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大学有机化学有机合成全面总结 (1)


R-NH2
● 碳环的合成
① 双烯合成(D-A反应)
X△
-X
+
其中:X 为吸电子基,反应容易进行
② 二元羧酸脱羧
CH2COOH (CH2)n

CH2 (CH2)n C=O
CH2COOH
CH2
其中:n = 2,3
③ 卡宾反应 C = C + CHCl3 (CH3)3COK
Cl Cl C
C —C
C = C + CH2N2 hν
R-C-CH3
② CH2=CH2 + O2 PdCl2-CuCl2 CH3CHO
R-CH=CH2 + O2 PdCl2-CuCl2
O R-C-CH3
R/ ③ R-CH=C
① O3
R// ② Zn / H2O
R/ R-CHO + O=C
R//
OH ④ R-CH-R/
KMnO4
O R-C-R/
5. 醚键的形成
R R/ C OH
R
O
O
R/-C-OR//

RMgX / 无水乙醚 ② H2O / H+
=
R/-C-R
① RMgX / 无水乙醚 ② H2O / H+
其中:R、R/、R// 为烷基、芳基 X 为Cl、Br
R R/ C OH
R
⑦ 乙酰乙酸乙酯和丙二酸酯的反应
=
= =
=
OO
CH3-C-CH2-C-OC2H5 C2H5ONa
R C OCH3 H OCH3
缩醛(酮):对还原剂、氧化剂、碱、格氏试剂稳定, 但对酸不稳定。
4. 羧基的保护
R-COOH
5. 氨基的保护
CH3OH / H+ H2O / H+或OH-
R-COOCH3
NH2 NH2
CH3COCl 或 (CH3CO)2O
NHCOCH3
邻对位基
H2O / H+或OH- +
H2O / OH- PX3 Mg
NH3 R-NH2
R-MgX
R-X
① ②
CO2 H3O+
R-COOH
H3O+
NaCN
R-CN
R-NH2 R-NHR
[H]
R-CH2NH2
R-X
R-NR2
2. 羧酸及其衍生物的转换
R-COCl
NH3
R-CONH2
R/OH
R-COOH
NH3
R-COOR/
R/OH
(RCO)2O
碳胳的形成和变化
● 增长碳链或增加支链 ● 碳链的减短 ● 碳环的合成 ● 官能团的引入 ● 官能团的相互转化
● 增长碳链或增加支链:
1. 增加一个碳原子的反应

R-MgX + HCHO
① 无水乙醚 ② H2O / H+
RCH2OH

R-MgX + CO2
① 无水乙醚 ② H2O / H+
RCOOH
2. 合成的要求:
合成的步骤越少越好; 每步的产率越高越好; 原料越便宜越好。
二、有机合成的基本反应
化学反应是合成的基础,合成路线本来就是由一些具 体的反应,按照一定的逻辑思维组合起来的。
合成一个有机化合物要考虑的核心问题不外是三个方面:
① 合成目标化合物分子的骨架 ② 引入所需的官能团 ③ 目标化合物的立体化学方面的要求
OH
α -氰 醇
α -羟 基 酸
应用范围:醛、甲基脂肪酮 、C8以下环酮
2. 增加二个碳原子的反应
R MgX + CH2 CH2 O
R CH2CH2 H3O+ RCH2CH2OH OMgX
3. 增加多个碳原子的反应
① R-C CH NaNH2 R-C CNa R/X R-C C-R/
其中:R/ 为伯卤代烃 X 为Cl、Br、I
-
NH3 ·SO4H
H2SO4
间位基
NaOH
6. 双键的保护
R-CH=CH-R/
X2
R-CH—CH-R/
Zn
XX
卤代烃:对碱、氧化剂、还原剂稳定
7. 芳环位置的保护
H2SO4 H2O / H+
C HCl
O
SOCl2
Cl O
AlCl3
C
HO O C
多聚磷酸
O
● 官能团的引入
1. 引入卤素

-CH3 + Cl2

-CH3 NBS

-CH2Cl
Fe
Cl-
-CH2Br
-CH3
③ CH3CH2CH=CH2
NBS
Cl2 500℃
CH3CHCH=CH2 Br
CH3CHCH=CH2 Cl
④ R-CH=CH2
有机合成
有机合成
一、合成的目的和要求
所谓有机合成就是从简单易得的原料,通过一步或 多步化学反应制备出比较复杂的目标分子的过程。它也 包括将复杂的物质变为简单物质的过程。
1. 合成的目的
通过一定的反应,使原来分子中某一个或几个化学 键断裂,同时形成一个或几个新的化学键,从而使分子 发生转变或将几个小分子连接起来。
X2 + NaOH 或 NaOX
CHX3↓ + R-COONa
R-CHCH3 OH
X2 + NaOH 或 NaOX
CHX3↓ + R-COONa
X 为Cl、Br、I
④ 脱羧反应
R-COONa + NaOH(CaO) △ R-H
⑤ 霍夫曼降解反应
O
R-C-NH2
Br2 + NaOH 或 NaOBr + NaOH
CH2 C —C
④ 荻克曼缩合反应
O
CH2C-OC2H5 (CH2)n
CH2C-OC2H5 O
① OH-
C2H5ONa -C2H5OH
CH2
CH2 (CH2)n C=O
CH COOC2H5
② H+
(CH2)n C=O 其中:n = 2,3
⑤ 傅克酰基化反应 CH2
O +O
O
=
= =
AlCl3
O
HO O C Zn-Hg
醚:对格氏试剂、还原剂、氧化剂、碱稳定。
2. 酚羟基的保护
OH
CH3I 或 (CH3)2SO4 HI,△
OCH3
苯甲醚:对碱、氧化剂、还原剂等稳定,但对酸不稳定。
3. 醛、酮、羰基的保护
==
O R-C-R/
O R-C-H
HOCH2CH2OH / 干HCl H2O / H+
R CO R/ O
CH3OH H2O / H+

2 ROH
H2SO4 ~140℃
② 威廉姆逊合成法
R-O-R
+ H2O
合成对称醚
R-ONa + R/-X
R-O-R/ + NaX
其中:R = 伯、仲、叔烷基
R/ = 伯、仲(不能为叔)烷基
③ 环醚的合成
R-CH=CH2 + HOCl
R-CH-CH2 Ca(OH)2 R-CH-CH2
OH Cl
O
R-CH=CH2 + O2
② 炔烃选择加氢合成烯烃
R-C C-R/
H2 / BaSO4 或Lindlar试剂
Na + NH3液 或Pd / C
R
R/
C=C
H
H
H
R/
C=C
R
H
顺式加成 反式加成

RCH2CH2-OH
H2SO4 ~170℃
R-CH=CH2
H2 Ni
RCH2CH3
O 7. 芳环上引入-X、-NO2、-NH2、-SO3H、-R、-C-R
Ag 200~300℃
R-CH-CH2 O
④ 硫酸二甲酯合成酚醚
-OH + (CH3)2SO2
-O-CH3
6. 其它一些反应
① C=O
-CH2-
克莱门森还原法:
=
O R-C-R/
Zn-Hg HCl
R-CH2-R/
沃尔夫-黄鸣龙还原法:
=
O R-C-R/
H2N-NH2,NaOH 二缩乙二醇
R-CH2-R/
X2
HX
HBr 过氧化物
R-CH—CH2 XX
R-CH-CH3 (符合马氏规则) X
R-CH2-CH2Br(违反马氏规则)
X2 R-C=CH
X2
⑤ R-C CH
XX
HX R-C=CH2 HX
2. 双键或三键的形成 X
XX R-C—CH
XX X
R-C—CH3 X
① R-CH-CH-R/
NaOH 乙醇
R-CH=CH-R/ + HX
R-X
OO
CH3-C-CH-C-OC2H5 R
① 浓OH-, △ ② H+
① 稀OH② H+, △
=
O R-CH2C-OH
酸式分解
=
O CH3-C-CH2-R 酮式分解
CH2(COOC2H5)2 C2H5ONa
-+
CH(COOC2H5)2 Na
R-X
R-CH(COOC2H5)2

-
OH /
H2O
② H+ ,△
酰基化:
O
+ CH3CH2CH2-C-Cl
(或酸酐)
AlCl3
O
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