药物合成反应

**章氧化反应

**节无机氧化剂1

一、氧、臭氧1

1.氧1

2.臭氧6

二、过氧化氢9

三、锰化合物13

1.高锰酸钾13

2.二氧化锰18

四、铬化合物20

1.三氧化铬20

2.铬酸、重铬酸盐23

五、硝酸26

六、含卤氧化剂28

1.卤素28

2.次氯酸钠30

3.氯酸（溴酸）盐32

4.高碘酸33

七、过二硫酸盐和过一硫酸34

八、其他无机氧化剂35

1.四氧化锇35

2.二氧化硒37

3.过氧化镍40

4.氧化银、碳酸银40

5.铁氰化钾42

6.硝酸铈铵43

第二节有机氧化剂44

一、有机过氧酸及有关过氧化物44

二、烷基过氧化物47

三、异丙醇铝48

四、二甲亚砜51

五、四乙酸铅55

六、醌类59

七、二甲基二氧杂环丙烷（DMDO）60



第二章还原反应

**节化学还原反应66

一、无机还原剂66

1.金属还原剂66

2.含硫化合物82

3.硼烷84

4.金属复氢化物88

5.肼和二亚胺97

二、有机还原剂100

1.烷氧基铝100

2.二氧化硫脲102

3.甲酸及其盐103

第二节催化氢化105

一、非均相催化氢化105

1.常用的催化氢化催化剂107

2.各种化合物的氢化反应109

二、均相催化氢化117

第三节催化转移氢化反应119

第四节氢解反应121

一、氢解脱苄基121

二、醚的催化氢解122

三、碳-硫键、硫-硫键的氢解123

四、催化氢解脱卤123

五、羧酸及其衍生物的氢解125

六、硝基化合物的氢解126



第三章卤化反应

**节卤素卤化剂131

一、烷烃的卤化反应131

二、卤素与烯烃的亲电加成133

三、卤素与炔烃的反应136

四、卤素与不饱和键的自由基型反应138

五、芳烃的直接卤化138

六、芳环侧链的卤化143

七、醇的卤化143

八、醚类化合物α-氢的卤代144

九、羰基化合物的卤化144

十、羧酸的卤化反应149

第二节卤化氢149

一、卤化氢对烯键的加成反应149

二、溴化氢与烯键的自由基加成反应151

三、卤化氢与炔烃的加成152

四、卤化氢或氢卤酸与醇的反应153

五、氢卤酸与醚的反应154

六、α-卤代糖的合成155

第三节卤化磷和三氯氧磷156

一、醇、酚羟基的取代156

二、羰基的卤化158

三、羧酸的卤化160

第四节亚硫酰氯和硫酰氯161

一、亚硫酰氯161

1.亚硫酰氯与醇的反应161

2.亚硫酰氯与羧酸的反应163

3.亚硫酰氯的其他应用165

二、硫酰氯165

第五节其他卤化剂167

一、次卤酸和次卤酸盐(酯)167

二、N-卤代酰胺172

三、草酰氯178

四、光气、双光气和三光气180

五、酰氯和磺酰氯181

第六节特殊卤化剂181

第七节卤素置换反应185

一、卤素原子的交换反应185

二、芳环上其他基团被卤素原子取代188

1.羟基被卤素原子取代188

2.巯基被卤素原子取代188

3.硝基被卤素原子取代189



第四章硝化和亚硝化反应

**节硝化反应机理及硝化剂的类型和性质193

一、硝化反应机理193

二、硝化剂的类型和性质194

1.硝酸194

2.硝酸与硫酸(混酸)195

3.硝酸与醋酐197

4.氟硼酸硝酰(NO2BF4)198

5.三氟甲基磺酸硝酰(NO2CF3SO3)199

第二节硝化反应的影响因素200

一、反应物结构对硝化反应的影响200

1.芳香胺的硝化200

2.邻位效应200

3.立体效应201

4.稠芳环的硝化202

5.芳香杂环化合物的硝化202

二、硝化剂对硝化反应的影响204

1.硝化剂的浓度204

2.硝化剂的溶解性能205

3.温度对硝化反应的影响205

4.催化剂对硝化反应的影响206

5.硝化反应中的副反应206

第三节间接硝化法207

一、卤素置换法207

二、磺酸基及其他基团置换法208

第四节其他硝化反应209

一、烷烃和芳烃侧链的硝化反应209

二、不饱和烃的加成硝化210

三、硝酸酯211

1.烷烃的氧化硝化211

2.烯烃的亲电加成211

3.卤代烃或酰氯与硝酸盐或硝酸的亲核取代211

4.三元或四元含氧杂环化合物的氧化开环合成多元硝酸酯212

5.由醇或含羟基化合物制备硝酸酯212

第五节亚硝基化合物213

一、碳原子上的亚硝基化反应213

二、氮原子上的亚硝基化反应215



第五章磺化和氯磺化反应

**节磺化反应的机理及磺酸的分离方法219

一、芳环上磺化反应机理219

1.硫酸219

2.发烟硫酸220

3.氯磺酸220

4.硫酰氯220

5.N-吡啶磺酸220

二、磺酸的一般分离方法221

1.稀释法221

2.成盐法221

3.中和法221

第二节直接磺化法222

一、直接磺化法制备脂肪族磺酸222

二、直接磺化法合成芳基磺酸224

1.过量硫酸和发烟硫酸磺化法224

2.共沸脱水磺化法228

3.三氧化硫磺化法229

三、焙烘磺化法231

四、氯磺酸磺化法232

第三节间接磺化法233

一、硫氰酸酯的氧化233

二、硫醇及二硫化物的氧化233

三、活泼卤原子被磺酸基取代234

四、S-烃基硫脲氯氧化234

五、羟基磺酸盐234

第四节磺酰氯235

一、Reed光化学氯磺化反应235

二、芳环上的氯磺化反应236

三、磺酸及其盐的酰氯化237



第六章烃基化反应

**节卤代烃类烃化剂239

一、氧原子上的烃基化反应239

1.醇与卤代烃的反应239

2.酚与卤代烃的反应242

3.羧酸与卤代烃的反应244

4.肟与卤代烃的反应244

二、硫原子上的烃基化反应244

1.硫醇的烃基化反应245

2.硫酚的烃基化反应245

三、氮原子上的烃基化246

1.氨的烃基化246

2.伯胺的烃基化246

3.仲胺的烃基化249

4.叔胺的烃基化249

5.酰胺、酰亚胺的烃基化250

四、碳原子上的烃基化反应251

1.芳环上的烃基化反应251

2.活泼亚甲基碳原子上的烃基化252

3.醛、酮α-碳原子的烃基化254

4.羧酸及其衍生物α-碳上的烃基化反应256

5.其他碳原子上的烃基化257

第二节酯类烃化剂259

一、硫酸酯259

1.氧原子上的烃基化259

2.氮原子上的烃基化261

3.硫原子上的烃基化263

4.碳原子上的烃基化264

二、芳磺酸酯264

三、羧酸酯267

四、碳酸酯267

1.O-甲基化267

2.S-甲基化268

3.N-甲基化268

4.C-甲基化269

第三节环氧乙烷类烃化剂270

一、氧原子上的羟乙基化270

二、氮原子上的羟乙基化272

三、碳原子上的羟乙基化273

1.芳烃的羟乙基化反应274

2.活泼亚甲基化合物的β-羟烷基化275

3.有机金属化合物的β-羟烷基化275

第四节醇类烃化剂277

一、羟基氧原子上的烃基化277

二、氨及胺氮原子上的烃基化278

三、碳原子上的烃基化280

第五节烯烃类烃化剂281

一、氧原子上的烃基化281

二、氮原子上的烃基化283

三、碳原子上的烃基化283

第六节有机金属烃化剂284

一、有机镁试剂——Grignard试剂284

二、有机锂试剂285

第七节重氮甲烷287

第八节相转移催化反应及其在烃基化反应中的应用289

一、相转移催化剂290

二、相转移催化反应的基本原理290

1.季铵盐类相转移催化剂290

2.聚乙二醇类催化剂291

3.冠醚类催化剂292

4.逆向相转移催化反应292

三、相转移催化反应在烃基化反应中的应用293

1.氧原子上的烃基化293

2.氮原子上的烃基化294

3.碳原子上的烃基化294

4.硫原子上的烃基化295



第七章酰基化反应

**节羧酸酰化剂298

一、氧原子上的酰化298

1.羧酸活化法299

2.醇活化法301

二、氮原子上的酰化反应302

1.羧酸与胺的直接酰基化反应302

2.缩合剂存在下羧酸与胺的缩合反应303

三、碳原子上的酰化反应306

第二节酸酐酰化剂307

一、氧原子上的酰化308

二、氮原子上的酰化311

三、碳原子上的酰化314

第三节酰氯酰化剂316

一、氧原子上的酰化反应316

二、氮原子上的酰化反应317

三、碳原子上的酰基化反应319

1.芳环上的酰化反应319

2.活泼亚甲基化合物的酰化反应320

3.不饱和烃的酰基化323

第四节酯类酰化剂323

一、氧原子上的酰基化反应323

二、氮原子上的酰基化反应327

三、碳原子上的酰化反应329

第五节酰胺、酰基叠氮和腈类酰化剂330

一、酰胺酰化剂330

1.O-酰基化反应330

2.N-酰基化反应331

3.C-酰基化反应333

二、酰基叠氮酰化剂334

三、腈类酰化剂335

1.O-酰基化反应335

2.N-酰基化反应336

3.C-酰基化反应336

第六节其他酰化剂337

一、乙烯酮和双乙烯酮338

二、Vilsmeier反应339

三、利用乌洛托品在芳环上引入醛基340

四、Gattermann-Koch反应342

第七节选择性酰基化反应343

一、氧原子上的选择性酰基化反应344

二、氮原子上的选择性酰基化345

三、碳原子上的选择性酰化反应347



第八章重氮化及重氮盐的反应

**节重氮化反应机理及主要影响因素353

一、重氮化反应机理353

1.稀硫酸中的重氮化反应354

2.盐酸中的重氮化反应354

二、重氮化反应的主要影响因素355

1.无机酸及其用量355

2.芳胺的结构355

3.反应温度357

4.亚硝酸钠的用量与反应终点控制357

第二节重氮盐的性质和反应358

一、重氮盐的结构和稳定性358

二、放出氮的重氮基转化反应359

1.离子型取代反应359

2.自由基型反应367

三、保留氮的重氮基转化反应370

1.重氮基还原成芳肼370

2.重氮盐的偶合反应371

第三节脂肪伯胺和苄伯胺的重氮化反应376



第九章消除反应

**节卤代烃的消除反应380

一、卤代烃消除卤化氢380

1.β-消除反应机理380

2.消除反应的取向——双键的定位规则383

3.β-消除反应的主要影响因素385

二、多卤代物的消除反应388

1.邻二卤代烷脱卤素生成烯388

2.邻二卤代烃、偕二卤代物消除卤化氢生成烯（芳烃）390

3.邻二卤代物或偕二卤代物脱卤化氢生成炔390

4.1，3-二卤化物脱卤素生成环丙烷衍生物393

5.其他卤化物的消除反应393

三、卡宾的生成393

第二节热消除反应396

一、热消除反应机理和消除反应的取向396

1.热消除反应机理396

2.热消除反应的取向397

二、各种化合物的热消除反应398

1.酯的热消除398

2.季铵碱的热消除402

3.叔胺氧化物的热消除405

4.Mannich碱的热消除406

5.亚砜和砜的热消除407

第三节醇的消除反应408

一、醇的热解反应408

二、酸催化下脱水成烯409

1.反应机理409

2.醇的结构对反应的影响410

三、多元醇的脱水反应412

第四节其他消除反应415



第十章重排反应

**节亲核重排反应419

一、由碳至碳的重排反应420

1.Wagner-Meerwein重排反应420

2.Pinacol重排反应421

3.Demyanov重排反应426

4.二苯乙醇酸重排反应427

5.Wolff重排反应和Arndt-Eistert合成430

6.Favorskii重排反应432

二、由碳至氮的重排反应435

1.Beckmann重排反应435

2.Hofmann重排反应439

3.Curtius重排反应443

4.Schmidt重排反应445

5.Lossen重排反应449

6.Neber重排反应451

三、由碳至氧的重排453

1.氢过氧化物重排反应453

2.Baeyer-Villiger反应454

第二节亲电重排456

一、Stevens重排反应456

二、Sommelet-Hauser重排反应459

三、Wittig重排反应461

第三节芳香族芳环上的重排反应463

一、 芳环上的亲电重排反应463

1.基团迁移起点为氧原子的重排反应464

2.基团迁移起点为氮原子的重排反应467

二、芳香族化合物的亲核重排反应470

1.Bamberger重排反应470

2.Smiles重排反应472

三、芳香族化合物通过环状过渡态进行的重排反应474

1.Claisen重排反应474

2.Fischer吲哚合成法478



第十一章缩合反应

**节醛、酮类化合物之间的缩合反应484

一、羟醛缩合反应484

1.自身缩合484

2.交叉缩合486

3.分子内的羟醛缩合反应和Robinson环化488

4.定向羟醛缩合490

5.类羟醛缩合反应494

二、安息香缩合反应495

三、氨烷基化反应497

第二节羰基的烯化反应——Wittig反应502

第三节醛酮类化合物与羧酸及其衍生物之间的缩合反应507

一、Knoevenagel反应507

二、Stobbe反应510

三、Perkin反应512

四、Darzens缩合反应514

五、Reformatsky反应517

第四节酯缩合反应520

一、Claisen酯缩合反应521

1.酯-酯缩合521

2.酯-酮缩合523

3.酯-腈缩合525

二、Dieckmann酯缩合反应526

第五节烯键上的加成缩合反应529

一、Michael加成反应529

二、Prins反应532

第六节环加成反应533

一、Diels-Alder反应534

1.Diels-Alder反应的反应机理534

2. Diels-Alder反应的立体化学特点537

二、1，3-偶极环加成反应540



第十二章杂环化反应

**节含一个杂原子的五元环化合物的合成546

一、含一个氧原子的五元杂环化合物547

1.呋喃、四氢呋喃及其衍生物547

2.苯并呋喃及其衍生物549

二、含一个氮原子的五元芳香杂环化合物的合成550

1.吡咯及其衍生物的合成550

2.吲哚及其衍生物的合成553

三、含一个硫原子的五元杂环化合物的合成559

1.噻吩及其衍生物559

2.苯并噻吩及其衍生物562

第二节含两个杂原子的五元杂环化合物的合成564

一、含一个氧原子和一个氮原子的五元芳香杂环化合物564

1.唑及其衍生物564

2.苯并唑及其衍生物567

3.异唑及其衍生物568

4.苯并异唑及其衍生物570

二、含一个硫原子和一个氮原子的五元杂环芳香化合物570

1.噻唑及其衍生物570

2.苯并噻唑及其衍生物572

三、含两个氮原子的五元杂环芳香化合物574

1.咪唑及其衍生物574

2.苯并咪唑及其衍生物576

3.吡唑及其衍生物580

4.吲唑及其衍生物582

第三节含一个杂原子的六元环化合物的合成584

一、含一个氧原子的六元杂环化合物584

二、含一个氮原子的六元环化合物的合成587

1.吡啶及其衍生物的合成588

2.喹啉及其衍生物的合成592

3.异喹啉及其衍生物的合成598

第四节含两个杂原子的六元杂环芳香化合物602

一、嘧啶类化合物602

二、吡嗪605

1.α-氨基酮或α-氨基醛的自身缩合605

2. α-氨基酸酯的自身缩合605

3. 1，2-二羰基化合物与1，2-二胺反应606

三、哒嗪606