第一章鹵化反應（Halogenation Reaction）1
第一節(jié)鹵化反應機理1
一、電子反應機理1
1.親電反應1
2.親核反應: 親核取代3
二、自由基反應機理3
1.自由基加成3
2.自由基取代4
第二節(jié)不飽和烴的鹵加成反應4
一、不飽和烴和鹵素的加成反應4
1.鹵素對烯烴的加成反應4
2.鹵素對炔烴的加成反應7
二、不飽和羧酸的鹵內(nèi)酯化反應8
1.反應通式8
2.反應機理8
3.應用特點：將不飽和羧酸轉(zhuǎn)化成內(nèi)酯或半縮醛8
三、不飽和烴和次鹵酸（酯）、N-鹵代酰胺的反應8
1.次鹵酸及次鹵酸酯對烯烴的加成反應8
2.N-鹵代酰胺對烯烴的加成反應9
四、鹵化氫對不飽和烴的加成反應11
1.鹵化氫對烯烴的加成反應11
2.鹵化氫對炔烴的加成反應12
第三節(jié)烴類的鹵取代反應13
一、脂肪烴的鹵取代反應13
1.飽和脂肪烴的鹵取代反應13
2.不飽和烴的鹵取代反應13
3.烯丙位和芐位碳原子上的鹵取代反應14
二、芳烴的鹵取代反應16
1.反應通式16
2.反應機理：親電取代16
3.影響因素16
4.應用特點18
第四節(jié)羰基化合物的鹵取代反應19
一、醛和酮的α-鹵取代反應19
1.酮的α-鹵取代反應19
2.醛的α-鹵取代反應23
二、烯醇和烯胺衍生物的鹵化反應23
1.烯醇酯的鹵化反應24
2.烯醇硅烷醚的鹵化反應24
3.烯胺的鹵化反應25
三、羧酸衍生物的α-鹵取代反應26
1.反應通式26
2.反應機理26
3.應用特點27
第五節(jié)醇、酚和醚的鹵置換反應27
一、醇的鹵置換反應27
1.醇和鹵化氫或氫鹵酸的反應27
2.醇和鹵化亞砜的反應29
3.醇和鹵化磷的反應30
4.醇和有機磷鹵化物的反應32
二、酚的鹵置換反應33
1.反應通式33
2.反應機理33
3.應用特點33
三、醚的鹵置換反應34
1.反應通式34
2.反應機理34
3.應用特點34
第六節(jié)羧酸的鹵置換反應35
一、羧羥基的鹵置換反應——酰鹵的制備35
1.反應通式35
2.反應機理：SN i機理35
3.影響因素35
4.應用特點35
二、羧酸的脫羧鹵置換反應37
1.反應通式37
2.反應機理：自由基機理37
3.應用特點37
第七節(jié)其他官能團化合物的鹵置換反應38
一、鹵化物的鹵素交換反應38
1.反應通式38
2.反應機理：SN2機理38
3.影響因素38
4.應用特點38
二、磺酸酯的鹵置換反應39
1.反應通式39
2.反應機理39
3.應用特點39
三、芳香重氮鹽化合物的鹵置換反應39
1.反應通式39
2.反應機理40
3.應用特點40
第八節(jié)鹵化反應在化學藥物合成中應用實例41
一、化學藥物佐匹克隆簡介41
1.鎮(zhèn)靜催眠藥佐匹克隆的發(fā)現(xiàn)、上市和臨床應用41
2.佐匹克隆的化學名、商品名和結(jié)構(gòu)式41
3.佐匹克隆的合成路線41
二、鹵化反應在佐匹克隆合成中應用實例42
1.反應式42
2.反應操作42
3.操作原理和注解42
主要參考書42
參考文獻43
習題45

第二章烴化反應（Alkylation Reaction）48
第一節(jié)烴化反應機理48
一、親核取代反應48
1.雜原子的親核取代反應49
2.碳負離子的親核取代反應50
二、 親電取代反應51
第二節(jié)氧原子上的烴化反應51
一、醇的O-烴化51
1．鹵代烴為烴化劑52
2.芳基磺酸酯為烴化劑54
3.環(huán)氧乙烷為烴化劑54
4.烯烴為烴化劑55
5.其他烴化劑55
二、酚的O-烴化56
1.鹵代烴為烴化劑56
2.硫酸二甲酯為烴化劑57
3.重氮甲烷為烴化劑58
4.DCC縮合法58
5.烷氧鹽為烴化劑58
第三節(jié)氮原子上的烴化反應59
一、氨及脂肪胺的N-烴化59
1.反應通式59
2.反應機理59
3.應用特點59
二、芳香胺的N-烴化66
1.反應通式66
2.反應機理66
3.應用特點66
三、雜環(huán)胺的N-烴化68
1.反應通式68
2.反應機理68
3.應用特點69
第四節(jié)碳原子上的烴化反應69
一、芳烴的烴化：Friedel-Crafts反應69
1.反應通式70
2.反應機理70
3.影響因素71
4.應用特點72
二、炔烴的C-烴化75
1. 反應通式75
2.反應機理75
3.影響因素：鹵代烴結(jié)構(gòu)的影響75
4.應用特點76
三、格氏試劑的C-烴化76
1.反應通式76
2.反應機理76
3.影響因素77
4.應用特點78
四、羰基化合物α位C-烴化78
1.活性亞甲基化合物的C -烴化78
2.醛、酮、羧酸衍生物的α 位C -烴化81
3.烯胺的C -烴化84
五、相轉(zhuǎn)移烴化反應86
1.反應通式86
2.反應機理86
3.應用特點86
第五節(jié)烴化反應在化學藥物合成中應用實例89
一、化學藥物富馬酸替諾福韋酯簡介89
1.抗病毒藥物富馬酸替諾福韋酯的發(fā)現(xiàn)、上市和臨床應用89
2.富馬酸替諾福韋酯的化學名、商品名和結(jié)構(gòu)式90
3.富馬酸替諾福韋酯的合成路線90
二、烴化反應在富馬酸替諾福韋酯合成中應用實例91
1.反應式91
2.反應操作91
3.操作原理和注解91
主要參考書92
參考文獻92
習題95

第三章酰化反應（Acylation Reaction）98
第一節(jié)�；�反應機理99
一、電子反應機理99
1.親電反應機理99
2. C-親核反應機理100
二、自由基反應機理100
第二節(jié)氧原子上的酰化反應101
一、醇的O-�；�反應101
1.羧酸為酰化劑101
2.羧酸酯為�；瘎�105
3.酸酐為�；瘎�108
4.酰氯為�；瘎�112
5.酰胺為酰化劑114
二、酚的O-�；�反應115
第三節(jié)氮原子上的�；�反應117
一、脂肪胺的N-�；�反應117
1.羧酸為酰化劑117
2.羧酸酯為�；瘎�118
3.酸酐為酰化劑119
4.酰鹵為�；瘎�121
5.酰胺為酰化劑122
二、芳胺的N-�；�反應123
第四節(jié)碳原子上的酰化反應124
一、芳烴C-酰化124
1.Friedel-Crafts反應124
2.Hoesch反應127
3.Gattermann反應129
4.Vilsmeier-Haack反應129
5.Reimer-Tiemann反應130
二、烯烴C-酰化131
三、羰基化合物α位的C-�；�132
1. 活性亞甲基化合物的C-�；�132
2.Claisen 反應和Dieckmann反應133
3. 酮、腈的α位的C-�；�135
四、C-親核�；�136
1.直接法137
2.屏蔽法137
第五節(jié)酰化反應在化學藥物合成中應用實例139
一、化學藥物貝諾酯簡介139
1. 解熱鎮(zhèn)痛藥貝諾酯的發(fā)現(xiàn)、上市和臨床應用139
2.貝諾酯的化學名、商品名和結(jié)構(gòu)式139
3.貝諾酯的合成路線139
二、�；�反應在貝諾酯合成中的應用實例140
1.反應式140
2.反應操作140
3.操作原理和注解140
主要參考書140
參考文獻141
習題143

第四章縮合反應（Condensation Reaction）146
第一節(jié)縮合反應機理146
一、電子反應機理146
1.親核反應146
2.親電反應149
二、環(huán)加成反應機理149
1.［4+2］環(huán)加成反應149
2.1,3-偶極環(huán)加成反應150
第二節(jié)α-羥烷基、鹵烷基、氨烷基化反應151
一、α-羥烷基化反應151
1.羰基α-位碳原子的α-羥烷基化反應（Aldol縮合）151
2.不飽和烴的α-羥烷基化反應（Prins反應）154
3.芳醛的α-羥烷基化反應（安息香縮合）155
4.有機金屬化合物的α-羥烷基化157
二、α-鹵烷基化反應（Blanc反應）160
1.反應通式160
2.反應機理160
3.影響因素160
4.應用特點161
三、α-氨烷基化反應161
1.Mannich反應161
2.Pictet-Spengler 反應163
3.Strecker反應165
第三節(jié)β-羥烷基、β-羰烷基化反應166
一、β-羥烷基化反應166
1.反應通式167
2.反應機理167
3.應用特點167
二、β-羰烷基化反應(Michael反應)168
1.反應通式168
2.反應機理168
3.影響因素168
4.應用特點169
第四節(jié)亞甲基化反應169
一、羰基烯化反應（Wittig反應）169
1.反應通式169
2.反應機理170
3.影響因素170
4.應用特點171
二、羰基α位亞甲基化173
1.活性亞甲基化合物的亞甲基化反應(Knoevenagel反應）173
2.Stobbe反應175
3.Perkin反應176
第五節(jié)α,β-環(huán)氧烷基化反應(Darzens反應）178
1.反應通式178
2.反應機理178
3.影響因素179
4.應用特點179
第六節(jié)環(huán)加成反應180
一、Diels-Alder反應180
二、1,3-偶極環(huán)加成反應183
三、碳烯及氮烯對不飽和鍵的環(huán)加成184
第七節(jié)縮合反應在化學藥物合成中應用實例186
一、化學藥物普瑞巴林簡介186
1.抗癲癇藥普瑞巴林的發(fā)現(xiàn)、上市和臨床應用186
2.普瑞巴林的化學名、商品名和結(jié)構(gòu)式186
3.普瑞巴林的合成路線186
二、縮合反應在普瑞巴林合成中應用實例187
1.反應式187
2.反應操作187
3.操作原理和注解187
主要參考書188
參考文獻188
習題191

第五章重排反應（Rearrangement Reaction）194
第一節(jié)重排反應機理194
一、電子反應機理194
1.親核重排194
2.親電重排195
二、自由基反應機理196
三、周環(huán)反應機理196
第二節(jié)從碳原子到碳原子的重排197
一、Wagner-Meerwein重排197
1.反應通式197
2.反應機理197
3.影響因素198
4.應用特點199
二、Pinacol重排200
1.反應通式200
2.反應機理200
3.影響因素200
4.應用特點202
三、二苯基乙二酮-二苯基乙醇酸重排203
1.反應通式204
2.反應機理204
3.影響因素204
4.應用特點205
四、Favorskii重排206
1.反應通式206
2.反應機理206
3.影響因素206
4.應用特點207
五、Wolff重排和Arndt-Eistert合成209
1.反應通式209
2.反應機理209
3.影響因素209
4.應用特點210
第三節(jié)從碳原子到雜原子的重排211
一、Beckmann重排211
1.反應通式211
2.反應機理211
3.影響因素211
4.應用特點213
二、Hofmann重排214
1.反應通式214
2.反應機理214
3.影響因素214
4.應用特點215
三、Curtius重排217
1.反應通式217
2.反應機理217
3.影響因素217
4.應用特點218
四、Schmidt反應219
1.反應通式219
2.反應機理219
3.影響因素220
4.應用特點221
五、Baeyer-Villiger氧化/重排221
1.反應通式221
2.反應機理221
3.影響因素222
4.應用特點222
第四節(jié)從雜原子到碳原子的重排223
一、Stevens重排223
1.反應通式223
2.反應機理223
3.影響因素224
4.應用特點225
二、Sommelet-Hauser重排225
1.反應通式226
2.反應機理226
3.影響因素226
4.應用特點226
三、Wittig重排226
1.反應通式226
2.反應機理227
3.影響因素227
4.應用特點227
第五節(jié)σ鍵遷移重排228
一、Claisen重排228
1.反應通式228
2.反應機理228
3.影響因素228
4.應用特點229
二、Cope重排231
1.反應通式231
2.反應機理231
3.影響因素231
4.應用特點232
三、Fischer 吲哚合成232
1.反應通式232
2.反應機理233
3.影響因素233
4.應用特點233
第六節(jié)重排反應在化學藥物合成中應用實例234
一、化學藥物替格瑞洛簡介234
1.抗血小板藥物替格瑞洛的發(fā)現(xiàn)、上市和臨床應用234
2.替格瑞洛的化學名、商品名和結(jié)構(gòu)式235
3.替格瑞洛的合成路線235
二、Curtius重排在替格瑞洛合成中應用實例236
1.反應式236
2.反應操作236
3.操作原理和注解236
主要參考書237
參考文獻237
習題240

第六章氧化反應（Oxidation Reaction）243
第一節(jié)氧化反應機理243
一、電子反應機理243
1.親電反應243
2.親核反應245
二、自由基反應機理246
1.自由基加成246
2.自由基取代246
3.自由基消除247
第二節(jié)烴類的氧化反應247
一、烷烴的氧化247
1.叔丁烷氧化成叔丁基過氧醇247
2.環(huán)烷烴的氧化248
二、芐位C—H鍵的氧化248
1.氧化生成醛248
2.氧化形成酮、羧酸250
三、羰基α位活性C—H鍵的氧化251
1.形成α-羥酮251
2.形成1，2-二羰基化合物251
四、烯丙位活性C—H鍵的氧化252
1.用二氧化硒氧化252
2.用CrO3-吡啶絡(luò)合物（Collins試劑）和鉻的其他絡(luò)合物氧化253
3.用過（氧）酸酯氧化254
第三節(jié)醇類的氧化反應255
一、伯、仲醇被氧化成醛、酮255
1.用鉻化合物氧化255
2.用錳化合物氧化256
3.用二甲基亞砜氧化257
4.Oppenauer氧化258
二、醇被氧化成羧酸259
1.反應通式259
2.反應機理259
3.應用特點：醇氧化制備羧酸259
三、1，2-二醇的氧化260
1.反應通式260
2.反應機理260
3.應用特點260
第四節(jié)醛、酮的氧化反應261
一、醛的氧化261
1.反應通式261
2.反應機理261
3.應用特點262
二、酮的氧化262
第五節(jié)含烯鍵化合物的氧化263
一、烯鍵環(huán)氧化263
1.α，β-不飽和羰基化合物的環(huán)氧化263
2.不與羰基共軛的烯鍵的環(huán)氧化264
二、烯鍵氧化成1，2-二醇267
1.順式羥基化267
2.反式羥基化269
三、烯鍵的斷裂氧化270
1.用高錳酸鹽氧化270
2.臭氧分解271
第六節(jié)芳烴的氧化反應272
一、芳烴的氧化開環(huán)272
1.反應通式272
2.反應機理272
3.應用特點272
二、氧化成醌273
1.反應通式273
2.反應機理273
3.影響因素273
4.應用特點273
三、芳環(huán)的酚羥基化274
1.反應通式274
2.反應機理274
3.應用特點274
第七節(jié)脫氫反應275
一、羰基的α，β-脫氫反應275
1.二氧化硒為脫氫劑275
2.醌類作氫接受體276
3.有機硒為脫氫劑277
二、脫氫芳構(gòu)化278
1.反應通式278
2.反應機理278
3.應用特點278
第八節(jié)胺的氧化反應279
一、伯胺的氧化279
1.反應通式279
2.反應機理279
3.影響因素280
4.應用特點：伯胺氧化——制備硝基化合物280
二、仲胺的氧化280
1.反應通式280
2.反應機理280
3.應用特點281
三、叔胺的氧化281
1.反應通式281
2.反應機理281
3.應用特點282
第九節(jié)其他氧化反應282
一、鹵化物的氧化282
1.反應通式282
2.反應機理282
3.影響因素283
4.應用特點：α-酮醛的制備283
二、磺酸酯的氧化283
1.反應通式283
2.反應機理283
3.應用特點：磺酸酯氧化制備羰基化合物283
第十節(jié)氧化反應在化學藥物合成中應用實例284
一、化學藥物奧美拉唑簡介284
1.抗?jié)�瘍藥奧美拉唑的發(fā)現(xiàn)、上市和臨床應用284
2.奧美拉唑的化學名、商品名和結(jié)構(gòu)式284
3.奧美拉唑的合成路線284
二、氧化反應在奧美拉唑合成中應用實例284
1.反應式284
2.反應操作284
3.操作原理和注解285
主要參考書285
參考文獻285
習題288

第七章還原反應（Reduction Reaction）292
第一節(jié)還原反應機理292
一、電子反應機理292
1.親核反應292
2.親電反應：親電加成294
二、自由基反應機理294
1.電子轉(zhuǎn)移還原294
2.自由基取代還原：硅烷還原疊氮基為氨基的反應296
三、催化氫化反應機理296
1.非均相催化氫化296
2.均相催化氫化297
第二節(jié)不飽和烴的還原反應297
一、炔、烯的還原297
1.非均相催化氫化298
2.均相催化氫化301
3.二酰亞胺還原303
4.硼氫化反應304
二、芳烴的還原305
1.催化氫化法305
2.化學還原法：Birch反應305
第三節(jié)羰基（醛、酮）的還原反應306
一、還原成烴的反應306
1.Clemmensen反應307
2. Wolff-Кижер-黃鳴龍還原反應308
3.金屬復氫化物和催化氫化還原310
二、還原成醇的反應311
1.金屬復氫化合物為還原劑311
2.醇鋁為還原劑312
3.多相催化氫化還原314
4.均相催化氫化314
三、還原胺化反應315
1.羰基的還原胺化反應315
2.Leuckart-Wallach反應和Eschweiler-Clarke反應316
第四節(jié)羧酸及其衍生物的還原反應317
一、酰鹵還原為醛317
1.反應通式317
2.反應機理317
3.應用特點317
二、酯及酰胺的還原318
1.酯還原成醇318
2.酯和酰胺還原為醛319
3.酯的雙分子還原偶聯(lián)反應320
4.酰胺還原為胺321
三、腈的還原322
1.反應通式322
2.反應機理322
3.影響因素322
4.應用特點322
四、羧酸及酸酐的還原323
1.羧酸的化學還原323
2.酸酐的化學還原324
第五節(jié)含氮化合物的還原反應325
一、硝基化合物的還原325
1.活潑金屬為還原劑325
2.含硫化合物為還原劑326
3.催化氫化還原327
4.金屬復氫化物為還原劑328
二、其他含氮化合物的還原329
1.偶氮化合物的還原329
2.疊氮化合物的還原329
第六節(jié)氫解反應330
一、脫鹵氫解330
1.反應通式330
2.反應機理：利用催化氫化的脫鹵氫解330
3.影響因素331
4.應用特點331
二、脫芐氫解332
1.反應通式332
2.反應機理332
3.影響因素332
4.應用特點332
三、脫硫氫解333
1.反應通式333
2.反應機理333
3.影響因素333
4.應用特點333
第七節(jié)還原反應在化學藥物合成中應用實例334
一、化學藥物拉米夫定簡介334
1.抗病毒藥物拉米夫定的發(fā)現(xiàn)、上市和臨床應用334
2.拉米夫定的化學名、商品名和結(jié)構(gòu)式334
3.拉米夫定的合成路線334
二、還原反應在拉米夫定合成中應用實例335
1.反應式335
2.反應操作335
3.操作原理和注解336
主要參考書336
參考文獻336
習題339

第八章合成設(shè)計原理（Principle of Synthesis Design）342
第一節(jié)常用術(shù)語342
一、靶分子及其變換342
1.靶分子342
2.變換342
二、合成子及其等價試劑343
1.合成子343
2.合成子的“等價試劑”343
3.合成子的分類343
三、極性反轉(zhuǎn)346
1.交換雜原子 a1→d1346
2.引入雜原子346
3.添加碳原子347
四、等電性反應和半反應組合347
五、跨距349
六、逆向切斷、逆向連接和逆向重排349
1.逆向切斷349
2.逆向連接350
3.逆向重排350
七、逆向官能團變換351
1.逆向官能團互換（antithetical functional group interconversion，簡稱FGI）351
2.逆向官能團添加（antithetical functional group addition，簡稱FGA）351
3.逆向官能團除去（antithetical functional group removal，簡稱FGR）351
第二節(jié)逆合成分析法352
一、單官能團和雙官能團化合物的變換352
1.單官能團化合物352
2. 1，2-雙官能團化合物354
3. 1，3-雙官能團化合物354
4. 1，4-雙官能團化合物355
5. 1，5-雙官能團化合物356
6. 1，6-雙官能團化合物357
二、脂環(huán)和雜環(huán)化合物的變換357
1.三元脂環(huán)357
2.四元脂環(huán)359
3.六元脂環(huán)359
4.雜環(huán)化合物360
三、簡化方法361
1.官能團變換的應用361
2.尋找特殊結(jié)構(gòu)成分363
3.尋找“策略性”鍵363
4.對稱性應用364
5.重排反應的應用365
四、選擇性控制366
1.化學選擇性和區(qū)域選擇性366
2.立體選擇性367
3.實例：反-1，3-二取代四氫咔啉和天然降壓藥l-（-）-利血平368
第三節(jié)仿生合成法372
一、次生代謝產(chǎn)物的生物合成372
1.初生代謝與次生代謝372
2.次生代謝產(chǎn)物生物合成途徑372
二、仿生合成373
1.模擬酶催化單碳片段轉(zhuǎn)移（one carbon-fragment transfer）的仿生合成373
2.模擬β-多酮代謝途徑377
3.模擬氨基酸代謝途徑379
4.模擬活性前體及其混合代謝途徑383
第四節(jié)合成設(shè)計在化學藥物合成中應用實例386
一、化學藥物加蘭他敏簡介386
1.天然抗AD藥物加蘭他敏的發(fā)現(xiàn)、上市和臨床應用386
2.加蘭他敏的化學名、商品名、結(jié)構(gòu)式和生物合成途徑387
3.氫溴酸加蘭他敏的合成路線388
二、仿生芳香偶聯(lián)反應在加蘭他敏合成中應用實例388
1.反應式388
2.反應操作（工業(yè)規(guī)模制備）389
3.操作原理和注解389
主要參考書389
參考文獻390
習題393

習題答案394

附錄417
常用化學英文縮略語及其中譯名417
重要化學試劑及人名反應索引425