内容正文:
第14讲 有机合成
学习目标
1.了解构建碳骨架的方法。
2.掌握官能团的引入方法和官能团的保护方法。
3.初步掌握有机合成题的解题思路。
4.了解常见信息反应。
考点精讲
一、有机合成的主要任务
1.构建碳骨架
目标
方法
(1)增长碳链
①乙炔与氰化氢
②醛或酮与氰化氢
③羟醛缩合
(2)缩短碳链
④碳碳双键或三键与高锰酸钾
⑤苯环侧链与高锰酸钾
(3)构建碳环
⑥D-A反应
(1)增长碳链
①乙炔与氰化氢
②醛或酮与氰化氢
③羟醛缩合
(2)缩短碳链
④碳碳双键或三键与高锰酸钾
⑤苯环侧链与高锰酸钾
(3)构建碳环
⑥D-A反应
2.引入官能团
目标
方法
(1)引入双键
碳卤键消去;羟基消去;碳碳三键与H2加成;
(2)引入碳卤键
饱和碳卤代;苯环卤代;羟基与HX反应;苯酚卤代;
(3)引入羟基
碳碳双键与水加成;碳卤键水解;羰基与H2加成;酯水解;
(4)引入醛基
羟基氧化;
(5)引入羧基
羟基氧化;醛基氧化;酯水解;
(6)引入酯基
酯化;
(1)引入双键
①
②
③
(2)引入碳卤键
①
②
③
④
(3)引入羟基
①
②
③
④
(4)引入醛基
(5)引入羧基
①
②
③
④
⑤
⑥
(6)引入酯基
①
②
③
④
⑤
3.官能团的保护
(1)酚羟基的保护
(2)碳碳双键的保护
例题1.已知:苯胺易被氧化。在有机合成步骤中设计步骤Ⅰ和步骤Ⅲ的目的是防止在硝化过程中将氨基氧化。
二、有机合成路线的设计与实施
例题2.以甲苯为原料合成苯甲酸苯甲酯()
变式2.1.以乙烯为原料合成1,4-二氧六环()
变式2.2.以苯为原料合成1,4-环己二醇()
三、有机推断
例题3.香豆素是一种天然香料,存在于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水杨醛与乙酸酐在催化剂存在下加热反应制得:
以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线(部分反应条件及副产物已略去)
已知以下信息:
①A中有五种不同化学环境的氢;
②B可与FeCl3溶液发生显色反应;
③同一个碳原子上连有两个羟基通常不稳定,易脱水形成羧基。
请回答下列问题:
(1)香豆素的分子式为__________________;
(2)由甲苯生成A的反应类型为_______________;A的化学名称为_______________;
(3)由B生成C的化学反应方程式为_____________________________________________;
(4)B的同分异构体中含有苯环的还有______种,其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的有______种;
(5)D的同分异构体中含有苯环的还有_______种,其中:
①既能发生银镜反应,又能发生水解反应的是_______________(写结构简式);
②能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2的是_______________(写结构简式)。
答案:
(1)C9H6O2
(2)取代反应 2氯甲苯(邻氯甲苯)
变式3.1.萜品醇可作为消毒剂、抗氧化剂、医药和溶剂。合成a-萜品醇G的路线之一如下:
已知:
请回答下列问题:
(1)A所含官能团的名称是________________。
(2)A催化氢化得Z(C7H12O3),写出Z在一定条件下聚合反应的化学方程式:
______________________________________________________________________。
(3)B的分子式为_____________;写出同时满足下列条件的B的链状同分异构体的结构简式:________________________________________________________________。
①核磁共振氢谱有2个吸收峰 ②能发生银镜反应
(4)BC、EF的反应类型分别为_____________、_____________。
(5)CD的化学方程式为_________________________________________________。
(6)试剂Y的结构简式为______________________。
(7)通过常温下的反应,区别E、F和G的试剂是 _______ 和__________。
(8)G与H2O催化加成得不含手性碳原子(连有4个不同原子或原子团的碳原子叫手性碳原子)的化合物H,写出H的结构简式______________________。
答案:
(1)羰基、羧基
(2)
(3)C8H14O3
(4)取代反应 酯化反应(或取代反应)
(5)
(6)CH3MgX(X=Cl、Br、I)
(7)NaHCO3溶液 Na
(8)
例题4.氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速聚合为从而具有胶黏性。某种氰基