一、有机合成的过程
1、有机合成定义:有机合成是利用简单、易得的原料,通过有机反应,生成具有特定结构和功能的有机化合物。
2、有机合成的任务:包括目标化合物分子骨架构建和官能团的转化。
3、有机合成过程
有机合成过程示意图:
4、有机合成的思路:就是通过有机反应构建目标分子的骨架,并引入或转化所需的官能团。
官能团的引入方法
1、引入C=C的方法:
(1) 卤代烃消去
(2) 醇消去
(3) C≡C不完全加成等
2、卤素原子的方法:
(1) 醇(或酚)和HX取代
(2) 烯烃(或炔烃)和HX、X2加成
(3) 烷烃(苯及其同系物)和X2的取代等
3、引入羟基(—OH)的方法:
(1) 烯烃和水加成
(2) 卤代烃和NaOH水溶液共热(水解)
(3) 醛(或酮)还原(和H2加成)
(4) 酯水解
(5) 醛氧化(引入—COOH中的—OH)等
4、引入醛基和羧基的方法有:
醛基:
(1) R—CH2OH氧化
(2) 乙炔和水加成
(3) RCH=CHR’ 适度氧化
(4) RCHX2水解等
羧基:
(1) R—CHO氧化
(2) 酯水解
(3) RCH=CHR' 适度氧化
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(4) RCX3水解等
5、如何增加或减少碳链?
增加:
① 酯化反应
② 醇分子间脱水(取代反应)生成醚
③加聚反应
④缩聚反应
⑤ C=C或C≡C和HCN加成等
减少:
① 水解反应:酯水解,糖类、蛋白质(多肽)水解
② 裂化和裂解反应;
③ 脱羧反应;
④ 烯烃或炔烃催化氧化(C=C或C≡C断开)等
二、有机合成的常用方法(详细)
1、官能团的引入
(1)双键的引入
①通过消去反应(某些卤代烃或醇),可引入C=C双键。如:
②通过催化氧化反应(某些醇),可引入C=O双键。如:
(2)卤原子(—X)的引入
①不饱和烃与HX或X2发生加成反应。如:
(引入一个—X)
(引入两个—X)
②醇与HX发生取代反应。如:
(3)羟基(—OH)的引入
①通过加成反应引入。如:
烯烃与水加成:
醛(或酮)与氢气加成:
②通过水解反应引入。如:
卤代烃的水解:
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酯的水解:
2、官能团的消除
(1)通过加成反应消除不饱和键。
(2)通过消去反应或氧化反应或酯化反应等消除羟基(—OH)
(3)通过加成反应或氧化反应等消除醛基(—CHO)
3、官能团的衍变
(1)一种官能团变成多种官能团。如:
(2)
(3)改变官能团的位置
这种情况题目信息中会明示某些衍变途径,如:
(此种加成方式题中会举例明示的)
4、碳骨架的增减
(1)增长碳链:它常以信息形式给出。常见方法有:不饱和烃、醛与HCN的加成;不饱和烃的加成、聚合;酯化反应;含有多种官能团的物质间的缩聚反应等。
(2)减短碳链:如烃的裂化(或裂解);酯的水解;某些烃(如苯的同系物、烯烃及炔烃)的氧化等。
三、有机合成题解题思路和方法
1、合成设计思路:
2、解题思路:
(1)、正向合成分析法
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可间接的中间产物,逐步推向目标合成有机物。正向合成分析法示意图:
基础原料 → 中间体 → 中间体 → 目标化合物
(2)、逆向合成分析法
是将目标化合物倒退一步寻找上一步反应的中间体,该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物。所确定的合成路线各步反应,其反应条件必须比较温和,并具有较高的产率,所使用物基础原料和辅助原料应该是低毒性、低污染、易得和廉价的。逆向合成分析法示意图:
目标化合物 → 中间体 → 中间体 → 基础原料
例1、以(草酸二乙酯)为例,说明逆推法在有机合成中的应用。以乙烯为原料合成
(1)分析草酸二乙酯,官能团有 酯基 ;
(2)反推,酯是由酸和醇合成的,则反应物为 乙二酸 和 乙醇 ;
(3)反推,酸是由醇氧化成醛再氧化酸来的,则可推出醇为 乙二醇
(4)反推,此醇A与乙醇的不同之处在于 羟基个数 。此醇羟基的引入可用 乙烯和卤代烃的加成,然后水解成乙二醇
(5)反推,乙醇的引入可用 乙烯和水加成制备
途限b327方优上是件网升297d18db4757东4c4d慧aa26根广软5905司元4e85科-技学术有公 例2、敌草胺是一种除草剂。它的合成路线如下:
已知:,写出以苯酚和乙醇为原料制备
的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图例如下:
答案: