-羟基-α,β-烯酮、胍等。 4. 相同官能团具有不同的性质，可以在反合成中加以利用。如： 伯醇羟基、仲醇羟基、叔醇羟基、酚羟基、羧基的羟基、过氧 化氢的羟基、具有氢键的羟基等等。 官能团的电子因素 官能团的电子因素 大类别： • 拉电子基团：如羧基、腈基、砜基、硝基等。 • 给电子基团：如烷氧基、氨基等。 进一步根据性质细分类型： • 杂原子化的； • Lewis酸配位或可质子化的； • 可以氧化电子转移的； （可以用于C-H的活化） • 等等。 每一种性质类型可以在反合成中加以恰当的运用。 官能团对于反合成的影响 官能团对于反合成的影响 1. 目标分子官能团越多，结构复杂性越强。 2. 目标分子官能团越多，合成遇到的问题将相 对增多。 3. 目标分子官能团越多，选择性问题必须加以 考虑。 4. 目标分子官能团越多，反合成过程的策略应 用的就越复杂。 2、以官能团为中心的骨架断裂 2、以官能团为中心的骨架断裂 • 两种最为常用的骨架简化的转化类型： 1. 单官能团断裂转化； 2. 双官能团断裂转化。 • 单官能团转化的使用： 1. 断裂一根位于环内、延伸部分或链上的策略键； 2. 利用机理控制、或底物控制，消除一个立体中心； 3. 通过断裂获得一个方便的反合成子或简化结构； 4. 通过断裂获得另一个更加方便的策略键。 双官能团C-C键断裂转化 双官能团C-C键断裂转化 • 最为重要的反合成转化策略之一，尤其是立体控 制的合成设计。 • 可以利用的重要合成反应众多： • Aldol缩合、Michael加成、Claisen重排、Dickman缩 合、oxy-Cope重排、Mannich反应、Friedel-Craft酰 化等。 • 为了获得目标中进行双官能团(2-Gp)断裂的条件， 往往事先需要对此作必要的预处理，如：进行分 子内的官能团转化(FGI) 、官能团添加(FGA) 。 2-Gp策略的使用：例子1 OH OH O H FGI 2-Gp HO O O H H H NaBH(OAc)3 2-Gp