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第一章卤化反应1

第一节 不饱和烃的卤加成反应1

一、不饱和烃和卤素的加成反应1

1．卤素对烯烃的加成1

2．卤素对炔烃的加成6

二、不饱和羧酸的卤内酯化反应6

三、不饱和烃和次卤酸（酯）、N-卤代酰胺的反应8

1．次卤酸及其酯为卤化剂8

2．N-卤代酰胺为卤化剂9

四、卤化氢对不饱和烃的加成反应11

1．卤化氢对烯烃的加成11

2．卤化氢对炔烃的加成12

五、不饱和烃的硼氢化-卤解反应13

第二节 烃类的卤取代反应15

一、脂肪烃的卤取代反应15

1．饱和脂肪烃的卤取代反应15

3．烯丙位和苄位碳原子上卤取代反应16

2．不饱和烃的卤取代反应16

二、芳烃的卤取代反应18

1．反应机理和主要反应条件18

2．氟取代反应18

3．氯取代和溴取代反应18

4．碘取代反应21

第三节 羰基化合物的卤取代反应21

一、醛和酮的α-卤取代反应21

1．酮的α-卤取代反应21

2．醛的α-卤取代反应26

二、烯醇和烯胺衍生物的卤化反应27

1．烯醇酯的卤化反应27

2．烯醇硅烷醚的卤化反应28

3．烯胺的卤化反应29

三、羧酸衍生物的α-卤取代反应30

1．醇和卤化氢或氢卤酸的反应31

第四节 醇、酚和醚的卤置换反应31

一、醇的卤置换反应31

2．醇和卤化亚砜的反应32

3．醇和卤化磷的反应34

4．醇和有机磷卤化物的反应36

5．醇和其他卤化剂的反应37

二、酚的卤置换反应39

三、醚的卤置换反应40

第五节 羧酸的卤置换反应41

一、羧羟基的卤置换反应——酰卤的制备41

1．羧酸和卤化磷、卤化亚砜的反应41

2．羧酸和草酰氯的反应43

3．羧酸和三苯膦卤化物的反应43

4．羧酸和其他卤化剂的反应43

二、羧酸的脱羧卤置换反应45

一、卤化物的卤素交换反应46

第六节 其他官能团化合物的卤置换反应46

二、磺酸酯的卤置换反应47

三、芳香重氮盐化合物的卤置换反应48

第二章烃化反应53

第一节 氧原子上的烃化反应53

一、醇的O-烃化53

1．卤伐烃为烃化剂53

2．芳磺酸酯为烃化剂56

3．环氧乙烷为烃化剂57

4．烯烃为烃化剂58

5．其他烃化剂58

二、酚的O-烃化58

1．烃化剂58

2．位阻及螯合对烃化的影响60

3．多元酚的选择性烃化61

三、醇、酚羟基的保护64

4．O-烃化与C-烃化64

1．甲醚保护基65

2．叔丁醚保护基67

3．烯丙醚保护基68

4．?醚保护基68

5．三芳基甲醚保护基69

6．甲氧甲醚（甲缩醛）保护基72

7．甲氧乙氧甲醚保护基72

8．四氢吡喃醚保护基73

第二节 氮原子上的烃化反应73

一、氨及脂肪胺的N-烃化73

1．伯胺的制备74

2．仲胺的制备77

3．叔胺的制备78

二、芳香胺及杂环胺的N-烃化79

1．N-烷基及N，N-双烷基芳香胺的制备79

3．杂环胺的N-烃化80

2．芳香胺的N-芳烃化80

三、氨基的保护82

第三节 碳原子上的烃化反应84

一、芳烃的烃化：Friedel-Crafts反应84

1．反应机理84

2．影响因素84

（1）烃化剂的结构84

（2）芳香族化合物的结构84

（3）催化剂85

（4）溶剂85

3．烃基的异构化86

4．烃基的定位87

二、炔烃的烃化89

三、烯丙位、苄位C-烃化90

四、羰基化合物α位C-烃化90

（1）碱和溶剂91

1．活性亚甲基化合物的C-烃化91

（3）引入烃基的次序92

（2）单烃化或双烃化反应92

2．醛、酮、羧酸衍生物的α位C-烃化93

（4）副反应95

3．烯胺的C-烃化95

五、相转移烃化反应97

1．O-烃化99

2．N-烃化99

3．C-烃化99

六、有机金属化合物在C-烃化中应用100

1．Ⅰ及ⅡA族有机金属化合物100

（1）制备与结构100

（2）在C-烃化中的应用103

2．ⅡB族有机金属化合物104

3．有机过渡金属化合物104

2．羰基α-芳烃化110

七、C-芳烃化110

1．烯烃的芳烃化：Meerwein反应110

3．芳烃的芳烃化111

第三章酰化反应119

第一节 氧原子上的酰化反应119

一、醇的O-酰化119

1．羧酸为酰化剂120

（1）酸催化法120

（2）Lewis酸催化法120

（3）Vesley法120

（4）二环已基碳化二亚胺及其类似物脱水法120

（5）偶氮二羧酸二乙酯法121

2．羧酸酯为酰化剂122

（1）羧酸硫醇酯123

（2）羧酸吡啶酯124

（3）羧酸三硝基苯酯125

3．酸酐为酰化剂126

（4）羧酸异丙烯酯126

（1）羧酸-三氟乙酸混合酸酐127

（2）羧酸-磺酸混合酸酐128

（3）羧酸-多取代苯甲酸混合酸酐128

（4）其他混合酸酐129

4．酰氯为酰化剂130

5．酰胺为酰化剂131

6．乙烯酮为酰化剂132

二、酚的O-酰化134

1．酰氯为酰化剂134

2．酸酐为酰化剂134

3．其他酰化剂135

1．甲酰化137

2．乙酰化137

三、醇、酚羟基的保护137

3．α-卤代乙酰化138

4．α-烷氧基乙酰化138

5．其它酰化138

6．烷氧羰基化140

第二节 氮原子上的酰化反应141

一、脂肪胺的N-酰化141

1．羧酸为酰化剂141

2．羧酸酯为酰化剂143

3．酸酐为酰化剂144

4．酰氯为酰化剂144

5．酰胺及其他羧酸衍生物为酰化物145

二、芳香胺的N-酰化146

三、氨基的保护147

1．甲酰化147

2．乙酰化147

4．邻硝基苯氧乙酰化148

3．卤代乙酰化148

5．取代苯甲酰化149

6．邻苯二甲酰化149

7．烷氧羰基化150

（1）苄氧羰基化150

（2）叔丁氧羰基化150

第三节 碳原子上的酰化反应151

一、芳烃的C-酰化151

1．Friedel-Crafts酰化反应151

（1）反应机理151

（2）影响因素152

2．Hoesch反应155

3．Gattermann反应155

4．Vilsmeier反应156

5．Bischler-Napieralski反应157

6．Reimer-Tiemann反应158

二、烯烃的C-酰化160

三、羰基化合物的α位C-酰化161

1．活性亚甲基化合物的C-酰化161

2．酮及羧酸衍生物的α位C-酰化162

（1）Claisen反应和Dieckmann反应163

（2）酮、腈的α位C-酰化165

3．烯胺的C-酰化167

四、“极性反转”在亲核酰化反应中的应用169

1．把羰基化合物转化成1，3-二噻烷（1，3-dihiane）衍生物170

2．把羰基化合物转化成α-氰醇衍生物172

3．用硝基前体为屏蔽羰基的C-亲核酰化172

4．把羰基化合物转化成烯醇醚衍生物173

第四节 有机金属化合物在C-酰化反应中的应用174

一、有机金属化合物和酰化剂的反应174

二、过渡金属羰基化合物在酰化反应中的应用177

1．羰基铁的反应178

2．羰基钴的反应179

3．羰基镍及其他过渡金属羰基化合物的反应181

第四章缩合反应186

第一节 α-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应186

一、α-烃烷基化反应186

1．羰基α位碳原子的α-羟烷基化（Aldol缩合）186

（1）含有α-活性氢的醛或酮的自身缩合186

（2）不同的醛、酮分子之间的缩合189

（3）甲醛与含有α-活性氢的醛、酮之间的缩合192

（4）芳醛与含有α-活性氢的醛、酮之间的缩合193

2．不饱和烃的α-羟烷基化反应（Prins反应）195

3．芳醛的α-羟烷基化反应（安息香缩合）197

4．有机金属化合物的α-羟烷基化198

（1）Rcformatsky反应198

（2）Grignard和Normant反应202

二、α-卤烷基化反应（Blane反应）203

1．Mannich反应204

三、α-氨烷基化反应204

2．Pic?el-Spengler反应211

3．Strceker反应212

第二节 β-羟烷基、β-羰烷基化反应213

一、β-羰烷基化反应213

1．芳烃的β-羟烷基化213

1．Michael反应214

二、β-羰烷基化反应214

3．有机金属化合物的β-羟烷基化214

2．活性亚甲基化合物的β-羟烷基化214

2．有机金属化合物的β-羰烷基化219

第三节 亚甲基化反应222

一、羰基烯化反应（Wittig反应）222

二、羰基α-位亚甲基化230

1．活性亚甲基化合物的亚甲基化（Knoevenagel反应）230

2．S?obbe反应234

3．Perkin反应236

4．Erlenmeyer-Plochl反应237

三、有机金属化合物的亚甲基化238

第四节 α，β-环氧烷基化反应（Darzcns缩合）239

第五节 环加成反应242

一、Diels-Alder反应242

1．反应物活性243

2．反应机理243

3．立体化学245

4．应用247

二、1，3-偶极环加成反应248

1．1，3-偶极体系及反应机理249

2．应用249

三、烯烃的环加成250

四、碳烯及氮烯对不饱和键的环加成251

第一节 从碳原子到碳原子的重排259

一、Wagner-Mcerwein重排259

第五章重排反应259

二、Pinacol重排（基团的迁移能力以及通过碳正离子作1，2迁移的立体化学）262

1．基团的迁移能力262

（1）四取代连乙二醇的重排262

（2）三取代连乙二醇的重排264

（3）羟基位于脂环上的连乙二醇的重排265

（4）Semipinacol重排266

（2）迁移终点碳原子的立体化学268

（1）迁移基团的立体化学268

2．碳正离子1，2迁移的立体化学268

（3）迁移起点碳原子的立体化学271

三、苯偶酰—二苯乙醇酸型重排272

四、Favorski重排274

五、Wolff重排和Arndt-Eistcrl反应277

第二节 从碳原子到杂原子的重排278

一、Beckmann重排278

1．酮肟的几何异构279

2．重排反应的条件280

3．从酮肟结构特点预测产物282

二、Hofmann重排284

三、Curtius重排287

四、Schmidt重排289

五、Lossen重排292

六、Baeyer-Villiger氧化重排292

第三节 从杂原子到碳原子的重排294

一、Stevcns重排295

二、Sommelet-Hauser重排299

三、Wittig重排302

第四节 σ键迁移重排——[3，3]迁移重排304

一、反应机理与立体化学305

二、Claiscn重排307

1．脂肪族Claisen重排307

（1）烯丙醇类和乙烯醚反应及其重排307

（2）烯丙醇类和原酸酯反应及其重排308

（3）羧酸烯丙酯和卤硅烷反应及其重排309

（4）二烯丙醚的重排311

2．芳香族Claisen重排313

3．硫代Claisen重排315

4．氨基Claisen重排317

三、Cope重排318

四、Fischer indol合成321

第六章氧化反应328

第一节 烃类的氧化反应328

一、苄位烃基的氧化328

1．形成醛328

2．形成羧酸、酮331

二、羰基α位活性烃基的氧化332

1．形成α-羧酮332

2．形成1，2-二羰基化合物333

1．用二氧化硒氧化335

三、烯丙位烃基的氧化335

2．用CrO3-吡啶复合体（Collins试剂）氧化336

3．用过酸酯氧化336

第二节 醇的氧化反应338

一、伯、仲醇被氧化成醛、酮338

1．用铬化合物氧化338

2．用锰化合物氧化341

3．用碳酸银氧化342

（1）DMSO-DCC（Pfitznor-Moffat氧化）343

4．用二甲基亚砜氧化343

（2）DMSO-醋酐345

5．其它方法346

二、醇被氧化成羧酸350

三、1，2-二醇的氧化351

1．用四醋酸铅氧化351

2．用过碘酸氧化352

一、醛的氧化353

3．其它方法353

第三节 醛、酮的氧化反应353

二、酮的氧化356

三、α-羟酮的氧化356

第四节 含烯键化合物的氧化反应357

一、烯键环氧化357

1．α，β不饱和羰基化合物的环氧化357

2．不与羰基共轭的烯键的环氧化358

（1）过氧化氢或烷基过氧氢为氧化剂358

（2）有机过氧酸为环氧化剂360

二、氧化成1，2-二醇363

1．顺式羟基化363

（1）高锰酸钾为氧化剂363

（2）四氧化锇为氧化剂364

（3）碘和湿羧酸银为氧化剂（Wood ward法）365

2．反式羟基化366

（1）有机过氧酸为氧化剂367

（2）Prevost反应368

三、烯键的断裂氧化368

1．用高锰酸盐氧化368

2．臭氧分解369

四、Wacker反应370

第五节 芳烃的氧化反应371

一、芳环的氧化开裂371

二、氧化成醌374

1．铬酸为氧化剂374

2．三氯化铁、高铁氰化钾和氧化银等为氧化剂375

3．Fremy盐为氧化剂376

三、芳环的酚羟基化377

第六节 脱氢反应378

一、羰基的α，β-脱氢反应378

1．二氧化硒为脱氢剂378

2．醒类为脱氢剂379

3．有机硒为脱氢剂381

二、脱氢芳构化382

1．催化脱氢382

2．DDQ为脱氢剂383

3．其它氧化剂为脱氢剂384

第七节 胺的氧化反应385

一、伯胺的氧化385

二、仲胺的氧化387

三、叔胺的氧化388

第八节 其它氧化反应390

一、卤化物的氧化390

二、磺酸酯的氧化391

三、硫醇和硫化物的氧化392

（1）物理吸附与化学吸附399

一、非均相催化氢化反应399

1．基本过程399

第一节 还原反应机理399

第七章还原反应399

（2）非均相催化氢化中的化学吸附400

2．多相催化氢化反应历程401

3．官能团对多相催化氢化的反应活性403

4．催化转移氢化反应403

二、均相催化氢化反应403

1．均相催化剂403

2．反应历程404

3．应用范围406

三、氢负离子转移还原406

1．金属氢化物为还原剂406

2．硼烷为还原剂406

四、电子转移还原406

第二节 不饱和烃的还原410

（1）常用氢化催化剂411

1．多相催化氢化411

一、炔、烯的还原411

（2）影响氢化反应速度和选择性的因素412

（3）炔、烯的选择性加氢及立体化学413

（4）转移氢化415

2．均相催化氢化417

3．硼氢化反应418

二、芳烃的还原419

1．催化氢化法419

2．化学还原法420

第三节 羰基（醛、酮）的还原反应421

一、还原成烃的反应421

1．Clemmensen反应421

2．Wolff-K ??ep-黄鸣龙还原反应423

3．金属复氢化物和催化氢化还原424

二、还原成醇的反应425

（2）试剂的主要性质及反应条件426

（1）反应机理426

1．金属复氢化物为还原剂426

（3）应用实例428

2．醇铝为还原剂429

（1）反应机理429

（2）影响反应的因素430

（3）立体选择性430

3．催化氢化还原431

三、还原胺化反应432

1．还原胺化反应432

2．Leuckart反应432

四、羰基化合物双分子还原偶联反应433

第四节 羧酸及其衍生物的还原433

一、酰卤的还原433

1．还原成醇434

（1）金属氢化物为还原剂434

二、酯及酰胺的还原434

（2）Bouveault-Blanc反应435

2．还原成醛435

3．酯的双分子还原偶联反应436

4．酰胺还原成胺437

三、腈的还原438

四、羧酸及酸酐的还原439

1．化学还原法439

2．电解还原法441

第五节 含氮化合物的还原反应441

一、硝基化合物的还原441

1．活泼金属为的还原剂442

（1）金属铁为还原剂442

（2）其他金属为还原剂443

2．含硫化合物为还原剂443

（1）硫化物为还原剂443

3．催化氢化还原444

（2）含氧硫化物为还原剂444

4．金属氢化物为还原剂445

二、肟和甲亚胺的还原446

三、其它含氮化合物的还原446

1．偶氮化合物的还原446

2．叠氮化合物的还原447

第六节 氢解反应448

一、脱卤氢解448

二、脱苄氢解449

三、开环氢解450

1．环氧键的氢解450

2．碳环的氢解451

四、脱硫氢解451

第七节 不对称还原反应453

一、α-手性醛、酮的不对称还原（Cram规则）454

1．开链模型454

3．偶极模型455

2．环状模型455

二、α-酮酸手性醇酯的不对称还原（Prelog规则）457

三、脂环酮的不对称还原458

1．α-取代环已酮的还原458

2．4-取代环已酮的还原459

3．甾体酮的还原459

四、不对称催化氢化460

1．均相不对称氢化历程461

2．烯键的不对称氢化461

3．羰基的不对称氢化462

第八章合成设计原理467

第一节 合成设计逻辑学467

一、常用术语467

1．靶分子及其变换467

（2）逆向连接和逆向重排468

（1）逆向切断468

3．逆向切断、逆向连接和逆向重排468

（2）自由基合成子468

（1）离子合成子468

2．合成子及其等价试剂468

（3）周环反应合成子468

4．逆向官能团变换470

二、合成路线的评价471

1．问题的由来471

2．评价标准471

（1）反应步数和总收率472

（2）原料和试剂476

（3）操作和安全等476

三、文献方法的应用及其发展477

四、合成策略479

1．由原料而定的策略479

一、d-、a-合成子及其半反应组合480

1．d-合成子480

3．由靶分子而定的策略480

第二节 逆向合成分析480

2．由化学反应而定的策略480

2．a-合成子482

3．极性反转482

4．半反应组合482

二、单官能团和双官能团化合物的变换484

1．单官能团化合物484

2．1，2-双官能团化合物485

3．1，3-双官能团化合物486

4．1，4-双官能团化合物486

5．1，5-双官能团化合物488

6．1，6-双官能团化合物488

三、脂环和杂环化合物的变换489

1．三元脂环489

3．六元脂环491

2．四元脂环491

4．杂环化合物493

（1）以杂环分子作为原料493

（2）杂环的合成494

四、简化方法495

1．官能团变换的应用495

（1）官能团互换（FGI）495

（2）官能团添加（FGA）和除去（FGR）497

2．寻找特殊结构成分498

3．寻找“策略性”键498

4．对称性应用499

5．重排反应的应用499

五、选择性控制500

1．化学选择性和区域选择性500

（1）保护基的应用500

（3）有机过渡金属催化剂的应用503

（2）活化基和阻断基的应用503

2．立体选择性504

（1）反-1.3-二取代四氢咔啉的立体选择性合成505

（2）伊菠明的立体选择性合成506

（3）（+）-15（S）-PGA2的立体选择性合成508

1．初生代谢和次生代谢510

2．次生代谢产物的生物合成途径510

一、次生代谢产物的生物合成510

第三节 仿生合成510

二、仿生合成511

1．模拟酶催化单碳片段转移反应512

2．模拟代谢途径515

（1）模拟β-多酮的途径515

（2）模拟氨基酸途径518

附录525

药物合成反应中常用的缩略语525

重要化学试剂及人名反应索引528