有机合成练习题答案(整理)

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6.由乙醇合成:
OH OH
2 CH3CHO
O H
OH
提示:本题需要由乙醇经氧化等步骤合成乙酸乙酯,而后与乙基格氏试剂加成来合成。
2
7.由苯及两个碳的试剂合成:
OH Ph Ph
解: 这里涉及到格氏试剂与苯乙酮的加成; 格氏试剂要用到环氧乙烷来在苯环上增加两个碳:
O
Br
MgBr
OH
Br
MgBr
OH
8.由环己醇及两个碳以下的试剂合成:
25.由六氢吡啶、丙二酸酯及三个碳以下的试剂合成:
N O
解:最终产物酰氯与六氢吡啶的酰基化,实际需要合成的是相应的羧酸。可采用丙二酸酯的 两次烷基化并水解脱羧来实现。
CH2(CO2Et)2
n-C3H7CH(CO2Et)2
n-C3H7C(CO2Et)2 C2H5
TM CO2H
26.由苯和环己烷为主要原料合成:
有机合成复习题解题提示
1.由不多于 5 个碳的醇合成:
HO
H
解:这是一个仲醇,可由相应的格氏试剂与醛加成而得:
CH3CH2OH
K2Cr2O7/H+
CH3CHO(A)
CH3CH2CH2CH2CH2OH Mg/Et2O
PBr3
CH3CH2CH2CH2CH2Br i. A TM
CH3CH2CH2CH2CH2MgBr
解:首先要考虑αβ-不饱和关系,切断后便可看出三乙进行 Michael 加成的结构关系,而由 此推出的αβ-不饱和酮来自羟醛缩合:
O CH3 O Ph CHO Ph
12
O CO2Et O Ph Ph Ph
O CO2Et Ph
35.由 1,3-环己二酮、丙酮及其它必要试剂合成:
O
O
解:这里涉及环己二酮的 Michael 加成,而 Michael 加成体来自丙酮的 Mannich 反应;角甲 基的引入是很容易的:
HCCH
CH3CCCH3
14.由苯和四个碳及以下的试剂合成:
Ph
Ph OH
解:所给的苯是作为格氏试剂的;环己烯来自丁二烯与丙烯酸酯的双烯合成:
5
CO2Et +
CO2Et TM
15.由苯及两个碳以下的试剂合成:
OAc Ph Ph
解:酯基来自醇的酯化;而对称的仲醇来自格氏试剂与甲酸酯的反应;所用的格氏试剂要用 到两个碳的环氧乙烷:
O
OH
解:叔醇来自酯与格氏试剂的反应,但首先要保护酮的羰基,否则格氏试剂先要对酮的羰基 加成,得不到预期的产物:
CH3OH
CH3I
CH3MgI (A)
OH O
OH O
OCH3
1
OCH3 O Claisen 酯缩合 O O O O
OCH3
NH4Cl O O OMgI H2O O OH
缩醛和镁盐同时水解
4.由苯及其他原料合成:
OH Ph
提示:由苯基格氏试剂与丙酮加成。关键是要自制苯基格氏试剂,一般应该从溴苯来制备苯 基格氏试剂。 5.由乙醇及必要的无机试剂合成:
OH
解:要注意红色虚线所示的两端碳数是相等的。以下给出逆合成,正合成由学生自己完成:
OH
O
+
MgBr
Br CH3CH2MgBr + CH3CHO CH3CH2Br CH3CH2OH O H
O O
解:目标产物是一个缩酮,去掉被保护的酮可见一个顺式二醇;顺式双键是来自炔的提示信 息,则此二醇来自乙炔与甲醛的加成:
6
HCCH
HOCH2CCCH2OH
OH OH TM
18.由苯和环己烷为原料合成:
Ph
提示:环己酮与苯基格氏试剂加成后脱水。 19.用四个碳及以下的试剂合成:
解: 关键是中间反式双键的合成方法, 需采用稳定化的 Wittig 试剂与醛反应才能保证顺式立 体化学:
13
OMe
O
O
37.由乙酰乙酸乙酯、丙酮及其它必要试剂合成:
O
解:类似 35 题,即需要一个取代的乙酰乙酸乙酯和 Michael 加成体来进行反应:
O
O
CO2Et O O
CO2Et
N+Me3 I-
O CO2Et
O
38.由甲苯、环己酮、乙酰乙酸乙酯及其必要试剂合成:
O Ph
解:也是 Michael 加成和 Robinson 环化的组合:
CH3CHO OH
CH3CH=CHCHO
CH3CH2CH2CHO O CH3CH2CH2CCH2CH3 TM
CH3CH2CH2CHCH2CH3
10.完成下列转变:
OH Br
O
H H CH3
解:产物的 C=O 双键来自反应物 OH 的氧化;顺式双键来自叁键的 Lindlar 催化加氢;而叁 键是丙炔取代反应物中的溴引入分子的。关键是羰基的保护,因为炔化物是要进攻 C=O 的。
COCl
NH
提示:苯基格氏试剂与环己酮加成、脱水并还原。 27.由苯及必要试剂合成布洛芬:
COOH
解:羧基来自卤代烃的氰解、水解;相应的卤代烃即酰化产物转化而来;异丁基来自异丁酰 氯酰基化之后的 Clemmenson 还原。
9
O
O
OH
Br
CN
COOH
28.有三个碳及以下的有机化合物合成 5-甲基-1,2-己二醇:
TM
24.由乙酰乙酸乙酯及两个碳的试剂合成:
O H3C
CH3 H
H 解:乙酰乙酸乙酯与相应的卤代烃烷基化后水解脱羧;顺式烯烃来自炔烃的还原:
HCCH
CH3CCH
CH3CCCH2OH
8
H H3C
O H 3C
H CH2OH
CH3 H
H H3C
H CH2Br
O H3C H CH3 H
CO2Et H
O
O
解:去掉缩甲醛可见一个 1,3-二醇;将 3-OH 看成酮则可看出羟醛缩合的模式。醛和酮之 间的缩合正常条件下都是酮的α-碳与醛的羰基加成,而不是相反:
O + H
O
OH
O
OH
OH
O
O
31.由苯、两个碳的有机物及其它必要的试剂合成:
O Ph
MgBr
O Ph
CO2Et
解:1,3-二酮来自交叉酯缩合反应,都是酮的α-碳与酯的 C=O 缩合:
OH Br
O Br
O
O
Br
O
O
CH3
O
H H CH3
11.完成下列转变:
CH3
CH3 CH2
4
解:产物的双键来自酮羰基的 Wittig 反应,而酮来自醇的氧化,因此需要硼氢化氧化来产生 反马氏规则的醇。
CH3
CH3 OH
CH3 TM O
12.由四个碳脂肪族化合物及无机试剂合成:
CH3 H H H
H CH3
HO2C
H3C
HO2C
O
O H3C H3C OH TM
芳构化
22.由苯及两个碳的试剂合成:
O
OH
Ph Ph
提示:类似 3 的合成。 23.由丙二酸酯及四个碳以下的必要试剂合成:
CO2H
解:烯丙基溴与丁二烯双烯合成后与丙二酸酯烷基化,之后水解脱羧得到一元酸:
CH2Br +
CH2CH(CO2Et)2
CH2Br
C-H-P+Ph3
OH Ph
OH Ph
45.由环戊烷经必要的反应合成:
17
O
解:很简单的一个片呐醇重排。
Br
OH
OH O HO O
46.由邻甲苯酚及必要试剂合成:
O
CO2H
Cl
解: 相应的酚与氯乙酸酯亲核取代即得到目标产物, 而在邻甲苯酚上引入一个氯就要用非极 性溶剂或酸性的条件,否则要多卤代:
OH CH2CO2H Cl OH Cl O
解: 两个双键均要来自叁键的部分还原; 碳链的形成要用炔化物对相应四个碳的卤代烃的取 代。
HCCH
CH3CCH
CH3CCCH2OH
H3C H
H3C H
OH H
H3C H
CH3
Br H
TM H
反式还原
13.由乙炔及必要的有机无机试剂合成:
CH3 H O
CH3 H
H 3C CH3 TM H H
解:立体化学表明应该由顺-2-丁烯来氧化,而顺 2-丁烯还是来自叁键的 Lindlar 催化还原。
O Ph H Ph
O Ph OH Ph
O Ph O
O Ph OEt Ph
O Ph CO2Et
Ph O Ph Ph Ph Ph O
Ph
44.由苯、环己酮及必要试剂合成:
OH OH Ph
解: 邻二醇来自双键的氧化, 而双键就来自 Wittig 反应。 在苯环上增加两个碳要用环氧乙烷:
Biblioteka Baidu
CH3
CH2Br
CH2-P+Ph3
CH2OH
提示:把 CH2OH 倒推到 CHO 便可看成是两分子环己基乙醛的羟醛缩合。关键是在环己基 上引入两个碳,这里又涉及到环氧乙烷的应用。
Br
MgBr
OH
CHO CHO
3
CH2OH
9.由乙醛、PPh3 为原料合成:
CH3CH2CH2C=CHCH3 CH2CH3
解:首先要能看出分子的每一部分都是“乙”及其倍数。其次双键来自 Wittig 反应;丁醛与 乙基格氏试剂反应得并氧化到 3-己酮;丁醛来自乙醛的羟醛缩合;
解:这里有两个 1,3-关系,但二酯不要破坏,因为是它与苯甲酰氯和苄基溴进行取代来合 成碳骨架:
CH2Cl
CH3
CO2H
COCl
Ph CH2(CO2Et)2
CO2Bu-t CO2Bu-t
Ph Ph O
CO2Bu-t CO2Bu-t
34.由苯、甲苯和乙酰乙酸乙酯及必要的试剂合成:
O CO2Et Ph Ph
O O O O
解:目标化合物是一个交酯,来自α-羟基酸的分子间失水反应;而这个α-羟基酸来自环己二 酮的二苯乙醇酸重排:
O O O CO2H OH O O O
O
43.由苯、甲苯及两个碳的试剂合成(其它所需试剂任选) :
16
Ph Ph O Ph Ph
解:这里需要一个二苯乙二酮和一个对称的 1,3-二苯基丙酮。前者来自苯甲醛的安息香缩 合、氧化,后者来自苯乙酸酯的 Claisen 酯缩合、脱羧:
OH HO
解:邻二醇来自烯键的氧化,而烯键来自端炔的部分还原;因而碳链可看成是乙炔的负离子 与相应的卤代烷的亲核取代;这个卤代烃可看成是 2-溴丙烷的格氏试剂与环氧乙炔加成所 得的增加两个碳的伯醇卤代而来:
Br
MgBr
OH
Br
OH OH
10
30.由四个碳级以下的有机物合成下列化合物,其它试剂任选:
O O CH3 Ph
O Ph
32.由苯和乙烯为原料合成:
Ph Ph O
解:这就是苯乙酸酯分子间的 Claisen 酯缩合反应,关键是要由苯合成苯乙酸,增加的两个 碳来自环氧乙烷:
CO 2Et
OH O
OH
11
OEt O Ph O
Ph CO 2Et
33.由苯、甲苯和丙二酸酯及必要试剂合成:
O Ph t -BuO2C Ph CO2Bu-t
ii. H3O+
2.由乙醇为唯一碳源合成:
OH
O H
解:乙醇作为乙醛的来源,进而得到丁醛,经羟醛缩合得到产物:
CH3CH2OH
CH3CHO CH3CH2CH2CHO
CH3CH=CHCHO TM
题目的解法参见第一题,即自己来完善所需要的条件!考试中这样写是不可以的!以下同! 3.由三个碳及以下的醇合成:
O O N+Me3 I-
14
O O O OEt Ph O
Ph CO2Et
O
Ph CO2Et
O
Ph
39.由丙酮、乙酰乙酸乙酯及必要试剂合成:
CO2Et
O
解:由乙酰乙酸乙酯和甲基乙烯基酮发生 Michael 加成和 Robinson 环化:
CO2Et O O OEt O
CO2Et
O
40.由丙酮和丙二酸酯合成:
O O N+Me3 I-
O
O
O
TM O O O O
36.由对甲氧基苯甲醛、乙酰乙酸乙酯及其它必要试剂合成:
OMe
O
O
解:对甲氧基苯甲醛的合成要复杂一些,所以不作要求;1,5-二酮实际上就来自乙酰乙酸 乙酯与苯甲醛的缩合以及 Michael 加成:
OMe
OMe
OMe
O CHO CO2Et CH3
O
O CH3 CO2Et CO2Et
O
EtO2C O
解:要了解目标化合物的对称性,切断 1,3-关系便可看出两分子丙二酸酯的结构,再次切 断后仍可退到丙二酸酯,以及与丙酮的缩合关系:
O O EtO O OEt OH OH Br Br
15
O EtO2C CO2Et CO2Et CO2Et CO2Et CO2Et CO2Et
41.由苯、异丁醛基必要试剂合成:
Ph Ph
OH OH OH
解:去掉两个苯基便可看到一个 1,2-二氧化的结构,它来自醛与 HCN 的加成水解和酯化; 去掉这个 1,2-结构便是一个醛基;由此可以看出是异丁醛与甲醛的缩合:
O H OH H
O OH CN
OH
OH OH CO2H OH
OH CO2Et
Ph Ph
OH OH OH
42.由环己酮及所需试剂合成:
MgBr
OH
OH MgBr TM
16.用上面类似的方法合成:
OAc
提示:其他步骤相同,只是需要将苯基格氏试剂换成甲基格氏试剂。
CH3MgI +
O
Et2O
CH3CH2CH2OH
i. PBr3 ii. Mg/Et2O
OH
CH 3CH2CH2MgBr
HCO2Et
OAc Ac2O
17.用三个碳及以下的试剂合成:
H OH
CH3 CH2Br CH2PPh3
O
A
A
C-H-P+Ph3
20.由甲苯及必要试剂合成:
O H3C
提示:向苯环上引入四个碳原子需要采用丁二酸酐进行两次 Friedel-Crafts 酰基化。 21.由苯、甲苯和必要试剂合成:
H3C
解:在上题的基础上与苯基格氏试剂加成后失水、芳构化。
7
H3C
H3C