成环反应精简版

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吡啶及其衍生物的合成
乙酰丙酮和醋酸铵的反应（路线B）
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2、喹啉类化合物的合成
奎宁
氯喹
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喹啉类化合物的合成
1. Skraup合成法
CH2 CH CH2 HO OH OH
H2SO4 -2 H2O
CH2 CHCHO
PhNH2 H+
OH
H+
- H2O
N H
★卡宾对烯烃的加成
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卡宾的结构
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卡宾的产生
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卡宾对烯烃的加成反应
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Simmon-Smith反应
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Simmon-Smith反应
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扩环反应在合成中的应用
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卡宾及类卡宾反应的应用
B.a-卤代羰基化合物为原料 1，3-二羰基化合物和a-卤代羰基化合物在碱性条件下作用
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合成实例
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合成实例
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2、吡咯类化合物的合成 A.1，4-二羰基化合物和氨或伯胺作用
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合成实例
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B. a-氨基酮和酮缩合 a-氨基酮与含有活泼亚甲基的酮进行缩合反应，得到吡咯类 化合物。
N H
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NO H
Conrad-Limpach合成法应用
OEt
O
+O
AcOH
EtO
250oC
Cl
NH2
O
CO2Et 40oC
Cl

N
OH
④ 乙炔与氨按第二种方式成环
CH3
3CH CH + NH3 ZnSO4-H3BO3-Al2O3
420℃
⑤ 乙炔与腈按第二种方式成环
N
2HC CH + RCN
⑥ 既有杂环旳转化
Co催 化 剂
加压，加热
R1
N
R
R1
RNH2
R2
O
R3
R2
N
R3
R
二、含二个杂原子旳六员杂环化合物
1、嘧啶及其衍生物
构成环状化合物旳反应
杂环旳基本概念
杂环旳定义：具有杂原子旳环状化合物 杂环旳合成措施: ❖ 环缩合反应:亲核取代或亲核加成 ❖ 环加成:1，3偶极加成，2+2环加成，2+4环加成 闭环方式：由开链化合物闭环形成杂环旳方式：
（1）C——Z键形成 （2）C——Z，C——C同步形成 （3）C——C形成
五员杂环化合物 一、含一种杂原子旳五员杂环化合物
OO
② 戊糖脱水
TsOH O
对甲苯磺酸
HO
OH
R
CHO
OH OH
R
CHO
O
③ 1，3-二羰基化合物与α-卤代酮按第二种 方式关环
O
EtOOC
CH3 吡啶
EtOOC
CH3
CH3
OHCH2Cl
CH3
O
④ 1，3-二羰基化合物与α-羟基酮按第二种方式 闭环
H3C
OH
C6H5
C
+
CO
CH
CH
HO
C6H5
C
❖ 亲核加成，碳负离子或含孤对电子旳氨基为 亲核试剂与羰基化合物加成

75%
邻苯二甲酸二乙酯与脂肪族羧酸酯如乙酸乙酯在强碱下缩合生成 五元环化合物，得1,3-茚二酮。
1,4-二羰基化合物进行分子内羟醛加成和缩合反应，如1-苯基-1， 4-戊二酮与氢氧化钠水溶液加热回流15min，得3-苯基-2-环戊烯-1-酮：
3.1.4 环己烷和环已烯衍生物
有以下几种重要的合成方法：
O
O
3成 呋喃很容易由糠醛去羰基制得。糠醛可用农副产品稻糠、玉米
芯等以热酸处理得到。
1） 2） 3）
4） 5）
克诺尔(Knorr)合成法是合成吡咯环的重要方法，也是应用最广的 方法，原理是用一个α- 氨基酮与一个含活性亚甲基化台物缩合而得到 吡咯环。例如：
由于α-氨基酮容易自身缩合，因此采用一锅法生成α-氨基酮后立 即β-二羰基化合物进行反应的方法，可避免α-氨基酮的自身缩合。
由Knorr合成法得到的产物可水解脱羧，生成取代吡咯。许多其 他吡咯，尤其是用于卟啉合成中的吡咯，也是利用这一方法制备， 不过改变不同的取代基而已。为了方便地脱去烷氧羰基，在Knorr合 成中，用苯基和叔丁基酯取代了乙酯基。如原料中的氨苯上有烃基， 则可得到N-烃基吡咯。
(1) 1,3-消去反应
在强碱存在下，从γ-卤代酮、γ-卤代酸酯、γ—卤代脂、γ—卤代 硫醚和γ—卤代砜等具有活泼氢的化合物起γ—消去反应，脱去卤化氢 生成的。同时也可以用其他的离去基团合成三元环，例如用亚磺酸酯或 氧化三苯基膦（从环氧乙烷和磷叶立德合成环丙烷）。
用5-氯-2-戊酮可合成甲基环丙基酮：
α,β-不饱和羰基化合物是极活泼的亲二烯体系，并且代表了该合成方 法中最有价值的组分，其典型的例子有丙烯醛、丙烯酸及其酯、顺丁烯 二酸及其酸酐和丁炔二酸：
+ +

鲁齐卡(Luzicka)利用,-二羧酸与ThO2共热的方法，首先合 成了大环酮，该方法又称为Luzicka环化反应。其中最大的环 达到34元。5、6元环的产率可达80％，9 13元环产率非常 低(0.5％左右)，13元环以上产率一般是5-6％。
CO2H (CH2)n ThO2
CO2H
(CH2)n C O
CO2C2H5 1) Na, xylene CO2C2H5 2)H2O
O
66% OH
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3.5.6 杂环的形成
成环原子中含有碳以外的元素时，称为杂环。
杂环种类繁多，数量极大，约占有机化合物总数的1/3 以上，是有机化学中最庞大的领域。
在自然界中广泛存在杂环化合物。例如，碳水化合物、 叶绿素、血红素和绝大多数生物碱都是杂环化合物，酶、 辅酶以及生物体内也大多含杂环结构。
总体说来，五元环一般是通过分子内环化反应而制 备的。1,4-、1,5-二羰基化合物分子内的羟醛缩 合或酯缩合反应是形成五元环最一般的方法。如 果所用的二羰基化合物本身是环结构的，反应结 果可得稠合的五元环化合物。
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例如2-甲基-1,3-环戊二酮可用下列方法合成：
O
t BuOK O
O
CH3COCH2CH2N(CH3)3I
1) 2)
NaNH2 H2O
O
O
CH2=CHCOCH3 C2H5ONa/C2H5OH
O
OH
O
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O
O
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形成六元环最重要的方法是双烯合成反应。 该反应又称为Diels-Alder反应。 是共轭双烯与烯烃在加热条件下在两头彼此加成，得环
己烯衍生物。 其中，共轭双烯称为双烯组分，烯烃称为亲双烯组分。 反应按协同方式进行。两种组分通过六元环过渡态一步