杂环化合物合成.ppt

概述从天然物质中分离出的化合物和合成的化合物总数的2/3为杂环化合物；主要是含N、O、S和P杂原子的环化物；这些杂原子替换了原有环化物中的C原子后，使环化物的物理、化学性质发生了变化。本章主要介绍一些含N芳香杂环化合物的合成。第一节环合策略和环合反应原理1、环合策略
结构剖析-逆向分析-环合方式选择-确定合成路线.
2、环合反应原理(环合方法学)
1)环合中最常用的反应类型—缩合反应应用以上合成原理的例子将在下面具体的杂环化合物合成中介绍。2)环加成反应(1)分子内环加成—电环化反应即分子内的周环反应(PericyclicReactions)，发生键的协同重组，这一反应在杂环化合物的合成中有所使用，有必要了解。M1面的对称性M1面的对称性分子轨道对称性的意义前线轨道理论分子轨道对称守恒原理(+)4n+2个电子体系电环化反应的规律(2)分子间环加成a.加成类型由成环的大小，形成σ键的数量，以及环原子的数量来划分b.分子间环加成的过程不管那种环加成都可概括成两种途径，下面以1,3-环加成为例说明这两途径：第二节吡啶衍生物的合成1、吡啶类药物其它含孤立吡啶芳环的合成药，如：烟酸(维生素类，治疗肝胆道疾病)、异烟肼类抗结核病药物、维生素VB6、驱虫啶、等：2、吡啶衍生物的合成(RingSynthesisofPyridines)1)From1,5-dicarbonylcompounds(直接环合法)常用1,5-戊二醛衍生物作起始物举例：也可以戊烯二酮(醛)作起始物：1,5-二醛类化合物制备不易，工业上常用1,5-二羧酸作原料，但仅能制得2,6-二羟基吡啶类化合物，如：2)HantzschSynthesis(fromaldehyde,twomolesofβ-dicarbonylcompounds)由Hantzsch于1882年代发明的，主要用于对称性吡啶衍生物的合成。Hantzsch法近一个世纪后成为合成Dipine类[二氢吡啶(DHP)类钙通道调节剂]抗高血压、心绞痛与心衰药物的首选方法，如硝苯地平的合成：3)UnsymmetricalpyridineSynthesis，又称：Hantzsch变易法4)ByAza-Diels-AlderReaction合成吡啶方法归纳第三节喹啉衍生物的合成1、概述2、常用合成方法常用苯胺衍生物为原料，进行环合得喹啉。合成法设计可分为五大类(见下图)，I和II类合成法应用较多。3、喹啉衍生物的合成(SynthesisofQuinolines)1)Fromarylaminesand1,3-dicarbonylcompoundsa)TheCombesSynthesis(I类合成法)b)Conrad-Limpach-KnorrSynthesis(I类合成法)以β-酮酸酯代替a)中的1,3-二酮衍生物与苯胺反应：Kineticcontrolvs.thermodynamiccontrol2)Fromarylaminesandα,β-unsaturatedcarbonylcompounds(I类合成法)a)TheSkraupSynthesis（斯克洛浦-合成法）：将芳香族伯胺与甘油同硫酸和一种氧化剂（如：硝基苯、五氧化二砷、氧化铁等）一起加热，甘油首先脱水形成丙烯醛，再与芳胺缩合，经芳构化(氧化)得喹啉及其衍生物。CH2-OH浓H2SO4b)TheDoebner-VonMillerVariationα,β-unsaturatedaldehydesandketonesareusedinplaceofglycerolina).原始的Doebner-VonMillerMethode如下，反应中应用了两分子苯胺，其中一个与醛基反应成亚胺，以利环合：3)FromOrtho-acylanilines(II类合成法)a)TheFriedländerSynthesiseg.:b)ThePfitzingerSynthesis4)V类型的喹啉合成法喹诺酮类抗菌药物常用该法合成，我国汪敦佳等人合成环丙沙星的路线如下：合成喹啉方法归纳第四节吲哚衍生物的合成(RingSynthesisofIndols)1、吲哚的化学合成1)Fischer吲哚合成法(1883年)---用醛或酮的芳腙制备2)用邻-(2-氧代烷基)苯胺制备3)用α-芳氨基羰基化合物制备4)用N-烯丙基邻卤芳胺制备第五节嘧啶衍生物的合成(RingSynthesisofPyrimidines)1、引言含单独嘧啶环和含有嘧啶环的化学或生物合成的，以及从天然产物中分离的药物在所有药物中占有的数量为最多，同时几乎复盖所有的药物种类，如其中包括：抗菌的磺胺嘧啶类，镇静和催眠用的巴比土酸类，抗病毒和抗肿瘤的嘧啶及其核苷，抗疟、降压的嘧啶类药物，以及维生素类(如VB6)等，所以，掌握合成嘧啶类