5有机合成基础知识
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第五节有机合成一、有机合成的主要任务(一)构建碳骨架:1、碳链的增长:(1)炔烃与氢氰酸的加成反应(2)醛与氢氰酸的加成反应(3)酮与氢氰酸的加成反应(4)羟醛缩合反应:醛分子中在醛基邻位碳原子上的氢原子(α-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α-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α,β-不饱和醛。
这类反应被称为羟醛缩合反应。
(5)加聚反应2、碳链的缩短:(1)烷烃的分解反应:(2)烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成碳链缩短的羧酸或酮(3)炔烃被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成碳链缩短的羧酸或酮举例:(4)芳香烃的侧链被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成碳链缩短的羧酸OHOHBrBrBr3、成环反应:(1)第尔斯-阿尔德反应: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。
例如:(2)形成环酯:(二)引入官能团1、引入碳碳双键:(1)醇或卤代烃的消去反应:CH 3CH 2OH浓硫酸 170℃CH 2=CH 2↑+H 2OCH 3CH 2Br +NaOH ――→乙醇△CH 2===CH 2↑+NaBr +H 2O (2)炔烃与氢气、卤化氢、卤素单质的不完全加成反应:CH≡CH+HCl催化剂 △CH 2=CHCl2、引入碳卤键:(1)烷烃或苯及其同系物的取代反应:CH 3CH 3+Cl 2−−→−光照CH 3CH 2Cl+HCl(2)醇或酚与氢卤酸的取代反应:CH 3CH 2OH +HBr ∆−−→ CH 3CH 2Br +H 2O +3Br 2→3HBr+ ↓C OCH 3CH3C CH 3OHHCH 3还原(3)烯烃或炔烃与卤素单质或卤化氢的加成反应:CH 2=CH 2+Br 2→CH 2BrCH 2BrCH≡CH+HCl催化剂 △CH 2=CHCl3、引入羟基:(1)烯烃与水加成:CH 2=CH 2+H 2O ∆−−−−→催化剂,加压CH 3CH 2OH (2)醛或酮与H 2加成:CH 3CHO +H 2催化剂 △CH 3CH 2OH+H 2催化剂△(3)卤代烃的水解反应:CH 3CH 2Br +NaOH ――→水△CH 3CH 2OH +NaBr (4)酯的水解反应:CH 3COOC 2H 5+H 2O 24H SO ∆稀CH 3COOH+C 2H 5OH(5)酚盐溶液与CO 2、HCl 等反应:4、引入醛基(或酮羰基):(1)醇的催化氧化:2CH 3CH 2OH+O 2gCu A ∆−−−→或 2CH 3CHO+2H 2O(2)某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化的反应:5、引入羧基:(1)醛的氧化反应:2CH 3CHO+O 2Cu∆−−→2CH 3COOH (2)酯的水解反应:CH 3COOC 2H 5+H 2O24H SO ∆稀 CH 3COOH+C 2H 5OH(3)某些烯烃、苯的同系物被酸性高锰酸钾溶液氧化的反应:4()KMnO H +−−−−−−→被氧化COOH(4)伯醇被酸性高锰酸钾溶液氧化的反应:(三)官能团的转化1、利用衍变关系进行转化:醇−−→−氧化醛−−→−氧化羧酸R CHCH2X X R CH CH 2OHOHC H3CH CH 3OH2、增加官能团个数:R-CH 2-CH 2OH −−→−消去R-CH=CH 2−−−→−加成与2X −−→−水解3、改变官能团位置:CH 3CH 2CH 2OH −−→−消去CH 3CH=CH 2−−→−加成 (四)官能团的消除1、加成−−→−消除不饱和键 2、取代、消去、酯化、氧化−−→−消除羟基 3、加成、氧化−−→−消除醛基 4、消去、水解−−→−消除卤原子 5、水解−−→−消除酯基 (五)官能团的衍变(六)官能团的保护——羟基的保护二、有机合成路线的设计与实施(一)分析方法1、正合成法:原料→中间产物→产品2、逆合成法:产品→中间产物→原料3、综合比较法:原料→中间产物←目标产物(二)原则1、原料溶剂和催化剂尽可能价廉易得、低毒性、低污染2、尽量选择步骤最少的合成路线,步骤越少,产率越高。
有机化学的基础知识点归纳总结5篇篇1一、概述有机化学是研究含碳化合物及其衍生物的化学分支。
本篇文章旨在归纳总结有机化学的基础知识点,以帮助读者更好地理解和掌握有机化学的核心内容。
二、基本概念1. 有机化学定义:研究碳基化合物的化学称为有机化学。
2. 有机化合物的特点:主要由碳和氢组成,具有同分异构现象,可发生化学反应等。
三、有机化合物的分类1. 烃类:仅由碳和氢组成的有机化合物。
如:烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等。
2. 醇类:含有羟基(-OH)的有机化合物。
3. 酮类:含有羰基(-CO-)的有机化合物。
4. 羧酸类:含有羧基(-COOH)的有机化合物。
5. 其他类别:包括醚、酯、醛、胺等。
四、共价键与分子结构1. 共价键:原子间通过共用电子对形成的化学键。
2. 分子结构:有机化合物的分子由原子通过共价键连接而成。
3. 立体异构:包括构型异构和构象异构,如异构体的命名和判断。
五、有机反应类型1. 取代反应:原子或原子团替代有机分子中的某些原子或原子团。
2. 加成反应:简单物质与有机化合物中的不饱和键进行加合。
3. 消除反应:从有机化合物中消除某些原子或原子团,生成不饱和键。
4. 氧化与还原反应:涉及有机化合物中电子转移的反应。
六、有机化学反应机制1. 反应速率:描述化学反应快慢的物理量。
2. 反应机理:描述反应如何进行的途径和步骤。
3. 速率定律与活化能:阐述反应速率与反应物浓度之间的关系及反应的活化能要求。
七、光谱分析与结构鉴定1. 光谱分析:利用物质对光的吸收、发射等特性进行物质分析的方法。
2. 结构鉴定:通过光谱数据、化学性质等推断有机化合物的结构。
八、有机合成与设计1. 有机合成:通过有机反应合成有机化合物。
2. 合成设计:根据目标产物设计合适的合成路线和方法。
九、应用与实例1. 医药:药物的设计与合成是有机化学的重要应用领域。
2. 材料科学:高分子材料、功能材料等需要有机化学的知识。
3. 农业:农药、化肥等的设计与合成离不开有机化学。
有机化学基础知识点手性化合物的分离与合成有机化学基础知识点:手性化合物的分离与合成手性化合物在有机化学领域中扮演着重要的角色,它们具有两种非对称的镜像异构体,即左旋和右旋。
手性化合物的分离与合成是有机化学中的一项重要技术和研究内容。
本文将探讨手性化合物的分离与合成的基础知识点。
一、手性化合物的分离方法1. 基于手性配体的手性柱层析法手性柱层析法是一种基于手性配体与目标分子之间的亲和性进行分离的方法。
通过选择适当的手性配体,可以实现对手性化合物的分离纯化。
例如,利用氨基酸衍生物作为手性配体,可以成功地分离出手性氨基酸和手性药物等。
2. 经典拆分结晶法经典拆分结晶法是一种通过晶体生长的方式分离手性化合物的方法。
通过合适的溶剂和配体选择,可以在晶体生长过程中实现手性化合物的拆分和纯化。
这种方法适用于一些具有较高拆分度的手性化合物。
3. 手性萃取法手性萃取法是一种利用手性选择性较大的手性萃取剂对手性化合物进行分离的方法。
通常通过控制温度、pH值和萃取剂浓度等条件,实现对手性化合物的选择性萃取。
手性萃取法在手性酮、手性醇以及手性药物等的分离中得到了广泛应用。
二、手性化合物的合成方法1. 左旋-右旋互换法左旋-右旋互换法是一种将一种手性化合物转化为其对映异构体的方法。
通常可通过二氧化硫气体的作用,将左旋手性化合物转化为右旋手性化合物,或者通过酸碱反应进行互换。
这种方法在手性药物和手性农药的合成中得到了广泛应用。
2. 手性催化剂的应用手性催化剂是一种能够选择性地促使手性化合物发生反应的催化剂。
通过催化剂的选择,可以实现手性化合物的不对称合成。
例如,手性金属配合物催化剂在不对称氢化和不对称还原反应中起到了关键作用。
3. 有机合成中的修饰法有机合成中的修饰法是一种通过对已有手性分子进行化学修饰,合成新的手性分子的方法。
通过对已有手性分子的保留或改变官能团,可以得到一系列具有不同手性的化合物。
这种方法在新药开发和杂环合成中得到了广泛应用。
第四节 有机合成人教版选修5化学第三章第四节有机合成学问点练习含答案学问点一 有机合成的过程1.有机合成的概念有机合成是指利用简洁、易得的原料,通过有机反响,生成具有特定构造和功能的有机化合物。
2.有机合成的任务目的化合物分子骨架的构建和官能团的转化。
3.有机合成的过程4.官能团的引入或转化方法 (1)引入碳碳双键的方法①卤代烃的消去,②醇的消去,③炔烃的不完全加成。
(2)引入卤素原子的方法①醇(酚)的取代,②烯烃(炔烃)的加成,③烷烃、苯及苯的同系物的取代。
(3)引入羟基的方法①烯烃、炔烃及水的加成,②卤代烃的水解,③酯的水解,④醛的复原。
1.推断正误(1)乙醇和溴乙烷发生消去反响都生成乙烯,且反响条件也一样。
( )(2)制取氯乙烷时,可以用乙烷和氯气在光照时反响,也可以利用乙烯和氯化氢发生加成反响。
( )(3)乙烯及氯化氢、水能发生加成反响,说明可以利用烯烃引入卤素原子和羟基。
( ) (4)加聚反响可以使有机物碳链增长,取代反响不能。
( ) 答案:(1)× (2)× (3)√ (4)×2.化合物丙可由如下反响得到:C 4H 10O ――→浓硫酸,△C 4H 8――→Br 2溶剂CCl4丙(C 4H 8Br 2),丙的构造简式不行能是( )A .CH 3CH(CH 2Br)2B .(CH 3)2CBrCH 2BrC .CH 3CH 2CHBrCH 2BrD .CH 3(CHBr)2CH 3答案:A3.以H 2O 、H 218O 、空气、乙烯为原料制取,写出相关反响的化学反响方程式。
有机合成中常见官能团的引入或转化1.卤素原子的引入方法(1)烃及卤素单质的取代反响。
例如: CH 3CH 3+Cl 2――→光照HCl +CH 3CH 2Cl(还有其他的氯代苯甲烷)CH 2===CH —CH 3+Cl 2――→△CH 2===CH —CH 2Cl +HCl (2)不饱和烃及卤素单质、卤化氢的加成反响。
化学有机知识点总结必1. 有机化合物的命名和结构式有机化合物的命名和结构式是有机化学中的基础知识。
有机化合物的命名主要根据化合物的结构和官能团来确定,常见的命名方式包括IUPAC命名法和通用命名法。
IUPAC命名法是国际上通用的命名法,它根据化合物的结构和官能团来确定化合物的名称。
通用命名法则是根据化合物所含的官能团和侧链来命名化合物。
有机化合物的结构式是用来表示有机化合物分子结构的图形符号。
常见的结构式表示法包括平面式和简式。
平面式是用来表示有机分子中的碳原子之间的连接关系和官能团的位置,简式是用来表示有机分子中的碳原子的连接方式和官能团的位置的简单图形。
2. 化学键的类型和性质化学键是有机化合物中重要的结构特征,它决定了有机分子的结构和性质。
在有机化学中,常见的化学键类型包括共价键、极性共价键、双键和三键等。
共价键是有机分子中最常见的一种化学键,它是由原子之间共享电子而形成的,极性共价键是共价键中电子对的分布不均匀,导致分子呈现极性。
双键和三键是由原子之间共享的电子对数不同而形成的共价键。
化学键的性质主要包括键长、键能和键角等。
键长是指两个原子之间的距离,键能是指共价键形成过程中释放的能量,键角是指共价键形成时的角度。
3. 有机反应的类型和特点有机反应是有机化学中的重要内容,它主要研究有机分子之间的化学反应过程。
有机反应的类型主要包括加成反应、消除反应、取代反应和重排反应等。
加成反应是指有机分子中的双键或三键被另一种化合物加入而形成新的单键或双键,消除反应是指有机分子中的两个官能团之间的原子或基团脱离而形成新的双键或三键,取代反应是指有机分子中的一个原子或基团被另一个原子或基团取代而形成新的化合物,重排反应是指有机分子中的原子或基团重新排列而形成新的化合物。
有机反应的特点主要包括反应速率、选择性和反应机理等。
反应速率是指有机反应进行的速度,选择性是指有机反应中产物的选择性,反应机理是指有机反应进行过程中的反应中间体的形成和重组机制。
有机合成基础知识一、未知物结构简式的推断
足量NaHCO3 E
C9H8O4
1mol
CO2 44.8L(标况)
E的结构简式_______________________
2.有机物A(C6H8O4)可以使溴水褪色,A难溶于水。
C6H8O4
A
CH3OH
C
NaOH
B
C4H4O4
酸性
水解
A结构简式是
3.根据图示填空
A
C
F G
NaHCO3[Ag(NH3)2]+,OH—
B D E
稀硫酸Br2(CCl4)
2molH2
Ni
浓硫酸
C4H6O2
环状化合物
A___________ E____________ G______________
二、有机合成推断
1、正向推断
4.已知:
C CH+C H
O
C C C H
OH
一定条件
C CHO
H
一定条件
CHO+CH C
OH
CHO
以乙炔为原料,通过下图所示步骤能合成有机中间体E(转化过程中的反应条件及部分产物已略去):
其中,A、B、C、D分别代表一种有机物,B的化学式为C4H10O2,分子中无甲基。
请回答下列问题:
(1)A生成B的化学反应类型是___________________。
(2)写出生成A的化学反应方程式_______________________
硫酸催化下加热,可生成多种有机产物。
写出2种相对分子质量比A 小的有机产物的结构简式:_______、____________。
(4)写出C生成D的化学反应方程式:________。
(5)含有苯环,且与E互为同分异构体的酯有___种,写出其中一种同分异构体的结构简式:___________________。
2、逆向推断
5.已知:
C
OH
OH
R
R
'R
R
'
C O+H2O
烃A能发生下面一系列化学反应:
A B C D E F
G CH—CH—
COOH
n 溴水NaOH溶液2部分还原
浓
硫
酸
加聚
(C18H16O4)
①②③④⑤
⑥
(1)下列物质的结构简式:A___,C____,E____,G____F____。
(2)书写化学方程式
②_________________________________________________
⑤__________________________________________________
(3)属于加成反应的有______,E——G的反应类型是____。
3、选择路线
6.已知:乙醇可被强氧化剂氧化为乙酸。
CH2CH CHCH2
Br Br可经三步反应制取
HOOCCHCH2COOH
Cl
,发生
反应的类型依次是
A.水解反应、加成反应、氧化反应
B.加成反应、水解反应、氧化反应
C.水解反应、氧化反应、加成反应
D.加成反应、氧化反应、水解反应
4、基团保护
7.以石油裂解气为原料,通过一系列化学反应可得到重要的化工产品增塑剂G。
请完成下列各题:
(1)写出反应类型:反应①_______反应④__________
(2)写出反应条件:反应③___________反应⑥_____________
(3)反应②③的目的是:__________________________________
(4)写出反应⑤的化学方程式:______________________________。
(5)B被氧化成C的过程中会有中间产物生成,该中间产物可能是(写出一种物质的结构简式),检验该物质存在的试剂是_______________ (6)写出G的结构简式_______________________________。