有机合成设计

切断法有机合成思维导图笔记，可作为有机合成、药物化学合成以及相关专业的高年级学生和研究生的学习资料。

有机合成设计

• 芳香族化合物切断
  • 芳基烷烃制备
    • 傅克烷基化
    • 傅克酰基化再烷基化
  • 芳香醛制备
    • 氯甲基化再水解
  • 取代酚制备
    • 硝基转氨基转重氮盐再水取代
  • 取代芳香胺制备
    • 氨基对苯环亲核取代
  • 芳香酮制备
    • 傅克酰基化
  • 芳基羧酸制备
    • 氰基氰基取代重氮盐再水解
• 碳杂切断
  • 一基团C-X切断
    • 酯制备
      • 羟基亲核取代酰卤
    • 酰胺制备
      • 氨基亲核取代酰卤
    • 醚制备
      • 氧负离子亲核取代C-X
  • 二基团C-X切断
    • 1,1-diX切断
      • 羟醛缩合
      • strecker反应
    • 1,2-diX切断
      • 进攻1,2-环氧化合物
      • 简单的亲核取代
    • 1,3-diX切断
      • 迈克尔加成或简单加成
  • 胺的切断
    • 氨气与卤代烃
    • 氨与酰卤
    • 氰基还原
    • Gabriel反应
    • 叠氮化物还原
    • 一级胺与酮脱水再还原生成二级胺
    • 羟胺与酮生成肟再还原得一级胺
• 一基团碳碳切断
  • 醇及其衍生物的一基团切断
    • 1,1-C-C切断
      • 格式试剂进攻羰基或酯基
    • 1,2-C-C切断
      • 格式试剂进攻1,2-环氧化合物
  • 羰基化合物的一基团C-C切断
    • 1,1-C-C切断
      • 酰氯（碳基正离子）与金属配合物或格式试剂（碳负离子）
      • 格式试剂亲核进攻腈再水解可制备酮
      • 羧酸锂盐再水解
    • 1,2-C-C切断
      • 添加官能团成为1,3-二羰基化合物再取代烃基化
    • 1,3-C-C切断
      • 迈克尔加成
  • 羧酸化合物的切断
    • 伯醇氧化
    • 氰基水解
    • 格式试剂与干冰
• 羧基缩合反应控制
  • 羧基化合物的重要反应
    • 醇醛缩合
      • mannich反应
      • 迈克尔加成+缩合（分子内缩合制备环状化合物）
      • perkin反应
      • Darzan反应（α-卤代羧酸酯在碱性条件下与羰基化合物缩合为α，β环氧酸酯）
      • wittig反应
    • 羰基化合物的酰基化反应
      • 酯和酮的酰基化反应（分子内为迪克曼反应）
      • 1,3-二羰基化合物的酰基化反应
      • 通过烯胺的酰基化反应
    • 羰基化合物的烃基化反应
      • β-二羰基化合物的烃基化
      • 强碱下脱H进攻R-X烃基化
      • 通过烯胺的烃基化（转化为烯胺就是为了活化C-H键）
  • 羧基化合物的控制
    • 解决的问题
      • 缩合时哪个化合物烯醇化
        • 酰氯>酸酐>酯或酮>酰胺
      • 在哪一侧烯醇化
      • 谁是亲电试剂
        • 最易亲电顺序 酰氯>酸酐>酯或酮>酰胺
    • 解决方法
      • 利用自身缩合即两个相同的羰基缩合
      • 分子内缩合
      • 交叉缩合
        • 利用不能烯醇化的化合物例如：叔丁基醛，碳酸酯，芳醛，甲醛，
        • 利用特定的烯醇等当物：β-二羰基化合物（脱羧），wittig试剂，烯胺
        • 对于可逆反应除去一个产物促进反应进行如羟醛脱水，产物电离，脱羧
• 二官能团化合物切断
  • 1,2-二官能团化合物
    • 利用酰基负离子等当物
      • 乙炔负离子等于乙酰基负离子
      • 氰基负离子等于羧酸
      • 氰基负离子使醛基极性反转（苯偶姻缩合）
      • 子主题
    • 利用烯烃作原料生成
      • 环氧化合物
      • 双羟基化合物
      • 二卤代物
    • 向羰基化合物α位引入官能团
      • 卤代
      • 二氧化硒氧化（次）甲基位羰基
    • 利用易得的1,2-二官能团化合物作原料：乙二胺，酒石酸，乙二酸，α-氨基酸，乙醛酸
    • 利用游离基反应：频哪醇还原制备邻二醇
    • 利用重接：臭氧分解双键为醛
  • 1,3-二官能团化合物
    • β-二羰基化合物
      • 一个酮或酯的β-位上脱一个氢为碳负离子，它进攻酯脱去一分子的烷氧基，应用：合成对称酮
    • β-羟基羰基化合物
      • 羟醛缩合制得
    • α，β-不饱和化合物
      • β-羟基羰基化合物脱水制得
  • 1,4-二官能团化合物
    • 切断1,4-二羰基化合物
      • 利用反常亲电合成子
        • 对称切成酮的烯胺或β酮酸酯等当的α碳负和α卤代的α碳正，
      • 利用反常亲核合成子
        • 不对称切，酰基负离子等当为硝基化合物，β碳正等当为α，β-不饱和化合物，进行迈克尔加成，再将硝基转化为羰基
      • 利用易得的起始原料
        • 1,4-丁二醇，丁炔二醇，γ丁内酯，马来酸酐
      • 利用FGA添加三键
        • 乙炔在液氨，氨基钠条件下进攻醛，再与二氧化碳加成
      • 利用重接
        • 羰基由双键被臭氧氧化制得
    • 切断1,4-二羟基化合物
  • 1,5-二官能团化合物
    • 羰基的α-碳负离子对α，β-不饱和化合物迈克尔加成制得，其中羰基的α-碳负离子1,3-二羰基化合物或烯胺，α，β-不饱和化合物可由mannich反应制得的mannich碱的季铵盐释放制得。
  • 1,6-二官能团化合物
    • 重接
    • 拜耳维利格重排
    • 子主题
• 非芳香族环状化合物切断
  • 三元环
    • 环化
      • 被活化的酮α位进攻环氧乙烷（考虑是否生成内脂），再FGI使羟基转为卤素进行环化。Darzan反应
    • 插入
      • 双键由过酸/过氧化氢氧化生成环氧乙烷。卡宾与双键
  • 四元环
    • 2+2周环反应
    • 环化反应：羟醛缩合双羟基转为氧负离子进攻易离去的Ots，亲核取代
  • 五元环
    • 取代反应
    • 缩合成环
    • 硅烷修改型偶姻反应
  • 六元环
    • 缩合反应
    • D-A反应
    • 芳族还原，birch还原
• 官能团保护
  • 羟基
    • 与酸酐反应转为酯
    • 与THP反应
    • 与卤代物反应转为醚
    • 与硅卤代物转为硅醚
    • 双羟基与羰基转为缩醛
  • 氨基
    • 转为酰胺
  • 羧基
    • 转为酯
  • 羰基
    • 与双羟基转为缩醛