有机合成路线课件第八章.ppt
一条理想的合成路一条理想的合成路线线，一定是合理而又，一定是合理而又简简捷：既易捷：既易获获得原料，又便于得原料，又便于组织组织生生产产。一、具体要求和一、具体要求和设计设计方法如下：方法如下：1、分析、分析找出目找出目标标分子的分子的对对称性，从中心称性，从中心处处断开断开认认出目出目标标分子中的官能分子中的官能团团及其及其逻辑变逻辑变化关系化关系依据已知的可靠方法依据已知的可靠方法进进行切断，必要行切断，必要时时采用采用FGIFGI使使产产生合适的新官生合适的新官能能团团以供切断，以供切断，一些一些经验经验的切断部位的切断部位应应当当记记住住：a.a.由两种官能由两种官能团结团结合形成的官能合形成的官能团团，先拆，先拆为为原来的官能原来的官能团团b.CXb.CX键处键处，X X为杂为杂原子或官能原子或官能团团c.1,n-disc.1,n-dis型的二基型的二基团处团处(n=16)n=16)d.d.链链的分支的分支处处e.e.环环内某内某处处(因成因成环环反反应应方法多方法多)f.f.连连接芳接芳环环与分子剩余部分的与分子剩余部分的键键g.g.邻邻接于接于羰羰基的基的键键 等等必要的重复进行切断，以便获取易得的起始原料必要的重复进行切断，以便获取易得的起始原料2、合成、合成根据分析，写出合成计划，加上试剂和反应条件根据分析，写出合成计划，加上试剂和反应条件根据是否安排好一个合理的次序根据是否安排好一个合理的次序检查是否把化学选择性的各个方面考虑周到，尤其避免任何不必要检查是否把化学选择性的各个方面考虑周到，尤其避免任何不必要的反应发生。必要时应使用保护基或导向基的反应发生。必要时应使用保护基或导向基根据根据以及出采意料的实验失败或成功来修改计划。以及出采意料的实验失败或成功来修改计划。二、从生二、从生产实产实践的角度出践的角度出发发，合成路，合成路线线的生的生产产安排安排应应遵守下列原遵守下列原则则1、要尽量避免、要尽量避免连续连续法而采用平行法法而采用平行法组织组织生生产产，以便，以便总总收率提高收率提高例如：由例如：由A合成合成F，(1)采用采用连续连续法需要五步法需要五步若每步的收率均为若每步的收率均为90%，则总收率为：，则总收率为：(0.9)5*100%=59%(2)采用平行法采用平行法组织组织生生产产，同样为五步，每步收率均为同样为五步，每步收率均为90%,但总收率为但总收率为(0.9)3*100%=73%故应尽量采用平行法组织生产。故应尽量采用平行法组织生产。2、收率低的步、收率低的步骤骤尽量往前面安排尽量往前面安排从数学角度看，下列从数学角度看，下列单单元反元反应应的的总总收率是相等的：收率是相等的：50%*90%*90%=90%*90%*50%=40.5%但从生但从生产产成本来核算看，左成本来核算看，左边边的安排的安排顺顺序比右序比右边边低。因低。因为损为损失失较较大大反反应应(50%)在前，就不会使后在前，就不会使后边边的反的反应应中加入原料有更大的中加入原料有更大的损损失；相反，失；相反，损损失大的反失大的反应应(50%)安排在后，安排在后，则则意味着前意味着前边损边损失很少的失很少的产产品，到最后一品，到最后一步要步要损损失一半，失一半，岂岂不是把不是把“前功弃去一半前功弃去一半”吗吗？所以？所以损损失大的也即收率低的失大的也即收率低的尽量安排在前面，以便于降低生尽量安排在前面，以便于降低生产产成本。成本。3、各步反、各步反应应安排得当安排得当还还可互相促可互相促进进例如：由例如：由氯氯苯合成苦味酸，苯合成苦味酸，单单元反元反应应安排次序不同，效果就不同。安排次序不同，效果就不同。第一种：先水解后硝化第一种：先水解后硝化第二种：部分硝化第二种：部分硝化 水解水解 再硝化再硝化第三种：先第三种：先彻彻底硝化再水解底硝化再水解这三条路线均为三步，但最合理的是第二条，为什么？这三条路线均为三步，但最合理的是第二条，为什么？理由：理由：第一条路线中，氯苯本身不易水解，第一条路线中，氯苯本身不易水解，p-共轭加强了共轭加强了CCl键，键，而在第二条路线中由于而在第二条路线中由于NO2的强吸电子性使得的强吸电子性使得2,4-二硝基氯苯易水二硝基氯苯易水解。解。第一条路线中由于混酸的强氧化性，在硝化时会带来很多第一条路线中由于混酸的强氧化性，在硝化时会带来很多OH被氧化的副产物，而在第二条路线中，由于被氧化的副产物，而在第二条路线中，由于OH受两个受两个NO2的影响，也不再那么容易被氧化。的影响，也不再那么容易被氧化。由于由于OH此此Cl供电子能力强，所以对第三个供电子能力强，所以对第三个NO2的引入的引入起致活作用，而在第三条路线中第三个起致活作用，而在第三条路线中第三个NO2的引入非常困难，条的引入非常困难，条件苛刻，另外使用发烟件苛刻，另外使用发烟HNO3，对设备要求也高。对设备要求也高。因此看来，合成的各步反应安排得当，不仅可互相促进，还可因此看来，合成的各步反应安排得当，不仅可互相促进，还可使反应条件缓和，设备要求降低。使反应条件缓和，设备要求降低。
