有机合成化学与路线设计

1 绪论

1.1 有机合成的目的和任务

1.1.1 什么是有机合成

1.1.2 基本有机合成工业和精细有机合成工业

1.1.3 有机合成路线设计

1.2 有机合成的发展状况

1.2.1 有机合成的回顾

1.2.2 有机合成与整体有机化学的关系

1.2.3 天然物质可由有机合成制备

1.2.4 为了验证并扩充化学理论而合成新化合物

1.2.5 先想象适合于应用的分子结构，再合成所需分子

1.3 有机合成的现代成就

1.4 有机合成的发展趋势

1.4.1 有机合成发展的良好客观条件和改进方向

1.4.2 有机合成化学与其他学科相结合的发展趋势

2 有机合成与路线设计的基础知识

2.1 有机合成的要点

2.1.1 以周期表为依据

2.1.2 以羰基化合物为中心

2.1.3 键结方式和键的极性

2.1.4 对等性

2.1.5 氧化态

2.1.6 反应种类

2.2 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

2.2.2 合成设计实例

2.3 有机合成反应的选择性

2.3.1 选择性

2.3.2 反应的控制因素

3 分子的拆开

3.1 优先考虑骨架的形成

3.2 分子的拆开法和注意点

3.2.1 在不同部位拆开分子的比较

3.2.2 考虑问题要全面

3.2.3 要在回推的适当阶段将分子拆开

3.3 醇的拆开

3.4 β-羟基羰基化合物和α，β-不饱和羰基化合物的拆开

3.4.1 β-羟基羰基化合物的拆开

3.4.2 α，β-不饱和醛或酮的拆开

3.5 1，3-二羰基化合物的拆开

3.5.1 相同酯间的缩合

3.5.2 酯分子内缩合

3.5.3 不同酯间缩合

3.5.4 酮与酯缩合

3.5.5 酯与腈缩合

3.6 1，5-二羰基化合物的拆开

3.6.1 Michael加成

3.6.2 Mannich反应的应用

3.7 α-羟基羰基化合物（1，2-二氧代化合物）的拆开

3.7.1 α-羟基酸的拆开

3.7.2 α-羟基酮的拆开

3.7.3 1，2-二醇

3.8 1，4-和1，6-二羰基化合物的拆开

3.8.1 1，4-二羰基化合物的拆开

3.8.2 γ-羟基羰基化合物拆开

3.8.3 1，6-二羰基化合物的拆开

3.9 内酯合成

4导向基的引入

4.1 活化是导向的主要手段

4.2 钝化也能导向

4.3 利用封闭特定位置进行导向

5合成子与极性转换

5.1 关于合成子的基本理论

5.1.1 合成子的概念

5.1.2 合成子的极性转换

5.1.3 合成子与稳定性

5.2 合成子极性转换的具体应用

5.3 合成子的分类和加合

5.3.1 合成子的分类

5.3.2 合成子的加合——a合成子与d合成子的反应

5.3.3 供电子合成子

5.3.4 受电子合成子

5.4 合成子极性转换的方法

5.4.1 杂原子的交换

5.4.2 引入杂原子

5.4.3 碳，碳的加成（含C碎片的加合）

5.4.4 一些典型的合成子等价试剂

5.5 常用的各类极性转换的方法

5.5.1 按可逆性对极性转换的分类

5.5.2 羰基是作用物的极性转换

5.5.3 氨基（胺基）化合物的极性转换

5.5.4 烃类化合物的极性转换

6 氧化反应

6.1 醇类的氧化

6.1.1 铬（Cr（Ⅵ））的氧化物

6.1.2 碳酸银

6.1.3 有机氧化剂

6.1.4 酚类的氧化

6.2 醛、酮的氧化

6.2.1 醛类氧化成羧酸

6.2.2 甲基酮被次卤酸氧化

6.2.3 酮被氧化成酯或内酯

6.2.4 Beckmann重排反应

6.2.5 用过渡金属氧化物氧化

6.3 羧酸氧化

6.4 烯烃氧化

6.4.1 形成环氧化合物

6.4.2 烯烃的二羟基化反应

6.4.3 烯烃类化合物的氧化切断

6.5 α-碳原子氧化

6.5.1 使用二氧化硒

6.5.2 使用N-溴代丁二酰亚胺（NBS）

6.5.3 以铬酸类氧化剂

6.5.4 利用激发态氧的单线态（102）

6.5.5 用强碱脱去α-氢

6.6 在非活化部位氧化

6.6.1 微生物法

6.6.2 HLF反应（Hofmann-Loeffler-Freytag反应）

6.6.3 Barton反应

6.6.4 利用三级胺氧化成亚胺盐的反应

6.6.5 吡啶的α-甲基的氧化

6.6.6 遥控式的氧化

7 还原反应

7.1 催化氢化（加氢反应）

7.1.1 概论

7.1.2 加氢反应

7.1.3 除碳-碳不饱和键以外的各官能团的催化氢化

7.1.4 加氢造成的氢解反应

7.2 金属氢化物还原

7.2.1 氢化锂铝与二异丁基氢铝

7.2.2 硼氢化钠（NaBH4）

7.2.3 硼烷（BH3）

7.3 金属还原剂

7.3.1 锂（钠）溶于液态氨中的还原反应

7.3.2 以金属锌为还原剂

7.3.3 以金属钛为还原剂

7.4 低价金属盐还原剂

7.4.1 二氯化钛TiCl2

7.4.2 三氯化钛TiCl3

7.5 非金属还原剂

7.5.1 肼（NH2-NH2）

7.5.2 3价磷化合物（phosphine，膦）

……

8 保护基团

9 环化反应

10 含杂原子有机化合物的合成

11 磷、硫、硅在有机合成中的应用

12 合成问题的简化

13 Corey有关有机合成路线设计的五大策略

14 天然产物全合成实例

参考文献

常用缩略语

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英文索引

《有机合成化学与路线设计（第2版）/清华大学化学类教材》主要内容包括两个方面：一是在学生已掌握基础有机化学知识的前提下，介绍和讨论各类有机化学反应，如氧化反应、还原反应、环化反应、杂原子插入反应以及元素有机化合物的应用等大量的和实用性的反应，以丰富学生常用的有机合成反应和技术方面的基础知识；二是介绍与讨论有机合成路线设计的思维方法和技巧，如目标分子的拆开、逆合成分析、合成子与极性转换、导向基团和保护基的引入、合成路线的简化等。在此基础上，还介绍了当代有机合成路线设计方面的专家Corey的合成设计的重要策略，并以几个复杂的天然产物为例，讨论它们的全合成路线。

《有机合成化学与路线设计（第2版）/清华大学化学类教材》是为化学专业本科生和研究生编写的有机化学专业课教材。《有机合成化学与路线设计（第2版）/清华大学化学类教材》是在2002年出版的《有机合成化学与路线设计》基础上修订而成的。读者对象：化学专业本科生、研究生和从事有机合成化学的科技人员。