有机合成方法大全(第二章p1-12)
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第一章卤化与卤置换反应向有机化合物分子引入卤素的方法有三种,即取代卤化、加成卤化和置换卤化。
得到卤化物的目的有两个:一个是为了得到性能更优异的产品;另一目的是可以通过进一步转换,制备其它中间体产品。
根据引入卤原子的不同,可分为氟化、氯化、溴化和碘化。
1.1醇羟基的卤化1.1.1用DAST制备氟化物5-bromo-2-(4-chloro-2-fluorophenyl)-6-fluoro-4,5,6,7-tetrahydro-2H-isoindole-1,3-dione分子式C14H9BrClF2NO2摩尔质量376.58合成反应式操作过程向250mL反应瓶内,加入原料1g,加入20mL的DMSO使固体溶解,用冰浴降温至0℃,搅拌下滴加入0.4mL的DAST,于0℃反应2小时,缓慢升温至室温反应1小时,向反应液内加入50g冰水。
用EA萃取,减压浓缩干,过硅胶柱分离得白色固体0.8g,收率:80%参考文献1.W.Ros enbrook,D.A.Riley,vley;T etrahedron Lett.,1985,36,3-42.K.C.Nicolaou,J.L.Randall,G.T.Furst;J.Am.Chem.Soc.,1985,107,5556-5558 1.1.2用氟化氢制备氟化物2-(4-fluoro-1-methylpyrrolidin-3-yl)pyridine分子式C10H13FN2摩尔质量180.22合成反应式操作过程向100mL反应瓶内,加入原料0.5g,用液氮降温至-70℃,加入无水氟化氢5g,搅拌下加下2g四氟化硫,于-70℃反应3小时,缓慢升温至室温使低沸物逸出,将反应液倾倒入100g冰水中。
用2mol/L的NaOH水溶液调到碱性,用DCM萃取,油层再用2mol/L的盐酸反萃取。
酸水溶液减压浓缩干后得黄色固体0.7g,将此粗品溶于饱和碳酸钠水溶液,用EA萃取3遍。
过硅胶柱分离得无色固体0.4g,收率:89%参考文献1.WO1998/25924,PCT/GB97/03054.1998.6.181.1.3用氯化亚砜制备ethyl2-chloro-3-(3-chloropropylcarbamoyl)-4-(methylsulfonyl)benzoate分子式C14H17Cl2NO5S摩尔质量382.26合成反应式操作过程向100mL反应瓶内,加入7g原料,搅拌下滴加入10mL氯化亚砜。
有机合成一、有机合成的常规方法1.官能团的引入(1)引入羟基(—OH):烯烃加水,醛(酮)加氢,卤代烃水解,酯水解(2)引入卤原子(—X):烃的卤代(如烷烃取代、苯环的卤代),不饱和烃与X2、HX的加成(3)引入双键:卤代烃、醇的消去,醇的氧化2.官能团的消除通过加成消除不饱和键,通过消去或氧化或酯化等消除—OH,通过加成或氧化消除—CHO等3.官能团的衍变(1)不同官能团之间的衍变(2)官能团数目的改变(3)官能团位置的改变4.碳骨架的增减、闭环与开环这部分一般一信息的形式给出的居多。
二、有机合成的一般1.有机合成的关键是(1)熟练掌握各类有机物的组成、结构、性质、相互衍生关系及重要官能团的引进和消去等基础知识(2)在上述基础选择出合理简单的合成路线2.一般思路(1)直导法(2)反推法这是比较常用的方法[练习1]醛可发生分子间的反应,生成羟基醛,如:烯烃分子在一定条件下会发生二分子聚合,如:(1)HOCH2CH(CH3)CHO可由___________与___________两种醛合成(填结构简式)(2)HOCH2CH(CH3)CHO转变成(CH3)2C=CH2须经过___________、__________、_________等较合理的反应过程(填反应类型名称)(3)将(CH3)2C=CH2经二分子缩合后的生成物与氢气进行加成反应,所得有机物按系统命名法称为_________________________(4)写出与乙烯合成正丁醇的各步化学方程式。
(不必写出反应条件)[练习2]在有机反应中,反应物相同而条件不同可得到不同的主要产物。
下式中R代表烃基,副产物均已略去。
写出实现下列转变的各步反应的化学方程式,特别注意要写明反应条件。
(1)有CH3CH2CH2CH2Br分两步转变为CH3CH2CH Br CH3(2)由(CH3)2CHCH=CH2分两步转变为(CH3)2CHCH2CH2OH[练习3]电解羧酸的碱金属盐的水溶液可得到烃类化合物,如:请根据下图所示的衍变关系,回答问题:(1)写出电解ClCH2COOK溶液时,阳极上的反应方程式:________________________________________________(2)写出C→D的反应方程式:_____________________________________________(3)在不同条件下,E和C反应得到的F的结构式也不同,若F是环状化合物,则其结构式为____________________,若为高聚物,则其结构式为______________________________[练习4]有机物甲、乙的结构简式分别是:甲:CH3COOCH2CH2OOCCH3乙:C2H5OOCCOOC2H5(1)甲和乙的关系是(填所选选项的符号)。
操作过程在1000mL带有搅拌的高压釜内加入3,3’-二氯联苯胺盐酸盐32.5g,氯化亚铜1g,铜粉0.3g,七水合硫酸亚铁2g,碳酸铵0.3g,28%的氨水155mL,密闭高压釜,通入氮气置换三次。
向釜内通入约22g液氨,升温于200~210℃,控制釜内压力为4~5Mpa(s),搅拌反应18小时,反应结束后,冷至室温,打开高压釜,加入10g九水合硫化钠,密闭高压釜,升温至120℃保温1小时,降至室温,向其中加入约42mL浓盐酸调PH=2,过滤出少量沉淀,滤液减压浓缩至结晶析出,加入100mL浓盐酸,冷冻结晶,过滤,烘干得产品约40g,紫白色的固体,收率:90%3-amino-2-methyl-4-(methylsulfonyl)benzoic acid分子式C9H11NO4S摩尔质量229.25合成反应式操作过程在1000mL带有搅拌的高压釜内加入93.76g的原料,氯化亚铜1g,氧化亚铜1g,28%的氨水500mL,密闭高压釜,升温于180℃,搅拌反应18小时,反应结束后,冷至室温,打开高压釜,将溶液减压浓缩干,残余物经稀盐酸酸化到酸性,加入乙酸乙酯萃取,干燥,减压浓缩干,加入正己烷过滤出固体,烘干得产品约50g,浅褐色的固体,熔点:197-198℃,收率:68%其它反应参考文献参考文献[1]Jack(Jianhua)Cao unpublished result[2]Chand,Pooran;Kotian,Pravin L.;Morris,Philip E.;Bantia,Shanta;Walsh,David A.;Babu,Yarlagadda S.;Bioorganic&Medicinal chemistry,13(7),2005,2665-26782.1.8用六亚甲基四胺(乌络托品)制备(4-bromophenyl)methanamine分子式C7H8BrN摩尔质量186.05合成反应式操作过程向500mL反应瓶内加入15.4g乌络托品和120mL的氯仿,油浴升温于50℃,开始滴加25g的对溴溴苄,搅拌反应24小时后,反应结束后,冷至室温,过滤,得中间体,将中间体加入250mL反应瓶内,搅拌下加入73mL的浓盐酸,升温回流并蒸出,收集馏出物,向其中加入约50mL的40%氢氧化钠水溶液,分出油层,水层用THF 萃取,合并干燥,减压浓缩干,得产品约15.8g,黄色的油状物,收率:85%2.1.9二苄基胺为胺化试剂N,N-dibenzyl-2-chloro-5H-pyrrolo[3,2-d]pyrimidin-4-amine分子式C20H17ClN4摩尔质量348.83合成反应式操作过程第二章胺化与氨解反应用氨或伯胺、仲胺与有机物作用生成胺的过程称为氨解胺化反应。
操作过程在1000mL带有搅拌的高压釜内加入3,3’-二氯联苯胺盐酸盐32.5g,氯化亚铜1g,铜粉0.3g,七水合硫酸亚铁2g,碳酸铵0.3g,28%的氨水155mL,密闭高压釜,通入氮气置换三次。
向釜内通入约22g液氨,升温于200~210℃,控制釜内压力为4~5Mpa(s),搅拌反应18小时,反应结束后,冷至室温,打开高压釜,加入10g九水合硫化钠,密闭高压釜,升温至120℃保温1小时,降至室温,向其中加入约42mL浓盐酸调PH=2,过滤出少量沉淀,滤液减压浓缩至结晶析出,加入100mL浓盐酸,冷冻结晶,过滤,烘干得产品约40g,紫白色的固体,收率:90%3-amino-2-methyl-4-(methylsulfonyl)benzoic acid分子式C9H11NO4S摩尔质量229.25合成反应式操作过程在1000mL带有搅拌的高压釜内加入93.76g的原料,氯化亚铜1g,氧化亚铜1g,28%的氨水500mL,密闭高压釜,升温于180℃,搅拌反应18小时,反应结束后,冷至室温,打开高压釜,将溶液减压浓缩干,残余物经稀盐酸酸化到酸性,加入乙酸乙酯萃取,干燥,减压浓缩干,加入正己烷过滤出固体,烘干得产品约50g,浅褐色的固体,熔点:197-198℃,收率:68%其它反应参考文献参考文献[1]Jack(Jianhua)Cao unpublished result[2]Chand,Pooran;Kotian,Pravin L.;Morris,Philip E.;Bantia,Shanta;Walsh,David A.;Babu,Yarlagadda S.;Bioorganic&Medicinal chemistry,13(7),2005,2665-26782.1.8用六亚甲基四胺(乌络托品)制备(4-bromophenyl)methanamine分子式C7H8BrN摩尔质量186.05合成反应式操作过程向500mL反应瓶内加入15.4g乌络托品和120mL的氯仿,油浴升温于50℃,开始滴加25g的对溴溴苄,搅拌反应24小时后,反应结束后,冷至室温,过滤,得中间体,将中间体加入250mL反应瓶内,搅拌下加入73mL的浓盐酸,升温回流并蒸出,收集馏出物,向其中加入约50mL的40%氢氧化钠水溶液,分出油层,水层用THF 萃取,合并干燥,减压浓缩干,得产品约15.8g,黄色的油状物,收率:85%2.1.9二苄基胺为胺化试剂N,N-dibenzyl-2-chloro-5H-pyrrolo[3,2-d]pyrimidin-4-amine分子式C20H17ClN4摩尔质量348.83合成反应式操作过程第二章胺化与氨解反应用氨或伯胺、仲胺与有机物作用生成胺的过程称为氨解胺化反应。
氨解有时也称为“胺化”或“氨基化”,但是氨与双键加成生成胺的反应则只能叫氨化不能称为氨解。
氨解胺化反应包括:卤基的置换、磺基的置换、羟基的置换、羰基的氢化氨解等。
2.1卤代物的胺化2.1.1用邻苯二甲基酰亚胺钾盐制备(4-(isoxazol-5-yl)phenyl)methanamine分子式C10H10N2O摩尔质量174.20合成反应式操作过程向250mL反应瓶内,投入2.38g原料和20mL的DMF,缓慢升温至80℃,搅拌下分批加入1.85g的邻苯二甲酰亚胺钾盐,在80℃反应2小时,用TLC点板(EA /PE=1:1)跟踪反应终点,降至室温,倾入冰水中,过滤,得中间体3g 将中间体投入100mL反应瓶内,加入60mL的乙醇,再加入1.85g的水合肼(80%),升温回流反应3小时,有大量白色固体析出,降至室温,过滤,滤液减压浓缩干,得产品1.55g,黄色油状物,收率:90%其它反应参考文献[1]Kuramochi Takahiro,Kakefuda Akio,Yamada Hiroyoshi,Tsukamoto Issei,TaguchiTaku,Sakamoto Shuichi;Bioorganic&Medicinal Chemistry,2005,13(12),4022-4036[2]Ambroise Yves,Pillon Florence,Mioskowski Charles,Valleix Alain,RousseauBernard;European .Chem.,2001,20,3961-39642.1.2Hetero Cross-Coupling反应制备Ethyl5-(3-(benzyloxy)pyrrolidin-1-yl)-1-((2-methoxyethoxy)methyl)-1H-indazole-3-carboxylate分子式C25H31N3O5摩尔质量453.53合成反应式操作过程在100mL封管内,投入3.57g的原料和20mL干燥的甲苯,在氮气保护下加入0.022g的醋酸钯及0.05g的R-BINAP,再加入9.7g的无水碳酸铯,密封好封口,油浴控温升温至120℃,保温反应12小时后,降至室温,过滤,滤液减压浓缩干,过硅胶柱分离纯化,得产品4.1g,淡黄色油状物,收率:91%其它反应此反应常用溶剂:Toluene,1,4-dioxane,DME,DMF,pyridine,NMP,t-BuOH,THF此反应常用的碱:t-BuONa,EtONa,NaH,Cs2CO3,CsHCO3,DBU,LiN(TMS)2,DMF,K3PO4此反应常用的催化剂:PdCl2,Pd(OAc)2,Pd2(dba)3,CuI此反应常用的配体:1-(pyridin-3-yl)pyrrolidin-5-cyclohexane-2-one分子式C14H18N2O摩尔质量230合成反应式操作过程在500mL三口反应瓶内,投入15.3g的原料和350mL干燥的甲苯,在氮气保护下加入16g的3-溴吡啶及0.95g的碘化亚铜,再加入65.2g的无水碳酸铯,再加入1 mL的二甲基乙二胺,升温回流反应12小时后,降至室温,过滤,滤液减压浓缩干,过硅胶柱分离纯化,得产品20.5g,淡黄色结晶,收率:90%其它反应共60页此反应常用溶剂:Toluene,1,4-dioxane,DME,DMF,pyridine,NMP,Et3N等此反应常用的碱:Cs2CO3,K2CO3,KHMDS,NaOtBu,KOtBu,K3PO4,tert-Butyliminotris(pyrrolidino)phosphorane等此反应常用的催化剂:Cu,CuI,CuCl,CuSCN,Cu2O,CuCl2,CuSO4.5H2O,CuO,Cu(OAc)2,Cu(acac)2此反应常用的配体:参考文献[1]Jiang,Buchwald Metal-catalyzed Cross-Coupling Reactions;2004,2nd Ed,V ol2,Ch13,699[2]Hartwig in Handbook of Organopalladium Chemistry for Organic synthesis,Ch III.3.2,2002[3]Schlummer,B.Scholz,U.Adv.Synth.Catal.,2004,346,1599-1626[4]Tanoury,Senanayake,T etr.Lett.,1998,39,6845[5]Hartwig,J.Am.Chem.Soc.,2001,123,12905[6]Blackmond,Buchwald,J.Am.Chem.Soc.,2003,125,13978[7]Shuji Hirano,Yasuhiro Fukudome,Ryoichi Tanaka,Fumie Sato and Hirokazu Urabe,T etrahedron,2006,62,3896-3916[8]Artis Klapars,Xiaohua Huang,and Stephen L.Buchwald,J.AM.Chem.Soc.,2002,124,7421-7428[9]Ch.Venkat Reddy,Jesudoss V.Kingston,and John G.Verkade,.Chem.,2007,XXX,A-P2.1.4用对甲基苯磺酰胺制备1-tosyl-2,5-dihydro-1H-pyrrole分子式C11H13NO2S摩尔质量223.29合成反应式操作过程向250mL反应瓶内,投入12.5g的原料和18.8g的对甲苯磺酰胺,再加入125 mL的DMF,搅拌下分批加入8.36g的NaH(60%,95%),并于室温搅拌反应1小时,用TLC点板跟踪反应终点,反应完后,倾入500mL冰水中,搅拌30分钟,过滤,水洗,正己烷洗,得产品21.2g粗品,在乙酸乙酯-乙醇中重结晶,得产品20g,白色粉状固体,熔点:121-122℃,收率:94%其它反应参考文献[1]Heterocycles,V ol.41,No.7,1995,P1393[2]WO1998/27090,19982.1.5用苄胺制备1-benzyl-2,5-dihydro-1H-pyrrole分子式C11H13N摩尔质量159.23合成反应式有机合成方法大全(第二章)胺化与氨解反应talentona@ -9-分子式C 11H 13N摩尔质量159.23合成反应式操作过程向250mL 反应瓶内,投入12.5g 的原料和10.7g 的苄胺,再加入125mL 的甲苯,升温至92℃搅拌反应18小时,用TLC 点板跟踪反应终点,反应完后,倾入500mL 冰水中,搅拌30分钟,分出甲苯相,水相用DCM 萃取两次,有机相合并,干燥,减压浓缩干,残余物过硅胶柱分离纯化,得产品13.5g ,黄色油状物,收率:85%其它反应详见内酯的胺化 2.2.1参考文献[1]Lunsford,C.D.,Ward,J.W.,Pallotta,A.J.,Tusing,T.W.,Rose,E.K.,and Murphy,R.S.,J.Med.Chem.,1959,1,76[2]Mittermair J.(Badische Anilin &Soda-Fabrik Akt.–Ges.)Ger.946,108,August 2,1956;C.A.,1959,53,62519[3]Kreher,R.and Pawalczyk,H.,T etrahedron Lett.,1966,25912.1.6用氨气+氨水制备Biphenyl-3,3',4,4'-tetraamine分子式C 12H 14N 44HCl 2H 2O摩尔质量432.17合成反应式。