第38讲有机化合物的合成5251.pdf

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1、第 1 页 共 5 页 第 38 讲 有机化合物的合成（建议 2 课时完成）考试目标 1掌握有机合成的基本方法和程序 2能够掌握各种有机物之间的转化关系，常见官能团的引入、转换、保护和消除的方法 3能根据具体要求设计合成路线并书写相关化学方程式 要点精析 一、有机合成基本要求 原理正确、原料价廉；途径简捷、便于操作；条件适宜、易于分离。二、.烃及烃的衍生物的转化关系是解合成题的基础 烃及烃的衍生物相互转化的实质是官能团之间的转变：烷 烃醇醛羧 酸酯烯 烃炔 烃卤 代 烃 三、有机合成的常规方法 1.官能团的引入和转换（1）C=C 的形成：一元卤代烃在强碱的醇溶液中消去 HX；醇在浓硫酸存在的条

2、件下消去 H2O；二元卤代烃在锌粉存在的条件下消去 X2；烷烃的热裂解和催化裂化。（2）CC 的形成：二元卤代烃在强碱的醇溶液中消去两分子的 HX；一元卤代烯烃在强碱的醇溶液中消去 HX；实验室制备乙炔原理的应用。（3）卤素原子的引入方法：烷烃的卤代（主要应用于甲烷）；-H 的卤代（红磷做催化剂）；烯烃、炔烃的加成（HX、X2）；芳香烃与 X2的加成；芳香烃苯环上的卤代；芳香烃侧链上的卤代；醇与 HX 的取代；烯烃与 HOCl 的加成。（4）羟基的引入方法：烯烃与水加成；卤代烃的碱性水解；醛的加氢还原；酮的加氢还原；酯的酸性或碱性水解；苯氧离子与酸反应；烯烃与 HOCl 的加成。（5）醛基或羰

3、基的引入方法：烯烃的催化氧化；烯烃的臭氧氧化分解；炔烃与水的加成；醇的催化氧化。（6）羧基的引入方法：丁烷的催化氧化；苯的同系物被酸性高锰酸钾溶液氧化；醛的催化氧化；酯的水解。CN 的酸性水解；肽、蛋白质的水解；酰氨的水解。（7）酯基的引入方法：酯化反应的发生；酯交换反应的发生。（8）硝基的引入方法：硝化反应的发生。（9）氰基的引入方法：烯烃与 HCN 的加成；炔烃与 HCN 的加成；卤代烃与CN-的取代。（10）氨基的引入方法：NO2的还原；CN 的加氢还原；肽、蛋白质的水解。2.碳链的增减（1）增长碳链的方法：卤代烃与金属钠反应；烷基化反应；C=O 与格式试剂反第 2 页 共 5 页 应；

4、通过聚合反应；羟醛缩合；烯烃、炔烃与 HCN 的加成反应；卤代烃在醇溶液中与 NaCN 的取代反应；有机铜锂与卤代烃的反应。（2）缩短碳链的方法：脱羧反应；烯烃的臭氧分解；烯烃、炔烃被酸性高锰酸钾溶液氧化；苯的同系物被酸性高锰酸钾溶液氧化；烷烃的催化裂化。3.官能团的消除 通过加成反应消除不饱和键。通过消去反应或氧化反应或酯化反应等消除羟基（OH）通过加成反应或氧化反应等消除醛基（CHO）4.有机物成环规律 类型 方式 酯成环（C OO）二元酸和二元醇的酯化成环 酸醇的酯化成环 醚键成环（O）二元醇分子内脱水成环 二元醇分子间脱水成环 肽键成环 二元酸和二氨基化合物成环 氨基酸成环 不饱和烃小

5、分子加成 双烯合成成环 三分子乙炔生成苯 5.官能团的衍变(1)一元合成路线 RCHCH2 卤代烃一元醇一元醛一元羧酸酯(2)二元合成路线 OHHCOHHCClHCClHCCHCHOHCHCH2|2|OH2|2|Cl22OH23222水解加成消去(3)芳香化合物合成路线 改变官能团的位置 3|3HBr23HBr223CHBrHCCHCHCHCHBrCHCHCH加成消去 四、有机合成中官能团的保护 在有机合成中，某些不希望起反应的官能团，在反应试剂或反应条件的影响下而产生副反应，这样就不能达到预计的合成目标，因此，必须采取措施保护某些官能团，待完成反应后再除去保护基，使其复原。1、保护措施必须符

6、合如下要求（1）只对要保护的基团发生反应，而对其它基团不反应；（2）反应较易进行，精制容易；（3）保护基易脱除，在除去保护基时，不影响其它基团。2、常见的基团保护措施 第 3 页 共 5 页（1）羟基的保护 在进行氧化或某些在碱性条件下进行的反应,往往要对羟基进行保护。防止羟基受碱的影响，可用成醚反应：防止羟基氧化可用酯化反应：（2）对羧基的保护 羧基在高温或碱性条件下，有时也需要保护。对羧基的保护最常用的是酯化反应：（3）对不饱和碳碳键的保护 碳碳双键易被氧化，对它们的保护主要用加成反应使之达到饱和。；（4）对羰基的保护（以信息形式出现）羰基，特别是醛基，在进行氧化反应或遇碱时，往往要进行保

7、护。对羰基的保护一般采用生成缩醛或缩酮的反应。（缩醛或缩酮）（缩酮）生成的缩醛或缩酮水解又变成原来的醛或酮。五、常见的合成方法 解答有机合成题时，首先要正确判断合成的有机物属于哪一类有机物，带有何种官能团，然后结合所学过的知识或题给信息，寻找官能团的引入、转换、保护或消去的方法，尽快找出合成目标有机物的关键和突破点。基本方法有：(1)正向合成法：此法采用正向思维方法，从已知原料入手，找出合成所需要的直接或间接的中间产物，逐步推向目标合成有机物，其思维程序是：原料中间产物产品。例 1已知：有机物中的硝基在铁和盐酸作用下，能被还原成氨基：对乙酰胺基酚又称扑热息痛，为白色晶体，是一种优良的解热镇痛药

8、，其毒性较菲那西汀，阿司匹林低。扑热息痛的生产流程为：第 4 页 共 5 页 请回答下列问题（1）写出反应的化学方程式 由氯苯制 A：_ 由 A 制 B：_ 由 B 制 C：_（2）扑热息痛在潮湿环境中长期受热能发生水解，写出扑热息痛水解的化学方程式 解析这一合成题的原料是，目标产物是原料与目标之间给了若干的提示。根据条件不能分析 A 应为，B 生成 C 的变化经点是生成，C 生成扑热息痛的变化点是生成NHCOCH3。这时将 A 与目标产物对比，不难得出 AB 的变化点为Cl 生成OH。答案 (2)逆向合成法：此法采用逆向思维方法，从目标合成有机物的组成、结构、性质入手，找出合成所需的直接或间接的中间产物，逐步推向已知原料，其思维程序是：产品中间产物原料。例 2写出用和饱和食盐水制乙二酸乙二醋的化学方程式。解析生成目标产物的最后一步是乙二酸、乙二醇的醋化，又知乙二醇氧化可得乙二酸。乙二醇比原料分子中少了二个碳原子，因此必须将原料进行减碳反应达到分子内只含两个碳原子的要求。因此合成路线为：第 5 页 共 5 页 (3)综合比较法：此法采用综合思维的方法，将正向或逆向推导出的几种合成途径进行比较，得出最佳合成路线。