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常考题空5有机合成路线的设计
【高考必备知识】
1.有机合成中官能团的转变
(1)官能团的引入
①引入或转化为碳碳双键的三种方法
醇的消去反应引入
CH,CH,OH浓孩能→CH,CH2↑十H,O
170C
卤代烃的消去反应引入
CH,CH,Br+NaOH→CH2CH2↑+NaBr+H,O
炔烃与H2、X、X的不
CH=CH+H2M→CH,-CH,CH=CH+Br,→CHBr-CHBr
完全加成反应
CHCH+HCl雀化N→CH,CHC
②引入碳卤健的三种方法
CH,CH,+C,光爵→HC1+CH,CH,Cl(还有其他的卤代烃)
烷烃、苯及其同系物与
○-cH+c.sc○c+H
卤素单质发生取代反应
CH2-CHCH3+Br2-CH2Br-CHBrCHa
不饱和烃与卤素单质、
CHCH+HCl化剂→CH,CHCl
卤化氧的加成反应
CH,CHCH,+HBr化剂→CH,一CHBrCH,
醇与氢卤酸的取代反应
ROH+XA→RX+H2O
③引入羟基的四种方法
烯烃与水加成生成醇
CH,-CH十H,0化MCH,CH,OH
加热、加压
卤代烃的碱性水解成醇
CH;CHz-Br+NaOH->CH,CH,-OH+NaBr
A
醛或铜与氢气加成生成醇
化剂-CH,CH一OH
CH一C-H+h△
OH
CH-C一CH+HCH:一CH厂CH
酯水解生成醇
CH;COOCH2CH +H2O-CH COOH+CHCH2OH
①引入碳氧双健醛基或羰基)的方法
2CH,CH2CH2OH+O:->2CH.CH2CHO+2H2O
醇的催化氧化生成醛(酮
OH
2CH-CH-CH3+02
连在同一个碳上的两个羟
基脱水
CH,
-oB0>CH一C
含碳碳三健的物质与水加
成
CH,C=CH+0装CH一C一CH
⑤引入羧基的2种方法
醛基氧化
2CH,CH0+02s化剂→2CH,C00H
酯、肽、蛋白质、羧酸盐的水解
CH:COOCH2CH:+H2O-CHCOOH+CHCH2OH
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(2)官能团的消除
①通过加成反应可以消除不饱和健碳碳双健、碳碳三健、苯环等)
如:CH2CH2在催化剂作用下与H2发生加成反应
②通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基
如:CHCH2OH消去生成CH2CH2,CHCH2OH被氧化生成CH CHO
③通过加成或氧化反应等消除醛基
如:CH CHO被氧化生成CH,COOH,CH CHO被H2还原生成CHCH2OH
0
④通过水解反应消除酯基(CO—R)、肽健、卤素原子
如:CH,COOCH5在酸性条件下水解生成CHCOOH和CH,OH
⑤通过消去反应或水解反应消除卤素原子
如:CH,CHBr在NaOH醇溶液中发生消去反应生成乙烯和溴化钠,在NaOH水溶液中发生水解反应生成乙
醇和溴化钠
(③)官能团的改变
①通过某些化学途径使一个官能团变成两个
a.CH3 CH2OH→CH2CH2→CH2XCHX→CH2OHCH2OH
b.CH2CHCH2CH3+CH;CHXCH2CH3→CH,CH-CHCH3→CH;CHXCHXCH3→CH2 CHCH-CH2
②利用官能团的衍生关系进行衍变
如:RCH,OH尝RCH00.R-C0OH
③通过某些手段改变官能团的位置
如:CH;CHXCHXCH3→H2C-CHCH-CH2→CH2XCH2CH2CHX
2.官能团的保护与恢复
()碳碳双健:易与卤素单质加成,易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化
方法:在氧化其他基团前可以利用其与HC1等的加成反应将其保护起来,后再利用消去反应转变为碳碳双键
CH2COOH
CHCOOH
如:
oaH,c=-CHCHOHH-Hoc,CH,CHCICHOH -KMOL-C一C-cooH古i设
aOH醇
CHCOOH
(2)酚羟基:易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化
方法①:在氧化其他基团前用碘甲烷(CH)先转化为苯甲醚,后用氢碘酸酸化重新转化为酚
如:
OH CHsL
OCH3-HL
-OH
方法②:在氧化其他基团前用NOI溶液先转化为酚钠,后酸化重新转化为酚
如:
OH NaOH溶液,
ONa
OH
(3)醛基:易被氧化
方法:在氧化其他基团前可以用乙醇(或乙二醇)加成保护
P
OC2Hs
如:R一CH
en,oL,R-—oc
HCI
HO-R-CH
H
()氢基:易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化
方法:在氧化其他基团前可以用醋酸酐将氨基转化为酰胺,然后再水解转化为氨基。
NH与
(CH3COO
NHCOCH3 OH H2O-「
NH2
如:
3.有机合成中碳链的增长或缩短
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