第十三章官能团的合成13.1 烷烃的合成方法13.1.1 卤代烃和金属有机化合物的偶联反应13.1.1.1 Corey-House反应，制备新的、较大碳架的重要方法其中，R=伯，仲，叔烷基或其它烃基X=Cl，Br，IR’=伯烷基，为了获得较多产率，R’X应用伯卤代烷例：13.1.1.2 Wiirtz反应合成高级且对称的烷烃●其中：R=烷基，X=Cl，Br或I例：13.1.2 烯烃或炔烃的还原是合成烷烃的重要方法，特别是烯烃的还原，需要使用催化剂，一般为镍，钯或铂作催化剂例：13.1.3 卤代烷的还原 X=F，Cl，Br，I13.1.3.1 使用Grigrard试剂其中：R=伯，仲或叔烷基；X=Cl，Br，I例：13.1.3.2 使用LiAlH4R，X同前例：13.1.3.3 使用LiBH4-LiH的混合物例：例1：选择少于或等于4个碳原子得有机化合物合成：分析：目标分子是具有五个碳原子的开链烷烃，原料最多只能含四个碳，因此需考虑添加碳原子。
选择怎样得R2CuLi和R’X来获得目标分子，一般通过对目标分子进行切割（一般在分支上进行）来选择，有两种方式A,B。
用A法的合成路线如下：例2：答：13.2 烯烃的合成13.2.1 卤代烃脱卤代氢其中：X=Cl，Br或I●产物符合扎伊采夫规则例：13.2.2 醇脱水其中酸=H2SO4，H3PO4，Al2O3等●产物符合扎伊采夫规则例：13.2.3邻二卤代烃脱卤素其中：X=Cl，Br，I邻二卤代烃是由烯烃加成而得，故用此反应合成烯烃并无意义，此反应主要用于保护双键例：13.2.4 炔烃的还原a．催化还原其中：Cat=Pd/c （Lindlar cat.）或Ni-B（P-2cat）●主要得到顺式烯烃例：b．化学还原●主要得到反式烯烃例：13.3 炔烃的合成13.3.1 二卤代烷脱卤化氢其中：X=Cl，Br或I●二卤代烷由烯烃加卤素得到，所用的二卤代一般是邻二卤代烷，但偕二卤代烷也能发生类似的反应●产物符合扎伊采夫规则例：13.3.2 伯卤代烷与乙炔钠的反应其中X=Cl，Br或I；R=伯卤代烷●卤代烷只能是伯卤代烷，若用仲或叔卤代烷则可能伴随消除反应的发生，产物复杂。
例：13.4 脂环烃的合成13.4.1 分子内偶联反应13.4.1.1 通过有机物金属卤代物偶联，通常用于四，五元环的合成。
其中：X=Cl，Br；M=Zn，Mg等金属原子例：13.4.1.2 二元羧酸类的分子内缩合，适用于含6个或者7个碳的二元羧酸分子内缩合形成五，六元环的化合物。
例：制备天然产物番木瓜酮、麦角酸13.4.2 Diels-Alder反应（双烯合成）或其中Z，Z’=H，COR，CO2R，CHO，CN，NO2等吸电子基。
●链环或环状的二烯与含有双键或三键的亲双烯体合成，生成六元环烯化合物，即Deils-Alder 反应。
极易在无催化剂及不加热或温度不高的条件下进行，这是合成六元环的主要方法。
13.5 芳族亲电取代反应13.5.1 芳族亲电取代的定位规则(1) I类基是致活基团，使亲电取代易进行，且主要发生在邻对位。
这些基团的致活强弱顺序如下：N(CH3) 2，NH2，OH，OR，OCOR，CR3，CHR2，R（R=烷基）(2) II类基是致钝基团，使亲电取代难于进行，反应主要发生在间位，这些基团的致钝强弱顺序如下：+NR3，NO2，CN，SO3H，COR，CCl3，COOR，COOH（R=烷基）(3) III类卤素基团是致钝基团，都是邻对位定位基(4) 如果环上有两个I类基，则定位以较强一个为主(5) 如果环上有一个I类基，同时有一个II类或III类基时，则定位由I类基决定(6) II，III类基共存时，定位由III类基决定13.5.2 芳族亲电取代反应13.5.2.1 烷基苯的合成（F-C反应）a.使用卤代烷与路易斯酸（AlCl3，FeCl3，SnCl4，BF3）●此反应必须在环上没有间位定位基团或-NR2基团存在的情况下才能进行。
R=烷基，一般当碳原子数>3时有重排，不能是芳基或乙烯基例：止泻药地芬诺酯（diphenoxylate）中间体的制备b.使用烯烃与Lewis酸（AlCl3，H2SO4）例：d.F-C酰基化再还原制备烷基苯其中Y=I类基，R=烷基●可避免重排产物的产生例：13.5.2.2 芳基硝基化合物的产生a.使用混酸（HNO3+H2SO4）其中Y=I类基时，主要得到对位产物b.使用乙酸硝酸酯其中Y=I类基时，主要得到邻位产物；Y=II类基时，主要得到间位产物。
13.5.2.3 卤代芳烃的生成卤素+催化剂●其中：Y=I或II类基13.5.2.4 芳基磺酸的生成：使用浓H2SO4或发烟H2SO4其中：Y=I类基●其中：Y=II类基13.5.2.5 侧链卤代芳烃的生成a.芳烃的氯甲基化反应●其中：Y=烷基，卤素，烷氧基等I类或III类基时较易反应，II类基不能反应例：b.烷基苯的侧链卤代：用与烷烃光卤代类似的条件，易发生游离基卤代反应●注意卤代反应的条件（X2，加热或光照）与苯环上亲电取代反应的卤代反应（X2，FeX3）不同●光卤代也可有多卤代产物13.6 卤代烃的合成方法13.6.1 由烃制备13.6.1.1 游离基卤代反应烷烃的游离基卤代反应，通常情况下，因较难控制，产物复杂，无制备价值，仅在一些特殊情况下应用如：只有一种氢，一卤代产物只有一种，较难控制例：为了形成更稳定的自由基，在某些结构化合物的卤取代反应中可发生双键移位或重排。
一般用得较多的是烯醛型化合物在高温下发生α-氢游离基取代反应或者在较低温时，用N-溴代丁二酰亚胺（NBS）作试剂的α-溴代反应例：13.6.1.2 不饱和烃加卤代氢或卤素●其中X=Cl，Br，产物符合马氏规则●如果烯烃与X2+H2O反应则得到1﹣卤﹣2﹣羟基加成产物●如果烯烃在过氧化物存在下与溴化氢加成，则得到反马氏规则产物此反应为游离基加成反应，有类似过氧化物效应的试剂还有CCl4，CHCl3，CBCl3，但HCl无过氧化物效应。
13.6.1.3 芳烃的氯甲基化反应13.6.2 由醇制备13.6.2.1 醇与卤代氢作用其中：X=Cl，Br例：13.6.2.2 醇与三卤化磷作用其中：X=Cl，Br例：或：13.6.2.3 醇与二氯亚砜作用13.6.3 卤代物互换氟代烷，碘代烷一般较难直接制备，多用卤代烷互换的方法例如：13.7 醇、酚、醚的合成13.7.1 醇的合成方法13.7.1.1 从烯烃制备a.从烯烃的硼氢化-氧化制备●硼化物是缺电子试剂，当与不对称烯烃加成时，缺电子的硼加在含氢多的碳上，而氢则加到含氢少的碳上，氧化后得到的产物醇的结构表观上看是反马氏规则的。
例：b.烯烃在酸性条件下与水加成例：●与不对称烯烃加成，生成的产物符合马氏规则13.7 醇、酚、醚的合成13.7.1.2 格氏试剂合成法●其中R=烷基或芳基；X=Cl，Br用不同的羰基化合物可以得到相应的伯，仲，叔醇例：13.7.1.4 从羰基化合物还原制备a.催化还原其中：Cat=Ni，Pt，Pd，CuO-Cr2O3等例：葡萄糖还原为山梨糖b.化学还原金属氢化物加氢还原●此法选择性比催化还原强，如NaBH4，LiAlH4可以选择性地还原羰基，而不还原双键。
且NaBH4对分子中与羰基共存的NO2，Cl，COOR，CN等基因均不还原，这是用催化还原难以达到。
例如：Meerwein-Ponndorf-Verly还原●其中：R，R’=烷基此法专一性强，只使羰基与醇羟基互变，分子中其它不饱和键不被还原，是醛酮与一级醇，二级醇互变的好方法。
例1：例2：例3：饱和醛、酮的反应活性大于α,β-不饱和醛酮，可进行选择性还原13.7.1.5 烯烃的烃基化制备邻二醇：主要用于制备1,2﹣二羟基化合物13.7.2 酚的合成方法13.7.2.1 苯磺酸盐碱熔法13.7.2.2 氯苯水解法13.7.2.3 异丙苯氧化法13.7.2.4 用碘化氢分裂芳基烷基醚13.7.2.5 重氮盐水解13.7.3 醚的合成方法13.7.3.1 醇脱水法●其中：R=烷基，此法仅限于对称醚的合成例：13.7.3.2 Williamson合成法●其中：R=烷基，R’=伯或仲烷基，叔烷基或芳基不行此反应是SN2反应，为了避免副反应-消除反应的发生，通常R’尽量选用伯，或仲卤代烷提高醚的产率13.7.3.3 用硫酸二烷酯合成醚酚●可以用于保护酚羟基13.7.3.4 制备三元环醚三元环醚非常活泼，易在酸或碱条件下烷氧键断裂，与亲核试剂发生反应，得到增加两个碳的化合物，在合成上非常有意义。
a.乙烯催化氧化制备环氧乙烷b.从卤代醇制备c.碳碳双键的过氧化13.8 醛、酮的合成方法13.8.1 醛的合成13.8.1.1 伯醇的氧化例：13.8.1.2 甲苯的氧化●Y=取代基，可以是I类，II类或III类基长链烷基苯不发生此反应例：13.8.1.3 腈，酰胺或酰卤的还原●其中：R=烷基，芳基此方法可用于制备芳香醛及碳数不超过7的脂肪醛例：13.8.2 酮的合成方法13.8.2.1 仲醇的氧化●其中：R，R’=烷基，芳基例：13.8.2.2 镉试剂与酰卤反应其中：R=伯烷基或芳基，R’=烷基或芳基例：13.8.2.3 用F-C酰基化反应制备酮●其中：Y=I类基，R=烷基例：13.8.2.4 烯烃的臭氧化还原反应●烯烃结构对称时有合成价值例：13.8.3 利用醛和酮的反应增长碳链，制备醛酮13.8.3.1 羟醛缩合反应●其中：R，R’=烷基，芳基或氢此法可用于增长，制备α，β-不饱和醛酮例：13.8.3.2 交叉羟醛缩合反应：增长碳链及合成α，β-不饱和醛酮的方法●其中：R，R’，R”=H，烷基或芳基此反应只有当其中一种醛或酮不含α-H时，才有合成价值例：13.8.3.3 Micheal加成反应●此反应可用于合成1,5-二羰基化合物及增长碳链●另将此反应与交叉羟醛缩合结合，可用于合成环状化合物——Robinson法例：13.8.3.4 Wittig反应●其中：碱=BuLi，C6H5Li，C2H5ONa等例：13.9 羧酸的合成方法13.9.1 烷基苯的氧化●其中：R=与芳环直接相连的碳上至少含有一个氢原子的烃基氧化剂：KmnO4/H+或OH-；K2Cr2O7/H；O2/Co(OAc) 3；O2/V2O5●（1）与苯环直接相连的烃基无论含有多少个碳原子，但氧化的最终产物是含一个碳的羟基（2）与苯环直接相连的碳原子为叔碳原子，一般不发生侧链氧化13.9.2 伯醇和醛的氧化氧化剂：K2Cr2O7/H2SO4；KMnO4/ H+或OH-；HNO3例：13.9.3 甲基酮的氧化（卤仿反应）●其中：X=Cl，Br，I●甲基酮或甲基仲醇用此法可合成此原酮少一个碳原子的羧酸，且分子中的不饱和键不参与反应例：13.9.4 有机金属化合物合成法●其中：RX=伯，仲，叔，乙烯或卤代烃●此法常用于合成比原料多一个碳原子的羧酸●如原料分子中存在着含活泼氢的活性基团时，如-COOH，-OH，-NH2，必须将其保护，以避免分解Grignard 试剂或有机金属化合物13.9.5 腈的水解●其中：RX=脂肪族伯卤代烃●脂肪腈常用伯卤代烷与NaCN反应制得，所得羧酸比相应的卤代烃多一个碳原子，仲和叔卤代烃与NaOH 反应则由于强碱性而以消除反应为主，使羧酸的产率较低●芳香腈不能用上法制备，一般可通过桑德迈尔反应制得例：13.9.6 羧酸衍生物的水解其中：Y=卤素，-OR’， -OCOR’，-NH213.9.7 丙二酸二乙酯合成法：合成结构的一元酸，二元酸及脂环烃的羟基衍生物结构较复杂的复杂羧酸1．一元酸●其中：RX，R’X=伯卤代烃2．二元酸3．脂环烃的羧酸衍生物●在丙二酸酯的活泼亚甲基碳上引入烃基时，所选用的卤代烃应为伯卤代烃13.9.8 乙酰乙酸乙酯合成法●RX=伯卤代烃，，（n≥1）等●当烃基化试剂选用酰卤时，碱则选用NaH，不用醇钠以避免酰卤醇解例：13.9.9 烯烃的羰基化：可合成比原料烯烃多一个碳原子的羧酸例：13.9.10 α-羟基羧酸的合成1．腈醇水解法●其中R，R’=H或烃基2．卤代酸水解例：13.9.11 β-羟基羧酸合成方法1．Reformatsky反应●其中：X=Br，Cl，I通常用溴代物；R，R’，R”=H或烃基2．卤代酸水解例1：例2：13.10 羧酸衍生物的合成13.10.1酰卤的合成：一般由羧酸中羟基的取代来制备例1：例2：羧酸和草酰氯反应生成酰卤13.10.2 酸酐的合成方法1．羧酸脱水：合成对称酸酐和环状酸酐●1,4-二羧酸和1,5-二羧酸加热脱水形成五，六元环状酸酐2．酰卤与所酸盐的反应R=R’或R≠R’3．芳烃氧化4．乙酸酐的工业制法：乙酸酐是工业上最主要，最常用的酸酐，是较好的乙酰化试剂例1：例2：13.10.3 酯的合成法1．羧酸酯化●R=烷基或芳基；R’=烷基R’OH的反应活性：1°>2°>3°RCOOH的反应活性：HCOOH>CH3COOH>RCH2COOH>R2CHCOOH>R3COOH反应是可逆的，须酸催化，常用其中一种价廉，易得的反应物过量，或反应中不断蒸去一种产物使平衡右移，得到较高产率的酯●当酸或醇的空间位移较大时（如叔醇等），酯化反应困难，产率较低例：2．酰卤或酸酐与醇反应●R，R’=烷基或芳基●对于芳香酰卤，有空间位阻的脂肪酰卤，三级醇或酚，须在Schotten-Baumamn条件下，即在NaOH或吡啶，三乙胺，二甲苯胺等碱存在下反应。