3、等价分子(EQ)：寻找合成子的等价分子，是学习和掌握合成子法的第二个关键。下表给出常见合成子的等价分子。

2、合成子(Synthon)：合成子是切断得到的分子碎片。根据共价键断裂的方式-均裂和异裂，合成子可以是自由基型，也可以是离子型。但由于切断是人为的操作，并非真实的过程，因此合成子并非真实存在实体，只是合成子方法的一种概念或操作手段而已。

均裂　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　异裂

但要注意：尽管合成子并非真实存在，但形成这个共价键的反应类型却由合成子所决定：自由基型合成子代表自由基反应，离子型合成子代表离子型反应(亲电反应或亲核反应)。由于离子型反应是常用的合成反应，所以合成子一般采用离子型。

合成子法是针对目的分子(TM)的合成进行原料和路线分析的一种可以具体操作的方法，它主要由切断、合成子、等价分子、官能团转换、官能团保护等具体步骤。

1、切断位置的选择：

　　　 原则上任何位置都可以切断，但为了获得最佳合成路线，需要对切断位置做出选择。切断位置的选择规律是合成子法最重要的内容。

　　　　 切断位置选择的基本规律：

　　　 (1)双键优先切断-最后生成，避免保护；

　　　 (2)杂原子优先切断-变成两个TM；

　　 　(3)靠中央切断-获得最短的合成路线；

　　　 (4)利用对称性切断-简化原料种类；

　　　 (5)靠支链、侧链切断-获得形状简单的原料；

　更细致的规律在单、双官能团化合物中介绍。

5、卤代烃-有机合成的“桥梁”

重要的合成方法都以卤代烃为原料或者中间体。熟悉各种卤代烃的制备，是有机合成的基础！

(1)一卤代烃的制备:

以烯烃为原料：

以ROH为原料：

以酸为原料：

(2)二卤代烃：

同碳二卤代烃(偕二卤):

邻二卤代烃：以烯烃为原料：

1,3-二卤代烃：

1,4-二卤代烃：

(3)卤乙烯型或芳香族卤代烃：只限于Grignard试剂

以烯烃为原料：

以芳烃为原料：直接卤代-符合定位规则

通过重氮盐-制备不符合定位规则的芳香族卤代烃

第二节、有机合成路线设计-合成子法

5、EM和EAA合成法-甲基酮和酸的合成

EM(丙二酸二乙酯)和EAA(乙酰乙酸乙酯)都属于Z-CH-Z’型含活泼亚甲基的化合物，具有共同的特点：

①在碱性条件下是优秀的亲核试剂，可以参与亲核取代和亲核合成反应：

②EM和EAA型化合物水解之后，分别得到丙二酸和乙酰乙酸型化合物，这两类化合物具有共同的特征：对热不稳定，受热易分解脱羧，分别生成酸和甲基酮：

原料分析的基本模型：

讨论：①试剂EtONa / EtOH(用其它的RONa和ROH可逆导致酯交换发生)。

②作为亲核取代，除卤代烃外，RX也可以是酰卤、a-氯代酸酯和a-氯代醛酮：

卤代烃：烯丙型 > CH₃X > 伯RX > 仲RX

而氯乙烯、氯苯，叔RX，桥头RX等类型的卤代物及所有的RF都不能使用(为什么？)。

酰卤：可以在分子中引入酰基RCO-，从而生成二酮或酮酸；a-卤代酸酯可以再分子中引入羧甲基。

③作为亲核加成，EM和EAA可以与醛酮缩合，在分子中引入C=C，生成a,b-不饱和酸和a,b-不饱和醛酮：

a,b-不饱和酸

a,b-不饱和酮(醛)

④作为Micheal加成，EM和EAA可以与a,b-不饱和醛酮和酯在b-位缩合，生成二元酸、二元酮和酮酸等双官能团化合物：

1,5-二酮

合成举例1、

原料分析：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 TM

合成路线：

合成举例2、

原料分析：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 TM

合成路线：

合成举例3、

原料分析：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　

合成路线：

3、Grignard试剂-醇的合成

Grignard试剂(格氏试剂)是有机化学史上第一个金属有机试剂(V.Grignard获得1912年诺贝尔化学奖)，主要用于合成各种个样的醇，也是典型的串联反应体系。如果考虑到：醇羟基可以转化为任何其它的官能团，那么Grignard试剂可以用于任何单官能团化合物的合成。如：

RCH₂OH　 ®　 RCH₂X　 ®　 RCHO®　 RCOOX；　　　 R₂CHOH　 ®　 R₂C=O

RCH₂OH　 ®　 R’CH=CH₂　 ®　 RCH₃

Grignard试剂的制备和性质

格氏试剂是优良的亲核试剂，可以参入亲核加成和亲核取代反应。

一般情况下，乙醚回流(33°C)的条件就可以满足反应的需要，对于不活泼的卤代烃(如卤乙烯型、卤苯型)，则需要更高的反应温度，可以选用正丁醚或者四氢呋喃(THF，>80°C)。

制备Grignard试剂使用的溶剂，必须无水、无醇、无过氧化物，通常称为绝对乙醚，需要专门处理。

生成的Grignard试剂实际上是RMgX乙醚配合物的乙醚溶液，分子的存在形式还不十分确

2、Williammson反应-醚的合成

醚的合成有两种方法：

但这种方法只适用于低级单醚(R=R≤C₆)，既不适用于高级单醚-收率低，也不适用于混醚-生成混合物。而Williammson反应没有此类限制：

这实际上是典型的亲核取代反应，除了受到RX活性的制约之外，还必然受到消除反应的制约。一般认为：氯乙烯型(CH₂=CHX和C₆H₅X类)和桥头类氯代烃由于活性太差，不能发生Williammson反应；而叔卤代烷在碱性(RONa是强碱)条件下，几乎完全发生消除反应，所以不能用于Williammson反应；其它卤代烷的选择也要考虑消除反应和取代活性的两种因素，对原料做出适当的选择。

选择R’X的顺序是: 苄基卤 > 烯丙型 > CH₃X > 伯卤代烷 > 仲卤代烷

而叔卤代烷、CH₂=CHX、C₆H₅X、桥头卤不能选作Williammson反应的原料。

合成举例1、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

原料分析： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　TM

合成路线：

在有机化学中，有些反应对有机合成特别重要，应当给予足够的重视。

1、Wittig反应-烯烃的合成

原料：含有a-H的卤代烷-烯丙型、伯、仲、a-卤代酸酯等；

醛酮-醛的活性大于酮。

试剂：三苯基膦(C₆H₅)₃P反应后变成三苯基氧磷(C₆H₅)₃P=O，催化加氢脱水以后又

变成三苯基瞵，可以反复使用并不消耗。目的产物烯烃由卤代烷和醛酮的碳链构成。

碱B^－既可以用强碱(如RONa)，也可以用弱碱(如R₂NH)。

选择性：Wittig试剂只能与醛酮的C=O缩合(醛的活性大于酮)，不能与羧酸及其衍生物中的C=O缩合；Wittig反应主要受热力学控制，因此生成的烯烃以反式为主。

串联反应及其特点：一条合成路线常常包括若干步反应，如果每步反应都不需要分离纯化，那么整个合成路线可以在同一个反应器中连续进。这种不需要分离纯化、可以在同一个反应器中连续进行的若干个反应的组合称为串联反应。

串联反应的优点非常突出：①省去每步反应分离纯化的消耗(时间、精力、试剂、溶剂、能量等)，导致总收率和经济效益的大幅度提高；②绝大部分有机反应都会直接导致混合体系(主要产物、副产物、未消耗殆尽的原料和试剂、溶剂、催化剂等)，怎样把需要的化合物分离纯化出来往往是十分困难的，尤其当主副产物是同分异构体、理化性质差别很小的情况下，分离纯化则更为困难。因此有机合成的困难往往并不来自反应，而来自分离纯化，如果找不到适当的分离纯化方法，不仅会导致收率和效益大幅度降低，有时甚至会导致整个合成路线的失败。正是由于这种原因，串联反应越来越受到化学化工界的关注和重视，成为有机合成和有机化工领域中发展的热点。

原料分析模型：

合成举例1、

原料分析：

合成路线:(请完成)

有机合成以合成新的化合物为主要目标。它是有机化学为经济建设和科技发展服务最直接的途径，也是有机化学教学过程中，学习和掌握有机化合物的基本性质和基本反应、培养教育对象的创新能力的重要手段。因此它在有机化学领域中占有最重要的地位，在整个化学学科中，也是最活跃、发展最快的领域之一。

有机合成的

主要任务：用原料的碳链作为建筑材料，构建目的分子的碳链(大楼的主体)；

次要任务：其一是：官能团的转换(没有的需要导入，多余的需要消去，不合适的需要变换)。所以把它看作是次要任务，是因为从基本反应出发，所有的官能团之间都存在适当的转换路线(可以一步完成，也可能需要几步完成)，因此从理念上必须坚信：所有的官能团之间都可以相互转换！只有树立这种理念，才能把所有碳链相同(碳原子数目和碳链形状相同)的分子看作是等价的，这对于学习和掌握有机合成的基本思路是十分关键的！如：C₆H₅COOH 、C₆H₅COOR’ 、C₆H₅COX 、C₆H₅CHO 、C₆H₅CH₂OH 、C₆H₅CH₂X C₆H₅CH₂NH₂ 的碳链都与C₆H₅CH₃相同，因此它们之间的关系只是官能团的转换。遇到这种情况，必须立即想到它们都可以用甲苯C₆H₅CH₃转化而来。

其二是：官能团保护。官能团保护在两种情况下需要使用：①易于破坏但又需要保留的官能团；②控制多官能团化合物的化学反应选择性。所以把它看作是次要任务，是因为官能团保护都有固定的方法和保护范围(或条件)。

官能团保护常常需要与反应选择性结合考虑，因此首先要熟悉选择性的有关概念。反应的选择性分为三个层次，每个层次又分为三个级别：

层次　　　　　　　　　 　级别

化学选择性　　　　　　　 专一性

反应的选择性　　 　区域选择性　　　　　　　 选择性

 立体选择性　　　　　　　 非选择性

只有生化反应才在三个层次上都具有专一性。生化反应所具有的高速、温和和专一性是化学反应的最高镜界，也是化学化工追求的最终目标。当然，生化反应的这些特点，都与酶(生化反应的催化剂)相关，因此，模拟酶的催化功能成为近代化学领域中研究的一个热点。

6、Cope重排和Claisen重排

Cope重排：属于1,5-二烯分子骨架的重排

例如：

Claisen重排： C-O之间的s-单键的迁移，包括：

烯丙基乙烯醚的重排：

烯丙基芳基醚的重排：

如果邻位被占，烯丙基将通过2次迁移，迁移至对位，恢复原来的形状：

例如：

Cope重排和Claisen重排都属于3,3-s-迁移，过渡态为六元环，按FMO理论讨论如下：