有机合成方法大全(第一章P46)

化学有机合成化学有机合成是一种利用化学方法合成有机化合物的过程。

有机化合物是指碳原子作为主链的化合物，包括碳氢化合物、含氧化合物、含氮化合物、含硫化合物等。

有机化合物广泛应用于医药、农药、化妆品、塑料、染料等领域，因此有机合成在当代化学中具有重要的地位。

一、有机合成反应类型1. 加成反应：加成反应是指两种或两种以上化合物的结构单位直接结合，形成一个新的化合物。

典型的加成反应有酯化反应和醇的缩合反应等。

2. 氧化还原反应：氧化还原反应是指化合物中的氧化态和还原态发生变化，形成一个新的化合物。

常见的氧化还原反应有酮的氧化、醛的还原等。

3. 消除反应：消除反应是指一种分子内或分子间发生的化学反应，通过消除一些原子或官能团，形成另一个化合物。

典型的消除反应有酮醇互变和酮脱氧等。

4. 取代反应：取代反应是指化合物中的一个官能团被另一个官能团取代，形成一个新的化合物。

典型的取代反应有酯的酯交换反应和醚的醚交换等。

二、有机合成策略有机合成的目标是通过合理的策略设计反应路线，高效地合成目标化合物。

常见的有机合成策略有以下几种：1. 串联反应：将多个反应步骤连接在一起，形成一个连续的反应序列，以提高反应的效率和收率。

2. 选择性反应：通过控制反应条件和反应物的选择，使得反应具有高选择性，只产生目标化合物，而不产生副产物。

3. 催化反应：引入催化剂可以显著提高反应的速率和效果，同时减少副反应的产生。

4. 多步合成：将有机合成问题分解为多个简单的步骤，逐步合成目标化合物，以提高整体合成的效率。

5. 基于天然产物的合成：借鉴天然产物的结构和合成途径，设计合成路线，以达到高效合成目标化合物的目的。

三、有机合成实例1. 阿司匹林合成：阿司匹林是一种非处方药，常用于缓解头痛、关节炎和发热等症状。

阿司匹林的合成主要通过水解酰化反应和酯水解反应实现。

2. 对乙酰氨基酚合成：对乙酰氨基酚是一种常用的解热镇痛药物，对乙酰氨基酚的合成主要通过对氨基苯酚进行酯化反应和取代反应实现。

有机合成的方法
1．官能团的引入
(1)引入双键
①通过消去反应得到C＝C双键，如醇、卤代烃的消去反应
②通过氧化反应得到－－，如烯烃、醇的氧化
(2)引入－OH
①加成反应：烯烃与水的加成、醛酮与H
的加成
2
②水解反应：卤代烃水解、酯的水解、醇钠(盐)的水解
(3)引入－COOH
①氧化反应：醛的氧化
②水解反应：酯、蛋白质、羧酸盐的水解
(4)引入－X
①加成反应：不饱和烃与HX加成
②取代反应：烃与X
、醇与HX的取代
2
2．官能团的改变
(1)官能团之间的衍变如：伯醇醛羧酸酯
(2)官能团数目的改变
如：①
②
(3)官能团位置的改变
如：①
②
3．官能团的消除
(1)通过加成可以消除C＝C或C≡C
(2)通过消去、氧化、酯化可以消除－OH
(3)通过加成(还原)或氧化可以消除－－H
(4)通过水解反应消除－－O－(酯基)
4．碳骨架的增减
(1)增长：有机合成题中碳键的增长，一般会以信息形式给出，常见方式有酯化、有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。

(2)变短；如烃的裂化裂解、某些烃(如苯的同系物、烯烃)的氧化、羧酸盐脱羧反应等。

有机合成的常规方法总结有机合成过程主要包括两个方面，其一是碳原子骨架的变化，例如碳链的增长和缩短、链状和环状的互相转化；其二是官能团的引入和消除、官能团的衍变等变化。

考查有机合成实质是根据有机物的性质，进行必要的官能团反应，从而达到考查官能团性质的目的。

因此，要想熟练解答此类问题，须掌握如下知识：一、官能团的引入：在有机化学中，卤代烃可谓烃及烃的衍生物的桥梁，只要能得到卤代烃，就可能得到诸如含有羟基、醛基、羧基、酯基等官能团的物质。

此外，由于卤代烃可以和醇类相互转化，因此在有机合成中，如果能引入羟基，也和引入卤原子的效果一样，其他有机物都可以信手拈来。

同时引入羟基和引入双键往往是改变碳原子骨架的终南捷径，因此官能团的引入着重总结羟基、卤原子、双键的引入。

1. 引入羟基（-OH）(1)醇羟基的引入：烯烃与水加成、卤代烃水解、醛（酮）与氢气的加成、酯的水解等。

，的碱性水解等。

(2)酚羟基的引入：酚钠盐过渡中通入CO2(3)羧羟基的引入：醛氧化为酸（被新制Cu(OH)悬浊液或银氨溶液氧化）、酯2的水解等。

2. 引入卤原子：烃与卤素取代、不饱和烃与HX或X加成、醇与HX取代等。

23. 引入双键：某些醇或卤代烃的消去引入C=C键、醇的氧化引入C=O键等。

二、官能团的消除：1. 通过加成消除不饱和键。

2. 通过消去、氧化或酯化等消除羟基（-OH）3. 通过加成或氧化等消除醛基（-CHO）三、官能团间的衍变：可根据合成需要（或题目中所给衍变途径的信息），进行有机物官能团的衍变，以使中间物向产物递进。

常见方式有以下三种：1. 利用官能团的衍生关系进行衍变：如以丙烯为例，看官能团之间的转化：上述转化中，包含了双键、卤代烃、醇、醛、羧酸、酯高分子化合物等形式的关系，领会这些关系，基本可以把常见的有机合成问题解决。

2. 通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如3. 通过某种手段，改变官能团的位置：如：四、碳骨架的变化：1. 碳链增长：若题目中碳链增长，课本中目前的知识有：酯化反应、氨基缩合反应、不饱和结构与HCN的加成反应、不饱和化合物间的聚合，此外常由信息形式给出，例如羟醛缩合反应、卤代烃与金属钠反应等。

还原反应以碘化钐为催化剂，异丙醇为还原剂，可将环己酮衍生物还愿为相应的醇，反应几乎定量，空间位阻影响很小。

当用Noyori试剂或其他对应选择性还原剂不能还原目标分子中的C=O时，可以用氯化双松蒎烯基硼Ipc2BCl进行还原。

它可以还原前手性的芳酮或叔丁基酮，ee值很高。

用二乙醇胺沉淀法除去反应中生成的硼化物。

羰基生成相应的腙或硫缩醛后更容易生成CH2。

如果在DMSO 中使用叔丁醇钾，则可以避免原来的Wolff-Kishner法还原腙时的苛刻条件。

另一种可行的方法是使用含有易离去的基团（如Ts）的腙的衍生物。

用氢化物还原这些腙衍生物可以脱去N2.α，β-不饱和羰基化合物经腙的还原可以生成重排的烯烃产物。

用Raney镍还原硫缩醛或硫缩酮可脱去分子中的硫。

α，β-不饱和酮中的羰基可以直接还原为CH2.酯通常不能直接还原为相应的醚。

只有当形成酯的叔醇时，才可用NaBH4-BF3实现该转化反应。

Noyori催化剂能使烯丙胺发生不对称异构化反应生成烯胺。

DIBAL的己烷/THF溶液和丁基锂的己烷溶液混合后可以生成BuLi/DIBAL配合物，该配合物可将具有空间位阻的α，α-二取代氨基乙酸甲酯还原为氨基醇。

若二取代氨基酸空间位阻太大不能甲酯化时，先用三甲硅基-N,N-二乙基三甲硅胺（TMSDEA）进行过硅烷化，再用LiAlH4还原，可使羧酸直接还原为醇。

蒸馏除产物中的二乙胺。

亲电性的钛或钽德内翁盐可使酯羰基发生亚甲基化还原反应，也可使硫羰内酯转化为环状酮缩硫醇。

u-氯-二（η5-2，4-环戊二烯-1-基）二甲基铝-u-亚甲基钛可使酯还原为乙烯基醚，产率很高。

TiCH2CH3CH3+OROR Py, F/toluene2h,-40o c-rt RCH2OR经氧硫交换、C-烷基化和还原脱硫可使内酯有效地转化为α-烷基环醚。

使内酯发生硫代反应的最常用的试剂是1，3，2，4-二硫杂二磷烷-2，4-二硫化物，即Lawesson试剂。

第一章卤化与卤置换反应向有机化合物分子引入卤素的方法有三种，即取代卤化、加成卤化和置换卤化。

得到卤化物的目的有两个：一个是为了得到性能更优异的产品；另一目的是可以通过进一步转换，制备其它中间体产品。

根据引入卤原子的不同，可分为氟化、氯化、溴化和碘化。

1．1醇羟基的卤化1．1．1用DAST制备氟化物5-bromo-2-(4-chloro-2-fluorophenyl)-6-fluoro-4,5,6,7-tetrahydro-2H-isoindole-1,3-dione分子式C14H9BrClF2NO2摩尔质量376.58合成反应式操作过程向250mL反应瓶内，加入原料1g，加入20mL的DMSO使固体溶解，用冰浴降温至0℃，搅拌下滴加入0.4mL的DAST，于0℃反应2小时，缓慢升温至室温反应1小时，向反应液内加入50g冰水。

用EA萃取，减压浓缩干，过硅胶柱分离得白色固体0.8g，收率：80%参考文献1．W.Ros enbrook,D.A.Riley,vley;T etrahedron Lett.,1985,36,3-42．K.C.Nicolaou,J.L.Randall,G.T.Furst;J.Am.Chem.Soc.,1985,107,5556-5558 1．1．2用氟化氢制备氟化物2-(4-fluoro-1-methylpyrrolidin-3-yl)pyridine分子式C10H13FN2摩尔质量180.22合成反应式操作过程向100mL反应瓶内，加入原料0.5g，用液氮降温至-70℃，加入无水氟化氢5g，搅拌下加下2g四氟化硫，于-70℃反应3小时，缓慢升温至室温使低沸物逸出，将反应液倾倒入100g冰水中。

用2mol/L的NaOH水溶液调到碱性，用DCM萃取，油层再用2mol/L的盐酸反萃取。

酸水溶液减压浓缩干后得黄色固体0.7g，将此粗品溶于饱和碳酸钠水溶液，用EA萃取3遍。

过硅胶柱分离得无色固体0.4g，收率：89%参考文献1．WO1998/25924,PCT/GB97/03054.1998.6.181．1．3用氯化亚砜制备ethyl2-chloro-3-(3-chloropropylcarbamoyl)-4-(methylsulfonyl)benzoate分子式C14H17Cl2NO5S摩尔质量382.26合成反应式操作过程向100mL反应瓶内，加入7g原料，搅拌下滴加入10mL氯化亚砜。

有机合成一、有机合成的常规方法1．官能团的引入（1）引入羟基（—OH）：烯烃加水，醛（酮）加氢，卤代烃水解，酯水解（2）引入卤原子（—X）：烃的卤代（如烷烃取代、苯环的卤代），不饱和烃与X2、HX的加成（3）引入双键：卤代烃、醇的消去，醇的氧化2．官能团的消除通过加成消除不饱和键，通过消去或氧化或酯化等消除—OH，通过加成或氧化消除—CHO等3．官能团的衍变（！）不同官能团之间的衍变（2）官能团数目的改变（3）官能团位置的改变4．碳骨架的增减、闭环与开环这部分一般一信息的形式给出的居多。

二、有机合成的一般1．有机合成的关键是（1）熟练掌握各类有机物的组成、结构、性质、相互衍生关系及重要官能团的引进和消去等基础知识（2）在上述基础选择出合理简单的合成路线2．一般思路（1）直导法（2）反推法这是比较常用的方法[练习1]醛可发生分子间的反应，生成羟基醛，如：烯烃分子在一定条件下会发生二分子聚合，如：（1）HOCH2CH(CH3)CHO可由___________与___________两种醛合成(填结构简式)（2）HOCH2CH(CH3)CHO转变成(CH3)2C=CH2须经过___________、__________、_________等较合理的反应过程(填反应类型名称)（3）将(CH3)2C=CH2经二分子缩合后的生成物与氢气进行加成反应，所得有机物按系统命名法称为_________________________（4）写出与乙烯合成正丁醇的各步化学方程式。

（不必写出反应条件）[练习2]在有机反应中，反应物相同而条件不同可得到不同的主要产物。

下式中R代表烃基，副产物均已略去。

写出实现下列转变的各步反应的化学方程式，特别注意要写明反应条件。

（1）有CH3CH2CH2CH2Br分两步转变为CH3CH2CH Br CH3（2）由(CH3)2CHCH=CH2分两步转变为(CH3)2CHCH2CH2OH[练习3]电解羧酸的碱金属盐的水溶液可得到烃类化合物，如：请根据下图所示的衍变关系，回答问题：（1）写出电解ClCH2COOK溶液时，阳极上的反应方程式：________________________________________________（2）写出C→D的反应方程式：_____________________________________________（3）在不同条件下，E和C反应得到的F的结构式也不同，若F是环状化合物，则其结构式为____________________，若为高聚物，则其结构式为______________________________[练习4]有机物甲、乙的结构简式分别是：甲：CH3COOCH2CH2OOCCH3乙：C2H5OOCCOOC2H5（1）甲和乙的关系是（填所选选项的符号）。