内容正文:
第62讲 有机合成路线设计及有机推断
[课程标准] 1.根据合成路线图学会推断有机物的结构,判断反应条件及熟练书写化学方程式。2.根据信息能设计有机化合物的合成路线。
考点一 有机合成路线的设计
1.有机合成题的解题思路
2.有机合成中碳骨架的构建
(1)碳链增长的反应
①加聚反应;
②缩聚反应;
③酯化反应;
④利用题目信息所给反应,如:醛酮中的羰基与HCN加成。
(2)碳链减短的反应
①烷烃的裂化反应;
②酯类、糖类、蛋白质等的水解反应;
③利用题目信息所给反应,如:烯烃、炔烃的氧化反应,羧酸及其盐的脱羧反应等。
(3)常见由链成环的方法
①二元醇成环:
如:HOCH2CH2OH ;
②羟基酸酯化成环:
如:
;
③氨基酸成环:
如:H2NCH2CH2COOH
―→;
④二元羧酸成环:
如:HOOCCH2CH2COOH +H2O;
⑤利用题目所给信息成环,如常给信息二烯烃与单烯烃的聚合成环:
。
3.有机合成中官能团的转化
(1)官能团的引入
引入官能团
引入方法
引入卤素原子
①烃、酚的取代;
②不饱和烃与HX、X2的加成;
③醇与氢卤酸(HX)反应
引入羟基
①烯烃与水加成;
②醛、酮与氢气加成;
③卤代烃在碱性条件下水解;
④酯的水解;
⑤葡萄糖发酵产生乙醇
引入碳碳双键
①某些醇或卤代烃的消去;
②炔烃不完全加成;
③烷烃裂化
引入碳氧双键
①醇的催化氧化;
②连在同一个碳上的两个羟基脱水;
③含碳碳三键的物质与水加成
引入羧基
①醛基氧化;
②酯、肽、蛋白质、羧酸盐的水解
(2)官能团的消除
①通过加成反应可以消除不饱和键(双键、三键、苯环);
②通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基;
③通过加成或氧化反应等消除醛基;
④通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。
(3)官能团的改变
①利用官能团的衍生关系进行衍变,如
;
②通过某种化学途径使一个官能团变为两个,如
CH3CH2OHCH2===CH2
Cl—CH2—CH2—ClHO—CH2—CH2—OH;
③通过某种手段改变官能团的位置,如
。
4.官能团的保护与恢复
(1)碳碳双键:在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来,待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。
(2)酚羟基:在氧化其他基团前可以用NaOH溶液或CH3I保护。
(3)醛基:在氧化其他基团前可以用乙醇(或乙二醇)加成保护。
。
②。
(4)氨基: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。
。
(5)醇羟基、羧基可以成酯保护。
1.化合物可由1氯丁烷经过四步反应合成:CH3CH2CH2CH2ClXYCH3CH2CH2COOH
反应1的反应条件为________,反应2的化学方程式为________________________。
解析: 反应1为CH3CH2CH2CH2Cl的水解反应,反应条件为NaOH水溶液、加热。反应2为CH3CH2CH2CH2OH的催化氧化反应。
答案: NaOH水溶液、加热
2CH3CH2CH2CH2OH+O22CH3CH2CH2CHO+2H2O
2.已知:,试写出由1,3丁二烯和乙炔为原料(无机试剂及催化剂任用)合成的合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。
答案:
3.伪麻黄碱(D)是新康泰克的成分之一,能够缓解感冒时带来的鼻塞、流鼻涕和打喷嚏症状,其中一种合成路线如下:
已知参照上述合成路线,设计一条由苯和乙酸为起始原料制备的合成路线: _______________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:
考点二 有机综合推断
1.根据反应条件推断反应物或生成物
(1)“光照”为烷烃的卤代反应。
(2)“NaOH水溶液、加热”为R—X的水解反应,或酯()的水解反应。
(3)“NaOH醇溶液、加热”为R—X的消去反应。
(4)“HNO3(浓H2SO4)”为苯环上的硝化反应。
(5)“浓H2SO4、加热”为R—OH的消去或酯化反应。
(6)“浓H2SO4、170 ℃”是乙醇消去反应的条件。
2.根据有机反应的特殊现象推断有机物的官能团
(1)使溴水褪色,则表示该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键或醛基。
(2)使酸性KMnO4溶液褪色,则该物质中可能含有碳碳
双键、碳碳三键、醛基或苯的同系物(侧链烃基中与苯环直接相连的碳原子上必须含有氢原子)。
(3)遇FeCl3溶液显紫色或加入浓溴水出现白色沉淀,表示该物质分子中含有酚羟基。
(4)加入新制Cu(OH)2并加热,有砖红