1、提提 纲纲2.1 2.1 有机合成的要点有机合成的要点2.2 2.2 有机合成路线设计的基本方法有机合成路线设计的基本方法2.3 2.3 有机合成反应的选择性与控制有机合成反应的选择性与控制2.4 2.4 分子骨架的形成分子骨架的形成2.5 2.5 官能团的引入、转换和保护官能团的引入、转换和保护2.1 有机合成的要点有机合成的要点2.1.1以元素周期表为依据以元素周期表为依据 元素周期表元素周期表H Tim Helvey He Li Be Solids固体Man Made ElementsB C N O F Ne Na Mg Gases气体Liquids液体Al Si P S Cl Ar K
2、 Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Unq Unp Unh Uns Uno Une Uun Uuu Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm M
3、d No Lr 2.1.2 以羰基化合物为中心以羰基化合物为中心 CHOHCHOHCH2OHOHH2/NiLiAlH4或NaBH4异丙醇异丙醇铝Zn-HCl或NH2NH2,KOH1.Mg/Hg2.H2OCO还原亲核加成HCNOH-NaHSO3H2O/H+ROH/H+RMgX干醚H2NY缩合反应COHCNCOHSO3NaCOHOHCOHORCORORCROMgXCROH2HCNY(YOH,NH2,NHPh,NHCONH2)=ROHH2O 在有机化学中，基本的键结在有机化学中，基本的键结(也可叫键联也可叫键联)方式有方式有两类：两类：碳与碳碳与碳相结和相结和碳与非碳碳与非碳原于相结原于相结(即与官
4、能即与官能团相结团相结)。因此、有机合成化学中讨论的最根本课题是碳骨因此、有机合成化学中讨论的最根本课题是碳骨架的建立和碳与官能团的结合。有机合成中考虑键架的建立和碳与官能团的结合。有机合成中考虑键结时，应采取逻辑逆推的方法：先考虑如何将键结结时，应采取逻辑逆推的方法：先考虑如何将键结拆开，使分子形成两个极性部分，再在合成设计时拆开，使分子形成两个极性部分，再在合成设计时将这两个极性部分作为两个反应物经合成反应发生将这两个极性部分作为两个反应物经合成反应发生键结。这是很重要的合成设计的思路。键结。这是很重要的合成设计的思路。2.1.3 键结的方式和键的极性键结的方式和键的极性 例如，要合成例如
5、，要合成CN的键结，就可考虑键结的键结，就可考虑键结的极性是的极性是+CN-。前者。前者(正电部分正电部分)可以是可以是常见的卤代烷，而后者可以是常见的胺类。常见的卤代烷，而后者可以是常见的胺类。卤代烷与胺作用形成卤代烷与胺作用形成CN键结。有机合成键结。有机合成化学中还有化学中还有“极性转换极性转换”的方法，也是从的方法，也是从键结极性的角度上考虑的合成设计的方法。键结极性的角度上考虑的合成设计的方法。这是有机合成化学中常用的专用术语。如这是有机合成化学中常用的专用术语。如在下列反应中，氰醇类的碳负离子与碘甲在下列反应中，氰醇类的碳负离子与碘甲烷作用后、水解得甲基酮类：烷作用后、水解得甲基酮
6、类：反应物氰醇的碳负离子反应物氰醇的碳负离子RC-(CN)OR中，起主中，起主要作用的是要作用的是RC-O。就可以将。就可以将RC-O看作看作与前面的碳负离子是与前面的碳负离子是“对等对等”的，也可称的，也可称“等价等价的的”。前者是一个作为反应物的碳负离子。前者是一个作为反应物的碳负离子(或可看或可看作试剂作试剂)；后者就称为与前者对等的一个；后者就称为与前者对等的一个“合成合成子子”。合成子合成子是指可用于有机反应中的合成单位。又是指可用于有机反应中的合成单位。又如，格氏试剂如，格氏试剂CHCH3 3MgIMgI中的甲基负离子中的甲基负离子CHCH3 3-是合成子，是合成子，是供电子的；乙
7、酰氯是供电子的；乙酰氯CHCH3 3COClCOCl中的中的CHCH3 3C C+=O=O是接受电是接受电子的合成子。子的合成子。2.1.4 对等性对等性 这里不是说官能团绝对无变化，而只是说它的种这里不是说官能团绝对无变化，而只是说它的种类属性未变化。在一个有机反应中骨架和官能团类属性未变化。在一个有机反应中骨架和官能团都无变化就可达到合成的目的。例如：都无变化就可达到合成的目的。例如：2.1.5 反应的种类反应的种类 1、骨架和官能团都无变化、骨架和官能团都无变化 最常见的例子是苯及其同系物在环上发生取代基最常见的例子是苯及其同系物在环上发生取代基变化的反应变化的反应：2 骨架不变而官能团
8、变化骨架不变而官能团变化 2.1.5 反应的种类反应的种类 2 骨架不变而官能团变化骨架不变而官能团变化 2.1.5 反应的种类反应的种类 3 骨架变而官能团不变骨架变而官能团不变 2.1.5 反应的种类反应的种类 例如重氮甲烷与碳基的反应，利用这类反应可以例如重氮甲烷与碳基的反应，利用这类反应可以进行扩环反应：进行扩环反应：在比较复杂的分子的合成中，常利用这种技巧，在比较复杂的分子的合成中，常利用这种技巧，在骨架变化的同时，将官能团也转变成所需要的，在骨架变化的同时，将官能团也转变成所需要的，例如，合成颠茄酮：例如，合成颠茄酮：4 骨架和官能团都变化骨架和官能团都变化 2.1.5 反应的种类
9、反应的种类 但改变骨架的大小但改变骨架的大小(长短长短)在有机合成中是用得更在有机合成中是用得更为广泛的。这类变化又可分为两种情况：由小到为广泛的。这类变化又可分为两种情况：由小到大和由大到小。由小到大的情况很多，我们讨论大和由大到小。由小到大的情况很多，我们讨论的很多复杂分子的合成都属于这种情况。由大到的很多复杂分子的合成都属于这种情况。由大到小的例子也有，如蓖麻酸的裂解：小的例子也有，如蓖麻酸的裂解：4 骨架和官能团都变化骨架和官能团都变化 2.1.5 反应的种类反应的种类 当然，碳骨架的变化，并不一定是大小、长短的当然，碳骨架的变化，并不一定是大小、长短的变化，有时只是由于分子重排而发生
10、的结构形式变化，有时只是由于分子重排而发生的结构形式的变化：的变化：4 骨架和官能团都变化骨架和官能团都变化 2.1.5 反应的种类反应的种类 逆合成法；逆合成法；分子简化法；分子简化法；官能团的置换或消去法；官能团的置换或消去法；分子拆解法等。分子拆解法等。2.2 有机合成路线设计的基本方法有机合成路线设计的基本方法 2.2.1 合成路线设计的原则与基本方法合成路线设计的原则与基本方法 合成是指从某些原料出发，经过若干步反应，合成是指从某些原料出发，经过若干步反应，最后合成出所需的产物。最后产物就是合成最后合成出所需的产物。最后产物就是合成目标物，或叫目标分子目标物，或叫目标分子(TM)。实
11、际上，进行。实际上，进行合成路线设计时是反其道而行之，即从目标合成路线设计时是反其道而行之，即从目标分子的结构出发，逐步地考虑，先考虑由哪分子的结构出发，逐步地考虑，先考虑由哪些中间体合成目标物再考虑由哪些原料合些中间体合成目标物再考虑由哪些原料合成中间体。最后的原料就是起始物成中间体。最后的原料就是起始物(SM)。这。这种方法就是种方法就是“逆合成逆合成”。1 逆合成法逆合成法 这要求能达到这要求能达到3点：点：每步都有合理又合适的反应机理和合成方法；每步都有合理又合适的反应机理和合成方法；整个合成要做到最大可能的简单化，整个合成要做到最大可能的简单化，有被认可的有被认可的(即市场能供应的即
12、市场能供应的)原料。原料。1 逆合成法逆合成法 1 逆合成法逆合成法 1 逆合成法逆合成法 1 逆合成法逆合成法 在考虑下列的一个较复杂的烯的合成时，关键在考虑下列的一个较复杂的烯的合成时，关键是烯键的合成，因而可将其简化为一种三取代的是烯键的合成，因而可将其简化为一种三取代的烯或一种烯丙醇：烯或一种烯丙醇：2 分子简化法分子简化法 又如一个分子有明显的对称性，在考虑它的合成又如一个分子有明显的对称性，在考虑它的合成时就应充分利用其对称性来简化合成方法：时就应充分利用其对称性来简化合成方法：2 分子简化法分子简化法 若目标物是个复杂分子，含有多种官能团，在进若目标物是个复杂分子，含有多种官能团
13、，在进行某一合成反应时，它们之间会互相干扰。这时，行某一合成反应时，它们之间会互相干扰。这时，就需要将某个官能团置换或消去，等这步反应完就需要将某个官能团置换或消去，等这步反应完成后再设法恢复，例如：成后再设法恢复，例如：3 官能团的置换或消去法官能团的置换或消去法 又如下列反应中，目标物含双烯类官能团，不容又如下列反应中，目标物含双烯类官能团，不容易直接合成。可以先将其中一个烯基置换为羰基，易直接合成。可以先将其中一个烯基置换为羰基，合成就容易了。合成得到碳基化合物后，再变化合成就容易了。合成得到碳基化合物后，再变化成双烯。成双烯。3 官能团的置换或消去法官能团的置换或消去法 前面已讨论到目
14、标分子中的极性键可以进行拆前面已讨论到目标分子中的极性键可以进行拆解，也叫拆开，将其分成两个极性分子。实际解，也叫拆开，将其分成两个极性分子。实际上，这就是考虑逆合成方法时的主要思路之一。上，这就是考虑逆合成方法时的主要思路之一。同一目标物可以有几种拆解的方法，需要加以同一目标物可以有几种拆解的方法，需要加以比较，以确定采用何种合成方法。例如：比较，以确定采用何种合成方法。例如：4 分子拆解法分子拆解法 这里主要涉及：合适的拆开部位；键极性的这里主要涉及：合适的拆开部位；键极性的方向，从而选用不同的试剂。方向，从而选用不同的试剂。4 分子拆解法分子拆解法 4 分子拆解法分子拆解法 会集法是指尽
15、量将目标分子分成两大部分，再将此会集法是指尽量将目标分子分成两大部分，再将此两部分各拆解成次大部分，而避免将目标分子按小两部分各拆解成次大部分，而避免将目标分子按小段地逐一拆解。因此，也叫平行段地逐一拆解。因此，也叫平行连续法。如下面连续法。如下面两种拆解法两种拆解法(假如每一步都有假如每一步都有80的产率的产率)：(1)会集法会集法 4 分子拆解法分子拆解法 左法先拆成两大左法先拆成两大部分，再拆成部分，再拆成4部部分，总的产率是分，总的产率是64；右法逐步；右法逐步将分子按小段拆将分子按小段拆开，共开，共3步，总产步，总产率是率是51。当然。当然左法较佳。左法较佳。对称分子可拆开对称分子可
16、拆开成相同的部分，成相同的部分，减少了合成步骤。减少了合成步骤。达就是前面所说达就是前面所说的的“简化简化”。4 分子拆解法分子拆解法 位是针对官能团来说的。此处拆开往往可行。位是针对官能团来说的。此处拆开往往可行。例如：例如：4 分子拆解法分子拆解法（2）在）在 碳的位置上拆开碳的位置上拆开 共有碳原子是指几个环共有的碳原子。在此处拆共有碳原子是指几个环共有的碳原子。在此处拆开可将复杂的多环结构变成较简单的、易合成的开可将复杂的多环结构变成较简单的、易合成的结构，尤其是环的架桥，更应首先拆开。结构，尤其是环的架桥，更应首先拆开。下式下式a，b，c，d均为共有碳原子，因此在均为共有碳原子，因此
17、在a，b，之间断键：之间断键：4 分子拆解法分子拆解法(3)在共有碳原子处拆开在共有碳原子处拆开 4 分子拆解法分子拆解法(3)在共有碳原子处拆开在共有碳原子处拆开 在在e，f两处同时断键两处同时断键 因为八员以上大环的化合物不易获得，而因为八员以上大环的化合物不易获得，而且这方而的化学反应也很少开发，所以拆且这方而的化学反应也很少开发，所以拆解时应尽量避免形成大环的合成基。当然，解时应尽量避免形成大环的合成基。当然，随着大环化合物研究的进展这个原则将会随着大环化合物研究的进展这个原则将会逐渐被修正。逐渐被修正。4 分子拆解法分子拆解法(4)避免大环的合成避免大环的合成 合成路线一般应按下列规
18、则书写：合成路线一般应按下列规则书写：(1)在每一步中只表示出反应的主要产物，这就是在每一步中只表示出反应的主要产物，这就是说，不是写出完整的方程式，而是写合成方法示说，不是写出完整的方程式，而是写合成方法示意式，在式中只写出原料意式，在式中只写出原料(放在箭头前面放在箭头前面)和反应和反应的主要产物的主要产物(放狂箭头后面放狂箭头后面)；(2)试剂、催化剂和反应条件写在箭头上面；试剂、催化剂和反应条件写在箭头上面；(3)若不写温度和压力的数值，则表示在常温常压若不写温度和压力的数值，则表示在常温常压下进行反应；下进行反应；(4)使用任何无机化合物不必写出它的制法；使用任何无机化合物不必写出它
19、的制法；2.2.2 合成路线的书写合成路线的书写(5)5)常用的有机化合物不必写出它的制法；常用的有机化合物不必写出它的制法；(6)(6)为了节约时间，可把两步或几步较简单的反应合为了节约时间，可把两步或几步较简单的反应合为一步，同时要指出进行各步反应的次序；例如：为一步，同时要指出进行各步反应的次序；例如：2.2.2 合成路线的书写合成路线的书写 2.3 有机合成反应的选择性与控制有机合成反应的选择性与控制2.3.1 选择性选择性（化学选择性、位置选择性和立体选择性化学选择性、位置选择性和立体选择性）1 化学选择性化学选择性 OOOC2H5NaBH4LiAlH4OHOOC2H5OHOH2.3
20、.1 选择性选择性 2 位置选择性位置选择性 HOHOOH31117MnO2OHOOH311172.3.1 选择性选择性 3 立体选择性立体选择性（不对称合成不对称合成）LiAlH4Et2OOOHHHOH樟 脑 酮exa(90%)endo(10%)+2.3.1 选择性选择性 3 立体选择性立体选择性 对映过量的百分比，对映过量的百分比，ee%值（值（enantiomeric excess）当一个有机反应有可能按两种或两种以上反应当一个有机反应有可能按两种或两种以上反应途径进行时，其产物的分布可以依据各产物的途径进行时，其产物的分布可以依据各产物的稳定性来确定，也可以依据各个反应的速率来稳定性来
21、确定，也可以依据各个反应的速率来确定。若前者是确定因素此反应是确定。若前者是确定因素此反应是热力学控热力学控制制的；若后者是确定因素，则此反应是的；若后者是确定因素，则此反应是动力学动力学控制控制的的。2.3.2 反应的控制因素反应的控制因素 下列反应是热力学控制反应：下列反应是热力学控制反应：2.3.2 反应的控制因素反应的控制因素 下列反应是动力学控制反应：下列反应是动力学控制反应：2.3.2 反应的控制因素反应的控制因素 当反应受动力学控制时，主要影响因素是电子效当反应受动力学控制时，主要影响因素是电子效应和空间效应。观察下列反应：应和空间效应。观察下列反应：2.3.2 反应的控制因素反
22、应的控制因素 习题一习题一试用逆合成法推导下列化合物的合成路线：试用逆合成法推导下列化合物的合成路线：1、CH2=CHCH2OH2、BrCH2CH2CO2CH33、HOCH2CH2SCH2CH2CN4、C2H5OCH2CH2CN5、(C6H5)2C=CH22.4 分子骨架的形成分子骨架的形成 2.4.12.4.1碳碳-碳单键的形成碳单键的形成 2.4.22.4.2碳碳-碳双键的形成碳双键的形成 2.4.32.4.3碳碳-碳叁键的形成碳叁键的形成 2.4.4 2.4.4 碳环的形成碳环的形成2.4.5 2.4.5 杂环的形成杂环的形成 主要包括：主要包括：1、Friedel-Crafts反应反应
23、 2、氯甲基化反应、氯甲基化反应 3、炔烃的烃基化反应、炔烃的烃基化反应 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应 5、活泼亚甲基化合物的反应、活泼亚甲基化合物的反应 6、生成烯胺的碳烷基化和碳酰基化反应、生成烯胺的碳烷基化和碳酰基化反应 7、缩合反应、缩合反应2.4 分子骨架的形成分子骨架的形成 2.4.1 碳碳-碳单键的形成碳单键的形成 在酸的催化作用下芳香烃与烷基化试剂作用，芳在酸的催化作用下芳香烃与烷基化试剂作用，芳环上的氢被烷基取代的反应，称为傅环上的氢被烷基取代的反应，称为傅-克烷基化反克烷基化反应。卤代烷、烯烃和醇是常用的烷基化试剂，此应。卤代烷、烯烃和醇是常用的烷基化试剂
24、，此外还有醛、酮、环烷烃等。外还有醛、酮、环烷烃等。傅傅-克烷基化反应常用的催化剂可分为两大类。一克烷基化反应常用的催化剂可分为两大类。一类是路易斯酸，主要为金属卤化物，它们的催化类是路易斯酸，主要为金属卤化物，它们的催化活性大致如下：活性大致如下：AlCl3FeCl3SbCl3SnCl3BF3TiCl3ZnC12 其中其中AlCl3是最常用，也是催化活性最强的。是最常用，也是催化活性最强的。（1）傅）傅克烷基化反应克烷基化反应 另一类为质子酸，如另一类为质子酸，如HF、H2S04、H3P04等。此外，等。此外，还有其他类型的催化剂，如酸性氧化物、有机铝还有其他类型的催化剂，如酸性氧化物、有机
25、铝化合物等。化合物等。（1）傅）傅克烷基化反应克烷基化反应 对于卤代烷，不同的卤原子以及不同结构的烷基对于卤代烷，不同的卤原子以及不同结构的烷基对烷基化反应均有影响。当烷基相同而卤原子不对烷基化反应均有影响。当烷基相同而卤原子不同时，反应活性次序为：同时，反应活性次序为：RCl RBr RI 当卤原子相同而烷基不同时，其活性大小顺序为：当卤原子相同而烷基不同时，其活性大小顺序为：（1）傅）傅克烷基化反应克烷基化反应 由于烷基是供电子基，当芳环上引入烷基后，环由于烷基是供电子基，当芳环上引入烷基后，环上的电子云密度增加，使芳环更加活泼，更加容上的电子云密度增加，使芳环更加活泼，更加容易进行亲电取
26、代反应，团此苯在烷基化时生成的易进行亲电取代反应，团此苯在烷基化时生成的单取代烷基苯很容易进一步进行反应生成二取代单取代烷基苯很容易进一步进行反应生成二取代烷基苯或多取代烷基苯烷基苯或多取代烷基苯。（1）傅）傅克烷基化反应克烷基化反应 傅傅-克烷基化反应具有可逆性，烷基苯在强酸的催克烷基化反应具有可逆性，烷基苯在强酸的催化作用下能够发生烷基的歧化和转移。当苯过量化作用下能够发生烷基的歧化和转移。当苯过量时，有利于发生烷基的转移，使多烷基苯向单烷时，有利于发生烷基的转移，使多烷基苯向单烷基苯转化。利用这一性质，在制备单取代烷基苯基苯转化。利用这一性质，在制备单取代烷基苯时，可使副产物的多烷基苯与
27、苯发生烷基转移反时，可使副产物的多烷基苯与苯发生烷基转移反应，即脱烷基再与苯进行烷基化，以增加单取代应，即脱烷基再与苯进行烷基化，以增加单取代烷基苯的收率。烷基苯的收率。（1）傅）傅克烷基化反应克烷基化反应 当烷基化试剂的碳链多于两个碳时，生成多种异当烷基化试剂的碳链多于两个碳时，生成多种异构产物，这主要是烷基正离子发生重排的结果。构产物，这主要是烷基正离子发生重排的结果。例如例如：（1）傅）傅克烷基化反应克烷基化反应 在无水三氯化铝的催化下，芳烃与酰卤或在无水三氯化铝的催化下，芳烃与酰卤或酸酐反应，将酰基引入苯环，生成芳酮。酸酐反应，将酰基引入苯环，生成芳酮。(2)傅傅克酰基化反应克酰基化反
28、应 常用的酰基化试剂是酰卤常用的酰基化试剂是酰卤(主要为酰氯和酰主要为酰氯和酰溴溴)和酸酐。酰卤的反应活性顺序为：和酸酐。酰卤的反应活性顺序为：(2)傅傅克酰基化反应克酰基化反应 酰基是一个间位定位基，当一个酰基取代酰基是一个间位定位基，当一个酰基取代苯环的氢后，使苯环的活性降低，反应停苯环的氢后，使苯环的活性降低，反应停止，产物一般为一元取代苯，而不会生成止，产物一般为一元取代苯，而不会生成多元取代苯的混合物，因此芳烃酰基化反多元取代苯的混合物，因此芳烃酰基化反应的产率一般比较好。应的产率一般比较好。此外，酰基化反应是不可逆的，也不发生此外，酰基化反应是不可逆的，也不发生重排，因此酰基化反应
29、在合成上很有价值。重排，因此酰基化反应在合成上很有价值。(2)傅傅克酰基化反应克酰基化反应 由于酰基化反应产物单纯，可以用此反应由于酰基化反应产物单纯，可以用此反应先生成酮，再还原，以制备芳烃的烷基衍先生成酮，再还原，以制备芳烃的烷基衍生物。生物。(2)傅傅克酰基化反应克酰基化反应 氯甲基化反应与傅氯甲基化反应与傅-克反应类似，它是通过克反应类似，它是通过苯与甲醛、氯化氢在无水氯化锌作用下反苯与甲醛、氯化氢在无水氯化锌作用下反应生成氯化苄：应生成氯化苄：2、氯甲基化反应、氯甲基化反应 导入的氯甲基可以转化为其他基团，因此导入的氯甲基可以转化为其他基团，因此氯甲基化反应在有机合成上很意义。氯甲基
30、化反应在有机合成上很意义。2、氯甲基化反应、氯甲基化反应 与炔基直接相连的氢为活泼氢，易于形成金属与炔基直接相连的氢为活泼氢，易于形成金属炔化物，金属炔化物可以作为亲核试剂与卤代炔化物，金属炔化物可以作为亲核试剂与卤代烃进一步反应，生成高级炔烃。这是炔烃碳链烃进一步反应，生成高级炔烃。这是炔烃碳链增长的重要方法。增长的重要方法。RCCNa+RXRCCRRCCNa+RXRCCR 金属炔化物与卤代烃的反应比较容易进行。卤代烷烃反应活性次序为：RI RBr RCl RF 3、炔烃的烃基化反应、炔烃的烃基化反应 金属炔化物还可以和羰基化合物反应，结果在羰基碳原子上引入一一个炔基。3、炔烃的烃基化反应、
31、炔烃的烃基化反应 金属有机化合物是指金属原子和一个或多金属有机化合物是指金属原子和一个或多个碳原子直接键合的化合物。金属有机化个碳原子直接键合的化合物。金属有机化合物在有机合成上具有广泛用途。常用的合物在有机合成上具有广泛用途。常用的金属有机化合物有镁、锂、铜、镉、锌等金属有机化合物有镁、锂、铜、镉、锌等的化合物。这里主要介绍几种重要的金属的化合物。这里主要介绍几种重要的金属有机化合物。有机化合物。4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(1)有机镁化合物有机镁化合物 有机镁化合物也叫做格氏试剂，它是有机合有机镁化合物也叫做格氏试剂，它是有机合成中最重要的有机金属试剂之一，也是最为人们成
32、中最重要的有机金属试剂之一，也是最为人们所熟悉、最常用的有机金属化合物。所熟悉、最常用的有机金属化合物。在格氏试剂分子中，镁原子以共价键同碳原在格氏试剂分子中，镁原子以共价键同碳原子相连，由于碳的电负性大于镁，因此成健电子子相连，由于碳的电负性大于镁，因此成健电子对向碳原了转移，使得对向碳原了转移，使得CMg键高度极化，所以键高度极化，所以格氏试剂中的烃基是一种活性很高的亲核试剂，格氏试剂中的烃基是一种活性很高的亲核试剂，能够发生加成、取代、偶合等反应。能够发生加成、取代、偶合等反应。4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应 加成反应加成反应 A A、与醛、酮的反应格氏试剂与醛、酮反应生
33、成各种醇。、与醛、酮的反应格氏试剂与醛、酮反应生成各种醇。与甲醛反应生成伯醇，与其他醛反应生成仲醇。在有与甲醛反应生成伯醇，与其他醛反应生成仲醇。在有机合成中一般多采用酯和酰氯与格氏试剂反应。机合成中一般多采用酯和酰氯与格氏试剂反应。4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(1)有机镁化合物有机镁化合物 加成反应加成反应b b与羧酸衍生物的反应与羧酸衍生物的反应 羧酸衍生物也易于与格氏羧酸衍生物也易于与格氏试剂加成，反应首先生成酮，再进一步反应生成试剂加成，反应首先生成酮，再进一步反应生成醇。在有机合成中一般多采用酯和酰氯与格氏试醇。在有机合成中一般多采用酯和酰氯与格氏试剂反应。剂反应。
34、例如：例如：4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(1)有机镁化合物有机镁化合物 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(1)有机镁化合物有机镁化合物 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(1)有机镁化合物有机镁化合物 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(1)有机镁化合物有机镁化合物 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(1)有机镁化合物有机镁化合物 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(1)有机镁化合物有机镁化合物 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(1)有机镁化合物有机镁化合物 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的
35、反应(1)有机镁化合物有机镁化合物 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(1)有机镁化合物有机镁化合物 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(1)有机镁化合物有机镁化合物 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(1)有机镁化合物 有机锂化合物和有机镁化合物有着相似有机锂化合物和有机镁化合物有着相似的反应性能，凡是有机镁化合物能够发生的反应性能，凡是有机镁化合物能够发生的反应有机锂化合物都能够发生，而且有的反应有机锂化合物都能够发生，而且有机锂化合物更活泼。机锂化合物更活泼。4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(2)有机锂化合物 与酮反应与酮反应 有机锂化合
36、物与酮反应不受空间位阻影响，有机锂化合物与酮反应不受空间位阻影响，例如，异丙基溴化镁与二异丙基酮不发生加成反例如，异丙基溴化镁与二异丙基酮不发生加成反应，但异丙基锂即可以反应生成三异丙基甲醇。应，但异丙基锂即可以反应生成三异丙基甲醇。4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(2)有机锂化合物有机锂化合物 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(2)有机锂化合物有机锂化合物 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(2)有机锂化合物 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(2)有机锂化合物 有机铜化合物在有机合成中的优越性能一有机铜化合物在有机合成中的优越性能一方面表
37、现在它对各种基团反应的选择性，方面表现在它对各种基团反应的选择性，一些活泼基团如羟基、羰基、酯基、氨基一些活泼基团如羟基、羰基、酯基、氨基等都不与它反应等都不与它反应，因此在与其他基团反应，因此在与其他基团反应时不需要将这些基团保护起来；另一方面时不需要将这些基团保护起来；另一方面它有它有较高的立体选择性较高的立体选择性，有机铜化合物能，有机铜化合物能够保持其自身或反应物原有的构型，生成够保持其自身或反应物原有的构型，生成构型保持的产物。构型保持的产物。4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应（3）有机铜化合物）有机铜化合物 有机铜化合物一般分为烃基酮、炔基酮配合物有机铜化合物一般分为烃
38、基酮、炔基酮配合物和二烃基铜锂和二烃基铜锂3种类型。其中，二烃基铜锂由于种类型。其中，二烃基铜锂由于具有较好的溶解性、较高的活泼性和选择性，具有较好的溶解性、较高的活泼性和选择性，成为有机合成中常用的有机铜试剂。这里主要成为有机合成中常用的有机铜试剂。这里主要介绍二炔基铜锂试剂。介绍二炔基铜锂试剂。二烃基铜锂一般采用有机锂化合物与卤化二烃基铜锂一般采用有机锂化合物与卤化亚铜反应制备：亚铜反应制备：4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应（3）有机铜化合物）有机铜化合物 烃基取代反应烃基取代反应 二烃基铜锂能够和卤代烃发生反应，二烃基铜锂能够和卤代烃发生反应，使试剂中的烃基与卤化物的烃基连
39、接起来，其通使试剂中的烃基与卤化物的烃基连接起来，其通式为：式为：4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应（3）有机铜化合物）有机铜化合物 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应（3）有机铜化合物）有机铜化合物 与与，-不饱和羰基化合物反应不饱和羰基化合物反应 不饱和羰不饱和羰基化合物与有机铜试剂反应主要发生基化合物与有机铜试剂反应主要发生1，4-加成。二烃基铜锂与加成。二烃基铜锂与，-不饱和羰基化合不饱和羰基化合物反应，烃基选择性地加在物反应，烃基选择性地加在碳上，得到饱碳上，得到饱和酮。和酮。4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应（3）有机铜化合物）有机铜化合物 这一
40、反应是有机合成中将烷基或芳基引入这一反应是有机合成中将烷基或芳基引入，-不饱和酮的不饱和酮的位的重要方法。例如：位的重要方法。例如：4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应（3）有机铜化合物）有机铜化合物 与酰氯反应与酰氯反应 二烃基铜锂与酰氯反应，停留在酮二烃基铜锂与酰氯反应，停留在酮的阶段，这是合成酮的较好方法之一。的阶段，这是合成酮的较好方法之一。4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应（3）有机铜化合物）有机铜化合物 4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应（3）有机铜化合物）有机铜化合物 环氧化合物结构不对称时，有机铜试剂中环氧化合物结构不对称时，有机铜试剂中的基团
41、一般进攻空间位阻较小的碳原子，的基团一般进攻空间位阻较小的碳原子，而得到相应的醇。而得到相应的醇。4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应（3）有机铜化合物）有机铜化合物 有机锌化合物的反应活性较格氏试剂和有机锂试有机锌化合物的反应活性较格氏试剂和有机锂试剂低，易与酰氯反应。有机锌试剂最有用的一个剂低，易与酰氯反应。有机锌试剂最有用的一个反应是反应是Reformatsky反应，它是用反应，它是用卤代羧酸酯卤代羧酸酯在锌的作用下与醛或酮反应，生成在锌的作用下与醛或酮反应，生成 羟基酸酯，羟基酸酯，或脱水生成或脱水生成，不饱和羧酸酯。不饱和羧酸酯。反应中的反应中的卤代羧酸酯以卤代羧酸酯以溴代
42、羧酸酯最溴代羧酸酯最为常用。例如为常用。例如:4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(4)有机锌化合物有机锌化合物 该反应一般在有机溶剂中进行，常用的有机溶剂该反应一般在有机溶剂中进行，常用的有机溶剂有乙醚、四氢呋喃、苯、二甲亚砜等。有乙醚、四氢呋喃、苯、二甲亚砜等。般来讲，醛的活性比酮大，并且脂肪醛的活性般来讲，醛的活性比酮大，并且脂肪醛的活性大于芳香醛，但是脂肪醛容易发生自身缩合等副大于芳香醛，但是脂肪醛容易发生自身缩合等副反应。酮能够顺利地进行反应。酮能够顺利地进行Reformatsky反应，而空反应，而空间位阻较大的酮所生成的间位阻较大的酮所生成的 羟基酸酯易脱水生成羟基酸酯易
43、脱水生成，不饱和羧酸酯，或者在键的作用下发生逆不饱和羧酸酯，或者在键的作用下发生逆向的醇醛缩合。向的醇醛缩合。4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(4)有机锌化合物有机锌化合物 该反应在有机合成上的意义在于它可使醛、酮的该反应在有机合成上的意义在于它可使醛、酮的羰基碳上增加两个碳原子。成为醛酮类化合物碳羰基碳上增加两个碳原子。成为醛酮类化合物碳链增长的一种方法。链增长的一种方法。4、金属有机化合物的反应、金属有机化合物的反应(4)有机锌化合物有机锌化合物 当一个饱和碳原子上连有硝基、羰基、氰当一个饱和碳原子上连有硝基、羰基、氰基、酯基、苯基等吸电子基团时，与该碳基、酯基、苯基等吸电子
44、基团时，与该碳原子相连的氢原子就具有原子相连的氢原子就具有定的酸性，也定的酸性，也就是说这个碳原子被致活了，因此这类化就是说这个碳原子被致活了，因此这类化合物叫做活泼亚甲基化合物。合物叫做活泼亚甲基化合物。活泼亚甲基化合物的反应在有机化学中占活泼亚甲基化合物的反应在有机化学中占有极其重要的地位，通过该反应能有效地有极其重要的地位，通过该反应能有效地形成碳碳键，可以由简单的化合物合成复形成碳碳键，可以由简单的化合物合成复杂的有机化合物。杂的有机化合物。5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应 活泼亚甲基化合物由于吸电子基的吸电子诱导效活泼亚甲基化合物由于吸电子基的吸电子诱导效应，使得应，
45、使得碳上的氢具有一定的酸性可以解碳上的氢具有一定的酸性可以解离而生成碳负离子，这类碳负离子通常称为烯醇离而生成碳负离子，这类碳负离子通常称为烯醇负离子，此碳负离子因离域而稳定。下面是一些负离子，此碳负离子因离域而稳定。下面是一些常见的活泼亚甲基化合物：常见的活泼亚甲基化合物：5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应 活泼亚甲基化合物的酸性取决于与之相连活泼亚甲基化合物的酸性取决于与之相连的吸电子基团的吸电子效应。这种效应越的吸电子基团的吸电子效应。这种效应越强，其强，其氢的活性越高。一般来讲吸电氢的活性越高。一般来讲吸电子基团的活性强弱次序如下：子基团的活性强弱次序如下：5 活泼亚甲基
46、化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应 活泼亚甲基化合物在碱活泼亚甲基化合物在碱(有时在酸有时在酸)的作用下作为的作用下作为亲核试剂参与反应，重要的亲核取代反应是活泼亲核试剂参与反应，重要的亲核取代反应是活泼亚甲基化合物的烃基化反应和酰基化反应。亚甲基化合物的烃基化反应和酰基化反应。5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应 活泼亚甲基化合物的烃基化具有广泛活泼亚甲基化合物的烃基化具有广泛的用途，可用来合成许多类型化合物。的用途，可用来合成许多类型化合物。烃基化反应所用碱可根据活泼亚甲基化合烃基化反应所用碱可根据活泼亚甲基化合物上氢原子酸性的大小来选择。常用的碱物上氢原子酸性的大小来选择。常
47、用的碱为金属与醇形成的盐，其中乙醇钠最为常为金属与醇形成的盐，其中乙醇钠最为常用。用。5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应(1)烃基化反应烃基化反应 溶剂的性质对烃基化反应有一定的影响。通常，溶剂的性质对烃基化反应有一定的影响。通常，极性非质子溶剂如极性非质子溶剂如N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜二甲基甲酰胺、二甲亚砜及及1，2二甲氧基乙烷可显著增加烯醇负离子和二甲氧基乙烷可显著增加烯醇负离子和烃基化试剂之间的反应速度。这是出于非质子溶烃基化试剂之间的反应速度。这是出于非质子溶剂不与烯醇负离子发生溶剂化作用，因而不会降剂不与烯醇负离子发生溶剂化作用，因而不会降低烯醇负离于的亲核能力。
48、例如：低烯醇负离于的亲核能力。例如：-乙氧羰基环乙氧羰基环戊酮的烯醇钠在二甲亚砜中室温下就可顺利进行戊酮的烯醇钠在二甲亚砜中室温下就可顺利进行烃基化反应。烃基化反应。5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应(1)烃基化反应烃基化反应 卤代烃是最常用的烃基化试剂。伯卤代烷、仲卤卤代烃是最常用的烃基化试剂。伯卤代烷、仲卤代烷、烯丙基卤代烷和苄基卤代烷都可以用于烃代烷、烯丙基卤代烷和苄基卤代烷都可以用于烃基化反应，其中烯丙基卤代烷和苄基卤代烷具有基化反应，其中烯丙基卤代烷和苄基卤代烷具有较高的反应活性；叔卤代烷很少用于烃基化反应，较高的反应活性；叔卤代烷很少用于烃基化反应，因为它主要和碳负离
49、子进行消除卤代氢生成烯烃因为它主要和碳负离子进行消除卤代氢生成烯烃的反应。的反应。5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应(1)烃基化反应烃基化反应 磺酸酯和硫酸酯也是常用的烃基化试剂，由于磺酸酯和硫酸酯也是常用的烃基化试剂，由于它们具有比相应卤化物高的沸点，适合于高温条它们具有比相应卤化物高的沸点，适合于高温条件下的烷基化反应。件下的烷基化反应。常用的烷基化试剂的相对反应活性次序如下：常用的烷基化试剂的相对反应活性次序如下：5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应(1)烃基化反应烃基化反应 此外，环氧乙烷也可作为烷基化试剂，它与活泼亚此外，环氧乙烷也可作为烷基化试剂，它与活泼
50、亚甲基化合物反应可在活泼亚甲基上引入甲基化合物反应可在活泼亚甲基上引入-羟乙基。羟乙基。例如，丙二酸二乙酯在醇钠的催化下与环氧乙烷反例如，丙二酸二乙酯在醇钠的催化下与环氧乙烷反应，得到应，得到-(-羟乙基羟乙基)丙二酸二乙酯，后者经分丙二酸二乙酯，后者经分子内的醇解可得到子内的醇解可得到-乙氧羰基乙氧羰基-丁内酯。丁内酯。5 活泼亚甲基化合物的反应活泼亚甲基化合物的反应(1)烃基化反应烃基化反应 在合成反应中，当所需的双烃基取代物中两个烃基不相同在合成反应中，当所需的双烃基取代物中两个烃基不相同时，要注意两个烃基引入的顺序，以使得到较高纯度和收时，要注意两个烃基引入的顺序，以使得到较高纯度和收
