内容正文:
有机合成4条常见路线+教材3类易忽略反应
一、有机合成中常用的4条合成路线
1.烃、卤代烃、烃的含氧衍生物之间的转化关系:
烃(烷烃、烯烃、炔烃通过取代/加成反应)→ 卤代烃(水解反应)→ 醇(氧化反应)→ 醛/酮(进一步氧化反应)→ 羧酸(酯化反应)→ 酯,反向可通过还原、水解等反应实现逆合成;
2. 一元合成路线:
针对单官能团有机物的合成,核心是“逐步引入官能团”,常见路径:
烷烃(消去反应) → 烯烃(HX加成反应)→ 卤代烃(水解)→ 一元醇(氧化)→ 一元醛(进一步氧化)→ 一元羧酸(酯化)→ 一元酯,重点记住每一步的反应条件(之前的的文章整理过19中反应条件,可反复查看)。
3. 二元合成路线:
针对双官能团有机物(如二元醇、二元羧酸等),核心是“对称引入官能团”,常见路径:
烯烃(如乙烯通过加成反应,如与卤素单质加成)→ 二卤代烃(水解反应)→ 二元醇(氧化)→ 二元醛(进一步氧化)→ 二元羧酸(酯化),常用于合成二元酯、高分子化合物(如涤纶)。
4. 芳香族化合物合成路线:
以苯及其同系物为核心,重点围绕苯环上的取代反应(硝化、卤代、磺化、烷基化)和侧链的氧化/还原反应,常见路径:
苯 → 卤代苯(卤代反应)→ 苯酚(水解)→ 苯甲醛/苯甲酸(氧化);
苯 → 硝基苯(硝化)→ 苯胺(还原);
二、教材中容易忽略的3类常见反应
1、羟醛缩合反应:醛分子中在醛基邻位碳原子上的氢原子(a—H)受羰基吸电子作用的影响,具有一定的活泼性。分子内含有a-H的醛在一定条件下可发生加成反应,生成β-羟基醛,该产物易失水,得到a,β-不饱和醛。这类反应被称为羟醛缩合反应,是一种常用的增长碳链的方法;
特别注意:羟醛缩合的本质是醛基之间的加成。要求至少其中有一种醛含有α-H,含有α-H的醛作为加成物质,没有α-H的醛作被加成物质。
如甲醛本身没有α-H,所以甲醛只能被加成,不能去加成其他醛基;
(条件都是在催化剂)
2、Diels-Alder反应:共轭二烯烃(含有两个碳碳双键,且两个双键被一个单键隔开的烯烃,如1,3-丁二烯)与含碳碳双键的化合物在一定条件下发生第尔斯-阿尔德反应(Diels-Alder reaction),得到环加成产物,构建了环状碳骨架(目前在有机合成中出现频率很高,原文位于人教版选修3P85);
3、制备酚醛树脂
(1) 在酸催化下,等物质的量的苯酚与甲醛反应,苯酚邻位上或者对位上的氢原子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚,然后羟甲基苯酚之间相互脱水缩合成线型结构的高分子;
(2)在碱催化下,苯酚与过量甲醛反应,生成羟甲基苯酚的同时,还生成二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等,继续反应可以生成网状的酚醛树脂;
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