藥物合成原理與實例速成基礎(chǔ)篇

第一部分有機(jī)合成一般知識
第一章電子與化學(xué)反應(yīng)2
第一節(jié)電子概述 2
一、電子高速繞核運(yùn)動 2
二、電子離域與束縛 4
第二節(jié)正負(fù)電荷相吸引的化學(xué)反應(yīng) 6
一、正負(fù)電荷相吸引 6
二、空間位阻影響，空間位阻較小優(yōu)先 10
三、組成較為穩(wěn)定的化學(xué)鍵 14
四、反應(yīng)環(huán)境因素 15

第二章誘導(dǎo)效應(yīng)16
一、共價鍵的極性與元素電負(fù)性 17
二、常見基團(tuán)的電負(fù)性 18
三、共價鍵的偶極矩 20
四、誘導(dǎo)效應(yīng)的傳遞 21
五、誘導(dǎo)效應(yīng)的疊加性 21
六、不飽和鍵中誘導(dǎo)強(qiáng)度 23
七、誘導(dǎo)效應(yīng)指數(shù)(有原子電負(fù)性延伸) 24

第三章共軛效應(yīng)26
第一節(jié)靜態(tài)共軛效應(yīng) 26
一、主要共軛的化學(xué)鍵(通常正負(fù)電荷交替出現(xiàn)) 26
二、共軛原子 28
第二節(jié)動態(tài)共軛效應(yīng) 34
一、π和σ絡(luò)合物 34
二、π+和π-絡(luò)合物 36
三、共軛傾向 37
四、休克爾規(guī)則傾向 37
五、共軛效應(yīng)需電子共平面 39

第四章場效應(yīng)40
第一節(jié)廣義的場效應(yīng) 40
一、原子半徑和場效應(yīng) 40
二、簡單分子的結(jié)構(gòu)和雜化 44
三、簡單分子的結(jié)構(gòu)和場效應(yīng) 45
四、場效應(yīng)和鍵角的關(guān)系 47
五、分子內(nèi)的正負(fù)場效應(yīng)優(yōu)先 51
六、共軛效應(yīng)和場效應(yīng)的關(guān)系 53
第二節(jié)狹義的場效應(yīng) 54

第五章有機(jī)化合物的酸堿性57
第一節(jié)質(zhì)子酸堿理論 57
一、酸堿強(qiáng)度的測定 58
二、影響酸堿強(qiáng)度的主要因素 62
第二節(jié)Lewis酸堿理論(電子理論) 65
第三節(jié)其他理論 66
一、軟硬酸堿(HSAB)理論 66
二、超強(qiáng)酸 67

第二部分常見有機(jī)人名反應(yīng)
第六章卡賓類(C、N、O)72
第一節(jié)碳卡賓 73
Reimer-Tiemann反應(yīng) 73
Arndt-Eister反應(yīng) 74
Favorskii重排 74
第二節(jié)N卡賓 75
Hofmann重排(降解) 75
Lossen反應(yīng)(洛森重排反應(yīng)) 76
Curtius反應(yīng) 76
Schmidt反應(yīng) 77
第三節(jié)O卡賓 78
Baeyer-Villiger反應(yīng)(氧化重排反應(yīng)) 78
Dakin反應(yīng) 79

第七章C、N正離子類80
第一節(jié)烷基C+ 80
一、由P制備 80
Arbuzov反應(yīng)(通過P增強(qiáng)O的吸電子能力，緩緩產(chǎn)生烷基陽離子) 80
偶氮二甲酸二乙酯-三苯基膦 80
二、由N制備 82
Schiemann反應(yīng) 82
Tiffeneau-Demjanov重排 82
Demjanov重排 83
Hofmann degradation(霍夫曼酰胺降解) 83
三、由O制備 84
Pinacol-Pinacolone Rearrangement重排 84
Wagner-Meerwein重排 84
四、由鹵素制備 85
Friedel-Crafts烷基化反應(yīng) 85
Williamson合成法(碳正與氧負(fù)離子) 85
Hofmann烷基化(烷基碳正離子) 86
Delépine反應(yīng) 86
Sommelet反應(yīng)(Sommelet reaction) 86
五、其他方法制備 87
第二節(jié)酰基C+ 87
Friedel-Crafts?；磻?yīng) 87
Fries重排 87
Gattermann-Koch反應(yīng)(HCl同時加到CO中的C上，類似重氮甲烷對酚的甲基化) 88
Houben-Hoesch反應(yīng) 88
Koble-Schmitt反應(yīng) 89
Paal-Knorr反應(yīng)(羰基O與H質(zhì)子結(jié)合，產(chǎn)生酰基正離子) 89
Reppe合成法 90
Duff反應(yīng)(達(dá)夫反應(yīng)，六亞甲基四胺甲?；磻?yīng)) 90
Bischler-Napieralski合成法(酰胺正碳離子) 91
第三節(jié)亞胺C+ 91
Strecker氨基酸合成法(亞胺正離子與腈基反應(yīng)) 91
Vilsmeier反應(yīng)(氯亞胺正離子) 92
Mannich反應(yīng) 92
Pictet-Spengler合成法 93
第四節(jié)N正離子 93
Beckmann重排(相當(dāng)于N正離子重排) 93
Bamberger E重排(N正離子雙鍵轉(zhuǎn)移，C正離子重排) 94
Hofmann-Martius重排反應(yīng) 95
Fischer-Hepp重排反應(yīng) 95

第八章自由基反應(yīng)97
第一節(jié)自由基鹵化 98
一、自由基加成 98
二、自由基取代 99
Hunsdriecker反應(yīng)(羧酸的脫羧氯置換反應(yīng)) 99
Wohl-Ziegler反應(yīng)(烯丙位和芐位進(jìn)行溴化) 99
Sandmeyer反應(yīng) 99
Gattermann反應(yīng) 100
Ullmann反應(yīng)(自由基偶聯(lián)、碳負(fù)離子、兩種機(jī)理) 100
第二節(jié)自由基還原 101
Birch還原 101
Bouveault-Blanc還原 102
頻哪醇偶聯(lián)反應(yīng)，又稱醛酮的雙分子還原偶聯(lián) 102
Barbier反應(yīng) 103
Clemmensen還原反應(yīng)(克萊門森還原反應(yīng)) 104
第三節(jié)自由基偶聯(lián) 104
Pschorr反應(yīng)(脫氮氣) 104
Gomberg-Bachmann反應(yīng)(脫氮氣，反應(yīng)機(jī)理雖然為自由基反應(yīng)，但也可看成重氮鹽產(chǎn)生碳正離子) 104
Koble反應(yīng)(脫羧，烷基-烷基) 105
Hunsdieecker反應(yīng)(脫羧，烷基-X) 105
第四節(jié)其他自由基反應(yīng) 106
1,2-Wittig重排反應(yīng)(1,2-Wittig rearrangement) 106
Fukuyama吲哚合成 106
朱利亞烯烴合成 107
Barton反應(yīng) 107
Norrish Ⅰ型和Ⅱ型裂解反應(yīng) 107
Hofmann-Lffler-Freytag反應(yīng) 108
Markó-Lam去氧反應(yīng) 108

第九章還原反應(yīng)110
第一節(jié)H負(fù)離子 110
Cannizzaro(坎尼扎羅)反應(yīng)(NaOH下，利用醛碳產(chǎn)生H) 110
Chibabin反應(yīng)(NaNH2下產(chǎn)生吡啶環(huán)H) 111
Meerwein-Ponndorf反應(yīng)(在R-O-Al1/3下產(chǎn)生H) 111
Edvhweiler-Clarke反應(yīng)(HCOOH產(chǎn)生H,和亞胺通過六元環(huán)加成) 111
Leuckart反應(yīng)(HCOONH4產(chǎn)生H、通過環(huán)狀加成) 112
其他產(chǎn)生H負(fù)離子 112
第二節(jié)C負(fù)離子 112
Wittig-Horner反應(yīng)(很強(qiáng)堿NaH產(chǎn)生C) 112
Wittig反應(yīng)(很強(qiáng)堿C6H5Li下產(chǎn)生C) 113
Stevens重排(很強(qiáng)堿NaNH2，C重排) 113
Sommelet-Hauser反應(yīng)(很強(qiáng)堿NaNH2，C重排) 114
Claisen酯縮合反應(yīng)(R-O-Na產(chǎn)生酯的α-碳負(fù)離子) 114
Dieckmann縮合反應(yīng)(R-O-Na產(chǎn)生C，狄克曼反應(yīng)) 115
Favorskii重排(產(chǎn)生C，類似康尼查羅反應(yīng)，后者產(chǎn)生H) 115
Knoevenagel反應(yīng)(縮合得到α,β-不飽和化合物) 116
Michael加成反應(yīng)(通過堿產(chǎn)生烷基C，進(jìn)攻碳C) 116
Favorskii反應(yīng) 116
Reformatsky反應(yīng)(通過Zn產(chǎn)生烷基負(fù)離子) 116
Grignard反應(yīng)(通過Mg產(chǎn)生烷基負(fù)離子) 117
第三節(jié)N負(fù)離子及N孤對電子 118
Gabriel合成法(雙酰胺N負(fù)離子) 118
Hinsberg反應(yīng)(產(chǎn)生磺酰胺N負(fù)離子) 118
Hantzsch合成法(合成吡啶同系物) 118
Skraup合成法(N孤對電子對不飽和鍵加成、與苯環(huán)環(huán)合) 119
Combes合成法(N孤對電子對不飽和鍵加成、與苯環(huán)環(huán)合) 120
Conrad-Limpach合成(4-羥基喹啉或其衍生物) 120
Doebner反應(yīng)(合成喹啉類衍生物) 120
Knorr反應(yīng)(合成吡咯類衍生物) 120
第四節(jié)其他 121
Elbs反應(yīng)(生成蒽的衍生物) 121
Rosenmund還原 121
Stephen還原 121
Wolff-Kishner-黃鳴龍反應(yīng) 122

第十章氧化反應(yīng)123
Darzens反應(yīng) 123
Oppenauer氧化 123
Ruff遞降反應(yīng)(得到低一級的醛糖) 124
Wohl遞降反應(yīng)(給出氰基負(fù)離子，類安息香縮合，得降解1C糖) 124
二甲基亞砜(DMSO)作氧化劑 124
錳作為氧化劑 127
鉻作為氧化劑 129
高價醋酸鉛氧化 131
硝酸鈰銨氧化 132
高價銀鹽作為氧化劑 133
二氧化硒作為氧化劑 134
四氧化鋨作氧化劑 135
高碘酸鈉作為氧化劑 136
臭氧作為氧化劑 136
過氧化物作為氧化劑 137

第十一章環(huán)狀反應(yīng)及其他反應(yīng)140
第一節(jié)環(huán)狀反應(yīng) 140
Claisen重排(烯丙基芳基醚生成烯丙基酚) 140
Cope重排(極性末端二烯通過未閉合六元環(huán)加成、重新組鍵) 141
Cope消除反應(yīng) 141
Hofmann消除反應(yīng)(季銨降解) 142
Diels-Alder反應(yīng) 143
Sommelet-Hauser反應(yīng) 144
Stevens重排(可以看成三元環(huán)重排) 145
第二節(jié)其他反應(yīng) 145
Robinson縮環(huán)反應(yīng)(環(huán)合、α-羰基碳轉(zhuǎn)變成碳負(fù)離子，共3次) 145
Haworth反應(yīng) 146
Kiliani氰化增碳法 146
Yurév反應(yīng) 146
Hell-Volhard-Zelinski反應(yīng) 147

第三部分通法機(jī)理
第十二章金屬和非金屬的自由基反應(yīng)149
第一節(jié)金屬自由基反應(yīng) 149
一、金屬的自由基還原 149
Na 149
Mg 151
Fe 151
Zn 152
二、高價金屬的自由基氧化 152
高價錳 152
高價鉻 153
高價鉛 153
高價鈰 154
高價銀 154
高價鐵 154
第二節(jié)非金屬自由基反應(yīng) 155

第十三章加成-消除反應(yīng)157
第一節(jié)鹵化相關(guān)反應(yīng) 157
氯化亞砜(SOCl2) 157
三氯氧磷(POCl3) 158
三氯化磷(PCl3)(P有3d空軌道) 158
五氯化磷(PCl5)(P有3d空軌道) 159
X-X、O-X(X+→C-) 159
第二節(jié)酯和酸酐的相關(guān)反應(yīng) 160
酸與醇被酸催化成酯 160
酯中醇的置換 160
酸酐的醇取代 161
酸酐的羥基取代 161
酸酐的胺取代 161
第三節(jié)縮酮、Shiff堿、氯亞胺的相關(guān)反應(yīng) 161
縮酮生成 161
縮酮水解 161
縮酮的置換 162
Shiff堿反應(yīng) 162
氯亞胺的取代反應(yīng) 162
第四節(jié)苯環(huán)的亞硝化、硝化、磺化、酰化 163
苯環(huán)的亞硝化 163
苯環(huán)的硝化 163
苯環(huán)磺酰氯化 164
苯環(huán)磺?；?164
苯環(huán)傅克?；?164
第五節(jié)苯環(huán)、芳雜環(huán)的親核取代 164
氯苯的親核醇取代 164
氯苯的親核羥基取代 165
氟苯的親核胺取代 165
鹵素芳雜環(huán)的胺取代 165
雜環(huán)硝基的甲氧基取代 165
第六節(jié)非環(huán)狀共軛極性雙鍵 166
胺基對極性雙鍵進(jìn)行加成-消除 166
碳對極性雙鍵進(jìn)行加成-消除 166

第十四章簡單取代反應(yīng)和簡單加成反應(yīng)167
第一節(jié)簡單取代反應(yīng) 167
正電荷的碳 167
帶負(fù)電荷的碳 170
第二節(jié)簡單加成反應(yīng) 170
親電加成或親電加成-消除 171
親核加成 171

參考文獻(xiàn)172