本书为我国普通高等教育中有关药学、生物医药、製药等专业的教材，前七章主要介绍卤化、烃化、醯化、缩合、重排、氧化和还原等药物合成中常用有机反应的重要理论和套用，第八章为合成设计原理。

本书除可作为高等学校相关专业的学生用书外，也可作为从事生物医药、製药和药物合成及其他精细化学品的科研人员和生产技术人员的培训用书。

第一章卤化反应1

第一节卤化反应机理1

一、电子反应机理1

1亲电反应1

(1)亲电加成1

(2)亲电取代2

2亲核反应：亲核取代3

二、自由基反应机理3

1自由基加成3

2自由基取代4

第二节不饱和烃的卤加成反应4

一、不饱和烃和卤素的加成反应4

1卤素对烯烃的加成反应4

(1)反应通式4

(2)反应机理5

(3)影响因素5

(4)套用特点6

2卤素对炔烃的加成反应7

(1)反应通式7

(2)反应机理7

(3)影响因素：溶剂参与副反应7

(4)套用特点：二卤烯烃的製备8

二、不饱和羧酸的卤内酯化反应8

1反应通式8

2反应机理8

3套用特点8

三、不饱和烃和次卤酸(酯)、N卤代醯胺的反应8

1次卤酸及次卤酸酯对烯烃的加成反应8

(1)反应通式8

(2)反应机理9

(3)套用特点9

2N卤代醯胺对烯烃的加成反应9

(1)反应通式9

(2)反应机理10

(3)套用特点10

四、卤化氢对不饱和烃的加成反应11

1卤化氢对烯烃的加成反应11

(1)反应通式11

(2)反应机理11

(3)影响因素12

(4)套用特点12

2卤化氢对炔烃的加成反应12

(1)反应通式12

(2)反应机理12

(3)套用特点12

第三节烃类的卤取代反应13

一、脂肪烃的卤取代反应13

1饱和脂肪烃的卤取代反应13

(1)反应通式13

(2)反应机理13

(3)影响因素13

(4)套用特点13

2不饱和烃的卤取代反应13

(1)反应通式13

(2)反应机理13

(3)套用特点13

3烯丙位和苄位碳原子上的卤取代反应14

(1)反应通式14

(2)反应机理：自由基机理14

(3)影响因素14

(4)套用特点15

二、芳烃的卤取代反应16

1反应通式16

2反应机理：亲电取代16

3影响因素16

(1)芳环取代基电子效应的影响16

(2)芳杂环化合物的卤取代反应17

4套用特点18

(1)用于製备卤代芳烃18

(2)氟取代反应18

(3)氯取代反应18

(4)溴取代反应18

(5)碘取代反应18

第四节羰基化合物的卤取代反应19

一、醛和酮的α卤取代反应19

1酮的α卤取代反应19

(1)反应通式19

(2)反应机理：亲电取代19

(3)影响因素19

(4)套用特点21

2醛的α卤取代反应22

(1)反应通式22

(2)反应机理23

(3)套用特点23

二、烯醇和烯胺衍生物的卤化反应23

1烯醇酯的卤化反应23

(1)反应通式23

(2)反应机理24

(3)套用特点：常用于不对称酮的选择性α卤代反应24

2烯醇硅烷醚的卤化反应24

(1)反应通式24

(2)反应机理24

(3)套用特点24

3烯胺的卤化反应25

(1)反应通式25

(2)反应机理25

(3)套用特点：常用于不对称酮的选择性α卤代反应25

三、羧酸衍生物的α卤取代反应26

1反应通式26

2反应机理26

3套用特点26

(1)醯卤、酸酐、腈、丙二酸及其酯的α卤取代反应26

(2)饱和脂肪酸酯的α卤取代反应26

(3)羧酸的α卤取代反应27

第五节醇、酚和醚的卤置换反应27

一、醇的卤置换反应27

1醇和卤化氢或氢卤酸的反应27

(1)反应通式27

(2)反应机理27

(3)影响因素27

(4)套用特点28

2醇和卤化亚碸的反应28

(1)反应通式28

(2)反应机理29

(3)套用特点29

3醇和卤化磷的反应30

(1)反应通式30

(2)反应机理30

(3)影响因素：醇的结构、卤化剂的影响30

(4)套用特点31

4醇和有机磷卤化物的反应31

(1)反应通式31

(2)反应机理31

(3)套用特点32

二、酚的卤置换反应33

1反应通式33

2反应机理33

3套用特点33

(1)酚羟基的卤置换反应33

(2)缺π电子杂环上羟基的卤置换反应33

三、醚的卤置换反应34

1反应通式34

2反应机理34

3套用特点34

(1)醚和卤化氢或氢卤酸的反应34

(2)醚和有机磷卤化物的反应34

(3)醚和卤化磷及DMF的反应34

第六节羧酸的卤置换反应35

一、羧羟基的卤置换反应——醯滷的製备35

(1)反应通式35

(2)反应机理：SNi机理35

(3)影响因素35

(4)套用特点35

二、羧酸的脱羧卤置换反应37

1反应通式37

2反应机理：自由基机理37

3套用特点37

(1)将饱和脂肪酸转化为相应脱羧的卤化物37

(2)作为芳烃间接卤化的一个补充形式37

第七节其他官能团化合物的卤置换反应37

一、卤化物的卤素交换反应37

1反应通式37

2反应机理：SN2机理38

3影响因素38

4套用特点38

(1)製备碘代烃38

(2)製备氟代烃38

二、磺酸酯的卤置换反应39

1反应通式39

2反应机理39

3套用特点39

(1)醇的间接卤置换39

(2)磺醯化卤置换反应常比卤素交换反应更有效39

三、芳香重氮盐化合物的卤置换反应39

1反应通式39

2反应机理40

3套用特点40

(1)芳香重氮盐化合物的氯置换和溴置换反应(Sandmeyer反应和Gattermann反应)40

(2)芳香重氮盐化合物的碘置换反应40

(3)芳香重氮盐化合物的氟置换反应(Schiemann反应)40

主要参考书40

习题41

第二章烃化反应(Alkylation Reaction)44

第一节反应机理44

一、亲核取代反应44

1杂原子的亲核取代反应44

(1)O原子的亲核取代反应44

(2)N原子的亲核取代反应45

2碳负离子的亲核取代反应46

二、亲电取代反应47

第二节氧原子上的烃化反应47

一、醇的O烃化47

1卤代烃为烃化剂47

(1)反应通式47

(2)反应机理47

(3)影响因素48

(4)套用特点48

2芳基磺酸酯为烃化剂49

3环氧乙烷为烃化剂50

(1)反应通式50

(2)反应机理50

(3)套用特点50

4烯烃为烃化剂51

5其他烃化剂51

二、酚的O烃化51

1卤代烃为烃化剂51

(1)反应通式51

(2)反应机理52

(3)套用特点52

2硫酸二甲酯为烃化剂53

(1)反应通式53

(2)反应机理53

(3)套用特点53

3重氮甲烷为烃化剂53

4 DCC缩合法54

5烷氧盐为烃化剂54

第三节氮原子上的烃化反应54

一、氨及脂肪胺的N烃化54

1反应通式55

2反应机理55

3套用特点55

(1)仲胺及叔胺的製备55

(2)伯胺的製备——Gabriel反应56

(3)伯胺的製备——Délépine 反应57

(4)伯胺的製备——三氟甲磺醯胺法57

(5)胺的製备——还原烃化法57

(6)亚磷酸二酯法60

(7)Hinsberg反应法60

(8)盐法60

二、芳香胺的N烃化61

1反应通式61

2反应机理61

3套用特点61

(1)卤代烃为烃化剂61

(2)原甲酸乙酯为烃化剂61

(3)硷金属催化烃化法的套用62

(4)脂肪伯醇为烃化剂62

(5)羧酸醯胺及苯磺醯胺法的套用62

(6)还原烃化法的套用62

(7)Ullmann反应：芳胺的N芳烃化62

三、杂环胺的N烃化63

1反应通式63

2反应机理63

3套用特点63

(1)卤代烃为烃化剂63

(2)多个氮原子的选择性烃化63

(3)还原烃化法的套用64

第四节碳原子上的烃化反应64

一、芳烃的烃化：FriedelCrafts反应64

1反应通式65

2反应机理65

3影响因素65

(1)烃化剂结构的影响65

(2)芳环结构的影响66

(3)催化剂的影响66

(4)溶剂的影响67

4套用特点67

(1)烃基的异构化:稳定的烷基芳烃的製备67

(2)烃基的定位：烷基芳烃的位置选择性68

(3)其他烃化剂的套用69

二、炔烃的C烃化69

1反应通式69

2反应机理70

3影响因素：卤代烃结构的影响70

4套用特点70

(1)双炔的製备70

(2)相同及不同取代炔的製备70

三、格氏试剂的C烃化70

1反应通式71

2反应机理71

3影响因素71

(1)卤代烃结构的影响71

(2)溶剂的影响71

(3)手性碳的影响72

4套用特点72

(1)烃基碳上多取代衍生物的製备72

(2)伯、仲、叔醇的製备72

四、羰基化合物α位的C烃化73

1活性亚甲基化合物的C烃化73

(1)反应通式73

(2)反应机理73

(3)影响因素73

(4)套用特点74

2醛、酮、羧酸衍生物的α位C烃化76

(1)反应通式76

(2)反应机理76

(3)影响因素：动力学及热力学控制76

(4)套用特点77

3烯胺的C烃化78

(1)反应通式78

(2)反应机理78

(3)套用特点79

五、相转移烃化反应80

1反应通式80

2反应机理80

3套用特点80

(1)常用相转移催化剂80

(2)O烃化81

(3)N烃化82

(4)C烃化82

主要参考书83

习题83

第三章醯化反应(Acylation Reaction)87

第一节醯化反应机理87

一、电子反应机理87

1亲电反应机理87

(1)单分子历程87

(2)双分子历程88

(3)醯化剂的强弱顺序88

(4)被醯化物的活性88

2亲核反应机理89

二、自由基反应机理89

第二节氧原子上的醯化反应89

一、醇的O醯化反应89

1羧酸为醯化剂89

(1)反应通式89

(2)反应机理：直接亲电醯化89

(3)影响因素90

(4)套用特点92

2羧酸酯为醯化剂93

(1)反应通式93

(2)反应机理93

(3)影响因素94

(4)套用特点94

3酸酐为醯化剂96

(1)反应通式96

(2)反应机理96

(3)影响因素97

(4)套用特点97

4醯氯为醯化剂99

(1)反应通式99

(2)反应机理99

(3)影响因素100

(4)套用特点100

5醯胺为醯化剂101

(1)反应通式101

(2)反应机理101

(3)套用特点101

二、酚的O醯化反应102

(1)反应通式102

(2)反应机理102

(3)影响因素102

(4)套用特点102

第三节氮原子上的醯化反应104

一、脂肪胺的N醯化反应104

1羧酸为醯化剂104

(1)反应通式104

(2)反应机理104

(3)套用特点104

2羧酸酯为醯化剂105

(1)反应通式105

(2)反应机理105

(3)套用特点105

3酸酐为醯化剂106

(1)反应通式106

(2)反应机理106

(3)套用特点107

4醯氯为醯化剂107

(1)反应通式107

(2)反应机理108

(3)套用特点108

5醯胺为醯化剂108

(1)反应通式108

(2)反应机理109

(3)套用特点109

二、芳胺的N醯化反应109

(1)反应通式109

(2)反应机理109

(3)影响因素110

(4)套用特点110

第四节碳原子上的醯化反应110

一、芳烃的C醯化110

1FriedelCrafts反应110

(1)反应通式111

(2)反应机理111

(3)影响因素111

(4)套用特点113

2Hoesch反应113

(1)反应通式113

(2)反应机理114

(3)影响因素114

(4)套用特点114

3Gattermann反应115

4VilsmeierHaack反应115

(1)反应通式115

(2)反应机理115

(3)套用特点116

5 ReimerTiemann反应116

(1)反应通式116

(2)反应机理116

(3)套用特点116

二、烯烃的C醯化117

(1)反应通式117

(2)反应机理117

(3)套用特点118

三、羰基化合物α位的C醯化反应118

1活性亚甲基化合物的C醯化118

(1)反应通式118

(2)反应机理118

(3)影响因素119

(4)套用特点119

2 Claisen 反应和Dieckmann反应119

(1)反应通式119

(2)反应机理120

(3)影响因素120

(4)套用特点120

3酮、腈α位的C醯化反应121

(1)反应通式121

(2)反应机理121

(3)套用特点122

主要参考书122

习题123

第四章缩合反应(Condensation Reaction)126

第一节缩合反应机理126

一、电子反应机理126

1亲核反应126

(1)亲核加成消除反应126

(2)亲核加成反应128

2亲电反应128

二、环加成反应机理129

1[4+2]环加成反应129

2 1,3偶极环加成反应129

第二节α羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应130

一、α羟烷基化反应130

1羰基α位碳原子的α羟烷基化反应(Aldol缩合)130

(1)含有α活性氢的醛或酮的自身缩合130

(2)芳醛与含有α活性氢的醛、酮之间的缩合(ClaisenSchmidt

反应)132

(3)分子内的醛醇缩合和Robinson

环化反应133

2不饱和烃的α羟烷基化反应(Prins

反应)133

(1)反应通式133

(2)反应机理134

(3)影响因素134

(4)套用特点134

3芳醛的α羟烷基化反应(安息香缩合)134

(1)反应通式134

(2)反应机理135

(3)影响因素135

(4)套用特点135

4有机金属化合物的α羟烷基化反应136

(1)Reformatsky 反应136

(2)Grignard 反应137

二、α卤烷基化反应(Blanc反应)139

1反应通式139

2反应机理139

3影响因素139

(1)芳环上取代基的影响139

(2)醛结构的影响140

(3)反应温度的影响140

4套用特点140

三、α氨烷基化反应140

1Mannich反应140

(1)反应通式140

(2)反应机理140

(3)影响因素141

(4)套用特点141

2PictetSpengler反应142

(1)反应通式142

(2)反应机理142

(3)影响因素143

(4)套用特点143

3Strecker反应144

(1)反应通式144

(2)反应机理144

(3)影响因素144

(4)套用特点145

第三节β羟烷基、β羰烷基化反应145

一、β羟烷基化反应145

1反应通式145

2反应机理145

3套用特点146

(1)单取代环氧乙烷反应的区域选择性146

(2)立体选择性146

(3)製备环内酯146

二、β羰烷基化反应(Michael反应)146

1反应通式146

2反应机理146

3影响因素147

(1)反应底物结构的影响147

(2)催化剂的影响147

4套用特点147

(1)製备Z型或E型Michael加成产物147

(2)无机盐催化的Michael反应147

(3)製备脂稠环类化合物148

第四节亚甲基化反应148

一、羰基烯化反应(Wittig反应)148

1反应通式148

2反应机理148

3影响因素149

(1)Wittig试剂的影响149

(2)羰基物结构的影响149

(3)溶剂及其他因素的影响149

4套用特点149

(1)製备环外烯键化合物149

(2)反应的立体选择性149

(3)製备共轭多烯化合物150

(4)製备醛、酮150

(5)製备其他Wittig产物150

(6)膦酸酯与羰基化合物的缩合

反应(WittigHorner反应)150

二、羰基α位的亚甲基化反应151

1活性亚甲基化合物的亚甲基化

(Knoevenagel)反应151

(1)反应通式151

(2)反应机理152

(3)影响因素152

(4)套用特点153

2 Stobbe反应153

(1)反应通式153

(2)反应机理153

(3)套用特点153

3 Perkin反应154

(1)反应通式154

(2)反应机理154

(3)影响因素155

(4)套用特点156

第五节α,β环氧烷基化反应(Darzens反应)156

1反应通式156

2反应机理156

3影响因素157

(1)醛、酮及α卤代酸酯结构的影响157

(2)催化剂的影响157

4套用特点157

(1)製备α,β环氧羧酸酯及其转化产物157

(2)试剂控制的不对称Darzens反应157

第六节环加成反应158

一、 DielsAlder反应158

(1)反应通式158

(2)反应机理158

(3)影响因素158

(4)套用特点159

二、1,3偶极环加成反应160

(1)反应通式160

(2)反应机理161

(3)影响因素：亲偶极体系的反应活性的影响161

(4)套用特点161

三、碳烯及氮烯对不饱和键的环加成162

(1)反应通式162

(2)反应机理162

(3)套用特点163

主要参考书164

习题164

第五章重排反应(Rearrangement Reaction)166

第一节重排反应机理166

一、电子反应机理166

1亲核重排166

2亲电重排167

二、自由基反应机理167

三、周环反应机理168

第二节从碳原子到碳原子的重排168

一、WagnerMeerwein重排168

1反应通式169

2反应机理169

3影响因素169

(1)碳正离子的稳定性169

(2)碳正离子的形成170

4套用特点170

(1)卤代烃WagnerMeerwein重排170

(2)醇类化合物WagnerMeerwein重排171

(3)烯烃化合物WagnerMeerwein重排171

(4)胺类化合物WagnerMeerwein重排171

二、Pinacol重排171

1反应通式171

2反应机理171

3影响因素172

(1)碳正离子的稳定性172

(2)立体化学因素的影响172

(3)反应条件的影响173

(4)迁移基团的迁移能力173

4套用特点174
(1)Pinacol重排製备Pinacolone174
(2)semipinacol重排製备酮类化合物174
(3)製备环状酮175
三、二苯基乙二酮二苯基乙醇酸(BenzilBenzilic acid)重排175
1反应通式175
2反应机理175
3影响因素175
(1)催化剂硷175
(2)α二酮的结构176
4套用特点176
(1)製备二芳基乙醇酸176
(2)製备环状α羟基酸177
四、Favorskii重排177
1反应通式177
2反应机理177
3影响因素178
(1)反应物α卤代酮的影响178
(2)催化剂的影响178
4套用特点179
(1)由α卤代酮製备羧酸衍生物179
(2)由α，α′二卤代酮製备α，β不饱和羧酸衍生物179
(3)由α卤代环酮製备少一个碳原子的环状羧酸衍生物179
五、Wolff重排和ArndtEistert合成180
1反应通式180
2反应机理180
3影响因素180
4套用特点181
(1)由羧酸製备多一个碳原子的酸或其衍生物181
(2)由α重氮酮製备缩环产物181
第三节从碳原子到杂原子的重排182
一、Beckmann重排182
1反应通式182
2反应机理182
3影响因素182
(1)催化剂的影响182
(2)溶剂的影响183
(3)酮肟结构的影响184
4套用特点184
(1)脂环酮肟生成扩环的内醯胺184
(2)立体专一性185
(3)製备苯并唑或苯并咪唑衍生物185
二、Hofmann重排185
1反应通式185
2反应机理185
3影响因素186
(1)反应条件的影响186
(2)反应物醯胺结构的影响186
4套用特点187
(1)由醯胺製备少一个碳原子的伯胺187
(2)由醯胺製备少一个碳原子的氨基甲酸酯187
(3)製备环脲187
(4)Lossen重排187
三、Curtius重排188
1反应通式188
2反应机理188
3影响因素：反应物醯基叠氮化物的製备188
(1)醯卤与叠氮化钠反应188
(2)混合酸酐与叠氮化钠反应188
(3)醯基肼与亚硝酸反应189
(4)羧酸与二苯基磷醯叠氮(DPPA)反应189
4套用特点189
(1)製备伯胺189
(2)製备氨基甲酸酯190
四、Schmidt反应190
1反应通式190
2反应机理190
(1)羧酸与叠氮酸的反应机理190
(2)酮类与叠氮酸的反应机理191
(3)醛类与叠氮酸的反应机理191
3影响因素191
(1)反应条件191
(2)反应物191
4套用特点192
(1)由羧酸製备伯胺192
(2)由酮製备醯胺192
五、BaeyerVilliger氧化/重排192
1反应通式192
2反应机理193
3影响因素193
(1)过氧酸193
(2)酮的结构193
4套用特点193
(1)酮转化为酯193
(2)醛转化为酸或甲酸酯194
第四节从杂原子到碳原子的重排194
一、Stevens重排194
1反应通式194
2反应机理194
3影响因素195
(1)硷的强弱195
(2)季铵盐的结构195
4套用特点195
(1)由季铵盐製备叔胺195
(2)由重氮酮衍生物製备杂环化合物196
二、SommeletHauser重排196
1反应通式196
2反应机理196
3影响因素197
4套用特点197
三、Wittig重排197
1反应通式197
2反应机理198
3影响因素198
4套用特点198
第五节σ键迁移重排199
一、Claisen重排199
1反应通式199
2反应机理199
3影响因素199
4套用特点200
(1)在芳环上引入烯丙基200
(2)脂肪族Claisen重排200
(3)硫代Claisen(thioClaisen)重排201
(4)氨基Claisen(amino Claisen)重排201
二、Cope重排202
1反应通式202
2反应机理202
3影响因素202
4套用特点202
(1)製备δ不饱和醛或酮202
(2)製备七元和八元环的二烯化合物203
三、Fischer 吲哚合成203
1反应通式203
2反应机理203
3影响因素204
(1)催化剂204
(2)羰基化合物204
4套用特点204
(1)製备未取代吲哚204
(2)製备四氢咔唑204
(3)製备苯腙衍生物205
主要参考书205
习题205
第六章氧化反应（Oxidation Reaction）209
第一节氧化反应机理209
一、电子反应机理209