关于有机合成碳链增长的分类综述
增长碳链的反应

增长碳链的反应碳链是有机化合物的基本结构之一,它在生物体内起着重要的作用。
而增长碳链的反应是一种可以在有机化学中实现碳链延长的重要反应。
本文将介绍增长碳链的反应原理、常见的反应类型以及应用领域。
一、增长碳链的反应原理增长碳链的反应是指通过在已有碳链上添加新的碳原子,使碳链长度增加的化学反应。
在有机化学中,常用的增长碳链的方法主要有碳碳键形成反应和碳碳键断裂反应。
碳碳键形成反应是指通过碳原子与碳原子之间的化学键形成,使碳链长度增加。
常见的碳碳键形成反应有卤代烃的分子间或分子内的偶联反应,以及烯烃的加成反应等。
例如,卤代烃可以与有机锂试剂反应,生成新的碳碳键,从而实现碳链的延长。
碳碳键断裂反应是指通过碳原子与碳原子之间的化学键断裂,从而在碳链上形成自由基或离子,然后通过其他反应形成新的碳碳键,实现碳链的延长。
常见的碳碳键断裂反应有氢化、卤化、氧化等反应。
例如,烷烃可以与卤素反应,生成卤代烃,然后通过卤代烃的偶联反应形成新的碳碳键。
二、常见的增长碳链反应类型1. 碳碳键形成反应(1)卤代烃的偶联反应:卤代烃与有机锂试剂反应,生成新的碳碳键。
(2)烯烃的加成反应:烯烃与电子亲和性较强的物质反应,生成新的碳碳键。
2. 碳碳键断裂反应(1)氢化反应:烯烃与氢气反应,断裂碳碳双键,生成新的碳碳单键。
(2)卤化反应:烷烃与卤素反应,生成卤代烃,然后通过卤代烃的偶联反应形成新的碳碳键。
(3)氧化反应:醇与氧气反应,生成酮或醛,然后通过酮或醛的加成反应形成新的碳碳键。
三、增长碳链反应的应用领域增长碳链的反应在有机合成中具有广泛的应用。
它可以用于合成复杂的有机分子,如药物、天然产物等。
例如,通过控制不同反应条件,可以实现对具有特定生物活性的天然产物的合成,从而为药物研发提供了重要的手段。
增长碳链的反应还可以用于材料科学领域。
通过合成具有特定碳链结构的聚合物或杂化材料,可以获得具有特殊性能的材料,如高分子电子材料、光学材料等。
有机合成之链增长

酮:
R
R1 CH2 CH2
酸性弱,需强碱形成碳负离子,但选择性差。
O CH3 (CH3)3COK CH3I
O CH3 CH3 H3C
O CH3
R
C OH
R
OH RCOCl + 2R,MgX R C R, R,
(3)与二氧化碳的加成:
Grignard与二氧化碳的加成。反应如下:
RMgX + CO2
H+
RCOOH
(4)与α,β—不饱和醛酮的加成:
Grignard试剂与α,β—不饱和醛酮作用一般主要生成1,2—加成产物。如:
C2H5MgBr + CH3CH=CHCHO
Grignard试剂参与的加成反应
有机金属化合物的反应增长碳链
Grignard试剂参与的取代反应 氧原子上的烃化反应
烃化反应增长碳链
碳原子上的烃化反应
氮原子上的烃化反应 烃化
Friedel—Crafts反应
酰化
迈克尔(Michael)加成
有机金属试剂包括范围很广泛,在合成中用得较多 的有机金属化合物有Mg,Zn,Cd,Li,Al,Na等的有机 化合物,其中以有机镁化合物用途最广
影响因素:
(1). 芳环的结构 环上有给电子取代基,有利于烃化反应; 环上有吸电子取代基,不易发生烃化反应;
OCH 3 NO 2 (CH3)2CHOH/HF
OCH3 NO 2
CH(CH3)2
H2N AlCl3
H2N
AlCl3
缺点:由于初生成的烷基苯比未取代的原料更容易发生烷
基化反应,因此反应不易停留在单取代阶段,而是进一步形成 多取代产物,难于分离提纯,为了尽量减少多取代产物的形成, 往往加入大大过量的芳烃和采用较低的反应温度。
有机化学增长碳链,减短碳链,成环,开环,引入,消除的反应方程式,分类

有机化学增长碳链,减短碳链,成环,开环,引入,消除的反应方程式,分类有机化学的增长碳链反应是有机分子变换的重要步骤,也是有机分子催化反应的基本过程,对实现有机分子的转化及合成具有重要意义。
总体上可以将有机化学增长碳链反应分为减短碳链、成环、开环、引入和消除五大类。
减短碳链是指有机分子由较长的碳链变为短碳链,通常采用加氢或氧化反应实现,如:CH3—CH2—CH2—CH3+H2→CH3—CH2—H2+CH3—CH3。
成环反应即通过两个有机分子反应而形成环状有机化合物的反应,如:丙烯醛和氯乙烯的开环合成环氧乙烯,反应方程式为:C3H4O + CH2=CHCl → CH2=CH—O—CH2—CH2—Cl。
开环反应是指环状化合物由环路断裂变为直链有机物,通常采用溶剂、氧化剂、活性催化剂所起作用的氧化还原反应实现,如:CH2=CH—O—CH2—CH2—Cl → C3H4O + CH2=CHCl。
引入反应就是把特定的基团加入到分子内的反应,它一般通过氧化还原反应实现,如:CH3—CH2—CH2—CH3 + CH3—OH → CH3—CH2—CH(OH)CH3 + H2。
消除反应,消除反应也称为脱水缩合反应,是指在活性催化剂的作用下,两个原子中的水分子被溶剂所取代,两个分子发生缩合反应,两个分子原子之间的精细键断裂,同时生成新的键,如:2 CH3CH2—OH → CH3CH2—CH2—CH3 + H2O。
有机化学增长碳链反应不仅在有机合成中扮演着重要角色,而且也在生物系统中也起到了重要作用。
为解决有机合成反应的效率问题,研究人员近几年重点研究,对生物有机合成及其相关催化动力学机制也进行了有益的研究,其中有机化学增长碳链反应是值得深入研究的一个环节。
从宏观和微观方面来看,催化反应有机分子的转化及合成都是一个有趣而复杂、丰富又有价值的研究领域,其发展前景崭露,发展前景广阔,对于实现有机分子的转化和合成具有重要意义。
碳链增长反应的总结

碳链增长反应的总结林剑锋罗祎迩洪宇浩张述熙吴明【摘要】本文主要总结了几个常见的有机合成中碳链增长的反应,阐述了其适应范围和优缺点。
【关键词】碳链增长有机合成有机合成中,碳骨架的构建是极其重要的一步,这就涉及到了碳链的增长。
有机化学的碳链增长的反应众多,适用场合不一,若无法很好的理解各个反应的优缺点,便很难得心应手的完成有机合成。
因此,我们对几个常见的碳链增长反应进行了总结。
1、自由基聚合烯在高压下,在体系少量氧的引发下可进行自由基加成的链式反应,最后形成大分子聚合物,共轭双烯尤其容易聚合。
改反应可制备高聚物,是合成塑料、橡胶的基础。
该反应无法合成特定碳链个数的小分子。
2、炔钠的应用缺氢具有一定的酸性,可以与活泼金属,如钠,或氨基钠反应,生成炔负离子。
炔负离子具有较强的亲核性,可以与卤代烃发生亲核取代。
反应所用的卤代烃必须是伯卤代烃,仲卤、叔卤与炔钠反应主要生成相应的消除产物。
乙烯型卤也不与炔钠反应。
该反应是由低级炔制备高级炔的重要方法,之后可由炔烃的还原,制备立体专一的顺式烯烃或反式烯烃。
还可以直接水合成酮。
如果是乙炔,还可以生成第二个炔钠进行第二次亲核取代。
3、炔烃的亲核加成反应由于炔烃与烯烃相比,采用的杂化不同,炔烃为SP杂化,其中S轨道占有的成分高,对电子的吸引能力强,所以炔烃可一发生亲核加成而烯烃不能,利用这个性质,可以用来延长碳链这里以乙炔为例。
Nu 为带有碳链的亲核基团利用炔烃可以进行亲核加成的特性可以让炔与羧酸反应制备无法用烯醇直接酯化制得的酸烯酯。
还可是让炔与氢氰酸生成烯腈,烯腈再水解就可以得到α,&不饱和酸,以此衍生制备各种α,&不饱和不饱和化合物。
4、狄-阿(Diels –Alder )反应共轭双烯与亲双烯体生成环己烯的反应。
狄尔斯-阿尔德反应可以合成带有不饱和键六元环和桥环化合物,是有机化学合成反应中非常重要的碳碳键形成的手段之一,也是现代有机合成里常用的反应之一。
该反应条件所需条件不严格,只需加热便可进行。
有机化学中碳链增长的反应

有机化学中碳链增长的反应姓名:应化10(本1)汪吉伟100712024摘要:在对有机化学反应的研究过程中,有机合成是必不可少的一个重要环节,然而碳骨架的构建是极其关键的一步,碳链的增长是形成分子骨架的主要手段之一。
在有机化学反应中碳链增长的反应有很多,不同的方法都有其不同的特点及适用范围,因此熟悉并掌握有机反应中各种增加碳链方法的机理和优缺点将有助于我们对有机合成反应的研究,以下是对几种常见的碳链增长反应的总结。
关键词:碳链增长有机金属烃基化亲核加成正文:一、利用有机金属化合物增长碳链卤代烷能和某些金属发生反应,生成有机金属化合物。
有机金属化合物是指金属原子直接与碳原子相连的一类化合物。
有机反应中利用有机金属化合物增长碳链是重要的手段之一。
1.与格氏试剂的反应“格氏试剂”是含卤化镁的有机金属化合物(在常温下把镁屑放在无水乙醚中,滴加卤代烷,卤代烷与镁作用生成的有机镁化合物,该化合物不需分离即可直接用于有机合成反应),是一类亲核试剂,在有机合成中应用十分广泛。
(1)格氏试剂与醛、酮、酯、环氧烷发生亲核加成反应成相应的醇:R MgX R''R'(H)ORCR'(H)OMgXR''H3O+RCR'(H)OHR''反应若生成二级醇,还可以氧化成酮,再继续与格氏试剂反应生成三级醇。
(2)格氏试剂和CO2进行亲核加成后经水解可以可制备多一个碳的羧酸,反应可以从卤代烃出发,得到碳链增长的羧酸,适合伯、仲、叔卤代烃以及烯丙基和苯基卤代烃。
2.与二烃基铜锂的反应二分子烃基锂与一分子卤化亚铜在醚中、低温下与氮气流和氩气流中进行反应,可以形成二烃基铜锂。
二烃基铜锂也是一个反应适用范围很广的试剂。
RLi+CuX→RCu+LiX RCu+RLi→R2CuLi二烃基铜锂的烃基可以是甲基,一级烷基,二级烷基,也可以是烯丙基、苄基、乙烯基、芳基等烃基,故可称为二烃基铜锂或有机锂试剂。
增长碳链的反应

增长碳链的反应碳链是一种重要的有机化合物,常见于生物体内和化学反应中。
在有机合成中,增长碳链的反应是非常关键和常见的步骤。
本文将介绍一些常用的方法和机制,供读者参考和学习。
首先,碳链的增长可以通过碳原子的亲核加成实现。
亲核试剂(如等电子体)攻击烯烃或卤代烷,形成碳碳键,从而增长碳链。
常见的亲核试剂包括酮盐、炔基或酰基金属试剂等。
这些试剂可以与碳原子中不饱和键或碳卤键发生反应,形成新的碳碳键,从而延长碳链长度。
其次,还有许多反应能够实现碳链的增长。
例如,格氏反应是一种常用的方法,它通过亲核试剂与卡宾中间体发生反应,形成新的碳碳键,从而增加碳链长度。
此外,还有一些重要的反应如克鲁福德反应、金属催化的碳-碳键形成反应等也可以实现碳链的延伸。
在化学反应中,碳链的增长往往需要依赖催化剂。
金属催化剂如钯、铂、镍等常用于碳-碳键形成反应,它们能够提供活性位点,催化有机分子的加成反应。
有机催化剂也是常见的选择,它们能够在不需要金属的情况下促进碳链的增长。
除了上述反应,还有一些特殊的方法能够实现碳链的增长。
例如,通过自由基聚合反应可以实现碳链的延伸。
此外,还有一些特殊的催化剂和反应条件,如负离子聚合反应、自催化反应等,也可以实现碳链的增长。
总之,碳链的增长反应是有机合成中不可或缺的步骤。
通过亲核加成、金属催化反应、聚合反应等多种方法,我们能够有效地实现碳链的延伸。
在化学研究和工业生产中,这些反应对于合成大分子、药物及高分子材料具有重要的意义。
希望本文介绍的方法和机制能够为读者提供一些参考和启发,促进有机合成领域的发展和创新。
有机合成之链增长

Grignard试剂参与的加成反应
有机金属化合物的反应增长碳链
Grignard试剂参与的取代反应 氧原子上的烃化反应
烃化反应增长碳链
碳原子上的烃化反应
氮原子上的烃化反应 烃化
Friedel—Crafts反应
酰化
迈克尔(Michael)加成
有机金属试剂包括范围很广泛,在合成中用得较多 的有机金属化合物有Mg,Zn,Cd,Li,Al,Na等的有机 化合物,其中以有机镁化合物用途最广
§1.用有机金属化合物的反应增长碳链
§1.1Grignard试剂参与的加成反应
Grignard试剂通常与羰基化合物发生加成反应
(1)与醛酮的加成
O
通式:
+
RMgX
R
C
OH
当Grignard生成伯醇,碳链上增长一个碳原子,如:
Байду номын сангаас
CH3MgX +
HCHO
H+
CH3CH2OH
与除甲醛以外的其他醛反应得仲醇,例如:
Et2 O,H2 O
CH2CH2COOC(CH3)3 C2H 5
§1.2Grignard试剂参与的取代反应
有机金属化合物可以作为亲核试剂起各种取代反应,这在有机合成中有广泛的应 用。
(1)与含活泼氢的化合物作用
Grignard试剂与含活泼氢的化合物作用生成烃类。
RMgX
+
H2O
RH + HOMgX RH + CH3OMg
C6H5CH2CH2OH
(3)与卤代烃作用
Grignard试剂能与化学活泼性很强的烯丙型,苄基型卤代烃反应。 例如:
CH2=CHCH2Cl + RMgCl
增长碳链的反应

增长碳链的反应碳链是有机化合物中碳原子按照一定的顺序连接形成的链状结构。
增长碳链的反应是指在有机化学中,通过一系列化学反应使碳链长度增加的过程。
这种反应在有机合成中具有重要的意义,可以合成更复杂的有机分子,拓展有机化合物的结构。
增长碳链的反应可以通过不同的方法实现,下面将介绍几种常见的反应途径。
1. 烷基化反应烷基化反应是指通过添加烷基基团来增长碳链长度。
常见的烷基化试剂有卤代烷、醇和烷基锂等。
例如,可以使用溴代烷与有机金属试剂(如烷基锂)反应,生成更长的碳链。
2. 烯烃合成反应烯烃合成反应是指通过烯烃类化合物进行反应来增长碳链长度。
常见的烯烃合成反应有烯烃的加成反应、烯烃的重排反应等。
例如,可以通过烯烃的重排反应将一个碳原子的烯烃转化为两个碳原子的烯烃,从而增长碳链长度。
3. 碳碳键形成反应碳碳键形成反应是指通过在有机分子中形成新的碳碳键来增长碳链长度。
常见的碳碳键形成反应有羟基化反应、烯烃的环化反应等。
例如,可以通过羟基化反应将一个碳原子的化合物转化为两个碳原子的化合物,从而增长碳链长度。
4. 碳氢键活化反应碳氢键活化反应是指通过活化碳氢键来增长碳链长度。
常见的碳氢键活化反应有烃烃偶联反应、烃的氧化反应等。
例如,可以通过烃烃偶联反应将两个烃分子连接在一起,从而增长碳链长度。
增长碳链的反应在有机合成中具有广泛的应用。
通过增长碳链长度,可以合成更复杂的有机分子,拓展有机化合物的结构。
这对于药物合成、材料科学等领域具有重要的意义。
增长碳链的反应也面临着一些挑战。
有机化合物的合成通常需要考虑反应的选择性、收率和副反应等因素。
在设计和优化反应条件时,需要综合考虑这些因素,以实现高效、高选择性的反应。
增长碳链的反应是有机化学中一类重要的反应。
通过烷基化反应、烯烃合成反应、碳碳键形成反应和碳氢键活化反应等途径,可以增加碳链长度,合成更复杂的有机分子。
这对于有机合成和材料科学等领域具有重要的意义,为人类的科学研究和技术发展提供了重要的支持。
有机化学中碳链增长的反应

有机化学中碳链增长的反应有机化学中的碳链生长反应姓名:华英10(本1)王记伟100712024在有机化学反应的研究过程中,有机合成是一个必不可少的重要环节。
然而,碳骨架的构建是至关重要的一步。
碳链的生长是形成分子骨架的主要手段之一。
有机化学反应中有许多碳链生长反应。
不同的方法有不同的特点和适用范围。
因此,熟悉和掌握有机反应中各种碳链生长方法的机理、优缺点将有助于我们研究有机合成反应。
以下是几种常见碳链生长反应的总结。
关键词:碳链增长有机金属烃化亲核加成文本:首先,使用有机金属化合物来生长碳链哈龙可以与一些金属反应形成有机金属化合物。
有机金属化合物是指一类金属原子直接与碳原子相连的化合物。
使用有机金属化合物在有机反应中生长碳链是重要的手段之一。
1.与格氏试剂的反应“格氏试剂”是一种含卤化镁的有机金属化合物(常温下将镁废料置于无水乙醚中,滴加卤代烷烃,卤代烷烃与镁作用生成的有机镁化合物可直接用于有机合成反应,无需分离)。
它是一种亲核试剂,广泛用于有机合成。
(1)格氏试剂与醛、酮、酯和烯化氧发生亲核加成反应形成相应的醇;奥格XR’(H)RCR’’R’(H)高级驻地协调员’ ‘ R’(H)RMgXR’’H3O+如果在反应中生成仲醇,它也可以被氧化成酮,然后继续与格氏试剂反应生成叔醇。
(2)在格氏试剂和CO2的亲核加成后,通过水解可以制备多一个碳的羧酸。
具有碳链延伸的羧酸可以从卤代烃中获得,其适用于伯、仲和叔卤代烃、烯丙基和苯基卤代烃。
2.与二烃基铜锂的反应二烃基锂可以通过卤化亚铜分子与氮气和氩气在乙醚中低温反应而形成。
二烃基铜锂也是一种应用广泛的试剂。
RLi+CuX→RCu+LiX RCu+RLi→R2CuLi二烷基铜锂的烃基可以是甲基、伯烷基、仲烷基或烃基如烯丙基、苄基、乙烯基、芳基等,因此它可以被称为二烷基铜锂或有机锂试剂。
二烃基铜锂可以与卤代烃偶联,反应如下:卤代烃中的烃基可以是伯或仲烷基,或乙基烯烃、芳香烃、烯丙基和苄基。
增长碳链常用的几种方法

增长碳链常用的几种方法碳链的增长是化学合成中的一项重要技术。
通过增加碳原子数量,可以合成出更复杂的有机化合物,从而拓展应用的范围。
下面将介绍几种常用的碳链增长方法。
1.碳碳键形成反应2.碳氢键的官能化反应除了直接形成碳碳键,还可以通过对碳氢键进行官能化反应来实现碳链的增长。
常见的方法包括卤代反应、氧化反应、还原反应等。
卤代反应通常使用卤代烷作为反应物,通过与碳氢键发生取代反应,从而形成新的碳碳键。
氧化反应通过在碳氢键上引入氧原子,从而形成碳氧键或碳氮键,进而实现碳链的增长。
还原反应则是通过还原试剂将碳氧键或碳氮键还原成碳碳键,从而实现碳链的延长。
3.碳碳键的断裂重组反应碳链增长还可以通过碳碳键的断裂和重组反应来实现。
常见的方法包括还原碘化反应、转移基团反应等。
还原碘化反应是通过还原试剂将碘原子从烷基碘化物中去除,从而形成自由基,然后自由基与其他分子发生反应,形成新的碳碳键。
转移基团反应是通过将一个基团从一个分子转移到另一个分子上,从而实现碳链的连接。
转移基团反应常用的试剂包括锂有机试剂、有机锌试剂、有机铜试剂等。
4.热缩聚反应热缩聚反应是指在高温和高压条件下,通过碳碳键的断裂和重组反应实现碳链的增长。
常见的热缩聚反应包括傅克反应、克己二酸逐步聚合等。
傅克反应是通过将二羧酸与二醇在高温下反应,形成内酯,然后内酯经水解、加热脱水等反应,最终形成较长的碳链。
克己二酸逐步聚合是指将克己二酸与乙二醇在高温下进行缩聚反应,形成聚酯化合物,从而实现碳链的增长。
总结起来,碳链的增长主要是通过碳碳键形成反应、碳氢键的官能化反应、碳碳键的断裂重组反应以及热缩聚反应来实现的。
这些方法在有机合成中得到广泛应用,并且不断有新的方法和策略被开发出来,为碳链的组装和扩展提供了更多的可能性。
增长碳链的方法和反应

增长碳链的方法和反应嘿,咱今儿就来聊聊增长碳链这档子事儿!你说这碳链啊,就像搭积木一样,得有巧妙的方法和合适的反应才能让它变长变结实。
咱先说说羟醛缩合反应吧,这就好比是碳链的魔法助手。
想象一下,两种小分子就像两个小伙伴,手牵手一结合,嘿,碳链就变长了一小截!这多神奇呀!通过这个反应,能让分子们愉快地连接起来,形成新的更长的碳链结构。
还有格氏试剂反应,这可是个厉害的角色呢!它就像是个超级连接器,能把各种不同的基团连接到碳链上,让碳链不断丰富壮大。
就好像给碳链穿上了各种漂亮的衣服,让它变得更有特色。
再来讲讲卤代烃与金属有机化合物的反应。
这就像是一场精彩的接力赛,卤代烃把接力棒交给金属有机化合物,然后碳链就在这个过程中不知不觉地变长了。
是不是很有意思呀?就像盖房子需要一砖一瓦慢慢垒起来一样,增长碳链也是个细致活儿。
每个反应都有它独特的魅力和作用,能让我们在化学的世界里创造出各种各样奇妙的分子结构。
比如说,在有机合成中,我们想要得到一个特定结构的大分子,不就得靠这些方法和反应来一点一点地搭建碳链嘛。
没有这些,我们怎么能制造出那些复杂而有用的化合物呢?而且呀,这些反应不仅仅是在实验室里重要,在我们的生活中也有着广泛的应用呢!很多药物、材料的合成,都离不开这些增长碳链的方法和反应。
你想想看,我们身边那么多的好东西,说不定就是通过这些巧妙的化学过程制造出来的呢!这难道不值得我们好好去研究和探索吗?总之呢,增长碳链的方法和反应就像是打开化学世界大门的钥匙,让我们能在这个神奇的领域里尽情遨游,创造出更多的精彩!所以呀,可别小瞧了它们哦!。
有机合成碳链增长方法

有机合成碳链增长方法嘿,朋友们!今天咱就来聊聊有机合成碳链增长那些事儿。
你想想啊,碳链就像是我们盖房子的根基,要想房子盖得稳、盖得好,这根基可得打牢了呀!那怎么让这碳链变长呢,这里面的门道可多啦!比如说,有个方法就像搭积木一样,一块一块往上加。
这就是羟醛缩合反应呀!就好比你有两块小积木,把它们拼在一起,就变成了一个更长的积木啦!通过这个反应,小分子变成大分子,碳链不就慢慢变长了嘛!还有啊,格氏试剂反应也很厉害呢!它就像是一个神奇的小助手,能把各种基团给连接起来,让碳链不断延伸。
就好像你在串珠子,一颗一颗串起来,就成了一条漂亮的珠链啦。
再说说碳负离子反应,这可真是个巧妙的办法。
它就如同一个机灵的小精灵,在有机合成的世界里蹦蹦跳跳,帮助我们把碳链变得更长。
你可以把它想象成是小树苗在慢慢长大,不断地长出新的枝叶,变得越来越茂盛。
那这些方法有啥用呢?哎呀呀,用处可大了去啦!就好比你要做一件漂亮的衣服,没有足够长的布料怎么行呢?有机合成也是一样呀,要得到我们想要的复杂分子,就得有长长的碳链呀!没有这些碳链增长的方法,那好多神奇的化合物可就没办法合成出来啦,那得多可惜呀!而且哦,掌握了这些方法,就像是拥有了一把神奇的钥匙,可以打开有机合成世界的大门。
你可以尽情地在这个世界里探索、创造,那感觉多棒呀!咱再回过头来看看羟醛缩合反应,它真的是特别实用呢!通过它可以合成出各种各样具有特殊结构的化合物,是不是很厉害?格氏试剂反应也不遑多让呀,它能让我们做出很多以前想都不敢想的东西。
所以说呀,有机合成碳链增长的方法真的是太重要啦!我们可得好好研究研究,把它们都掌握得牢牢的。
这样我们就能在有机合成的道路上越走越远,创造出更多的精彩!总之,这些方法就是我们有机合成的法宝,可别小瞧了它们哟!。
有机合成中碳链上增加一个碳原子的方法汇总

有机合成中碳链上增加一个碳原子的方法汇总一、以甲醛或甲醛等价物为底物进行反应增加碳链1、羟醛缩合反应(Aldol condensation)醛酮在碱性条件下得到烯醇盐和另一个羰基化合物缩合得到β-羟基醛酮的反应当利用甲醛作为底物时则底物增加一个碳。
Evans羟醛缩合反应,Abiko-Masamune羟醛缩合反应,Mukaiyama羟醛缩合反应2、Arens-van Dorp反应烷氧基乙炔在强碱条件下对醛酮加成得到烷氧基炔甲醇的反应。
3、Stobbe condensation丁二酸二乙酯及其衍生物和羰基化合物在碱性条件下进行缩合的反应。
4、Knoevenagel缩合反应羰基化合物和活泼亚甲基化合物在胺催化下缩合的反应。
5、Stetter反应醛和α,β-不饱和酮在噻唑盐的催化下反应制备1,4-二羰基化合物的反应。
噻唑盐是氰离子的安全替代试剂。
此反应也被称为Michael-Stetter反应,机理和安息香缩合类似。
此反应直接利用甲醛作为底物的报道较少,但是有文献报道利用糖作为甲醛替代物进行反应可以得到多一个碳的1,4-二羰基化合物。
6、Barbier反应在有机金属试剂存在下,羰基化合物可以迅速与其反应,这类反应被称为Barbier反应。
7、Grignard反应(格氏反应)格氏反应有多多种方式增加碳链,可以考虑以甲醛为底物和格氏试剂进行反应增加一个碳链得到醇,也可以以二氧化碳为底物进行加成得到羧酸,或者直接利用甲基格氏试剂对其他亲电试剂进行延长碳链。
8、Kagan-Molander偶联反应9、贝蒂反应(Betti Reaction)酚与芳香醛和伯胺作用得到α-氨基苯甲酚类。
这个反应可以视为苯酚的Mannich反应。
10、Mannich反应1903年,B. Tollens和von Marle发现苯乙酮和甲醛,氯化铵反应可以生成三级胺。
1917年,C. Mannich利用安替比林在相同条件下反应时,也分离得到了三级胺,他意识到此反应的普遍性,并进行了系统性研究。
高中化学增长碳链的方法

A.硝基苯 B.环己烷 C.苯酚 D.溴苯 ( ) 2.在有机物分子中,不能引入羟基的反应是 A.氧化反应 B.水解反应 C.消去反应 D.加成反应 ( ) 3.“绿色、高效”概括了 2005 年诺贝尔化学奖成就的 特点。换位合成法在化学工业中每天都在应用,主要用于研 制新型药物和合成先进的塑料材料。在“绿色化学工艺”中, 理想状态是反应中的原子全部转化为欲制得的产物,即原子 利用率为 100%。①置换反应 ②化合反应 ③分解反应 ④取 代反应 ⑤加成反应 ⑥消去反应 ⑦加聚反应 ⑧缩聚反应 等反应类型中能体现这一原子最经济原则的是 A.①②⑤B.②⑤⑦C.只有⑦⑧ D.只有⑦ ( ) 4.由 1-丙醇制取,最简便的流程需要下列反应的顺 序应是 a.氧化 b.还原 c.取代 d.加成 e.消去 f.中和 g.缩 聚 h.酯化 A.b、d、f、g、h B.e、d、c、a、h C.a、 e、d、c、h D.b、a、e、c、f 浓硫酸,△Br2,CCl4 ( ) 5 . 化 合 物 丙 (C4H8Br2) 由 如 下 反 应 得 到 : C4H10O――→C4H8――→丙(C4H8Br2) 则丙的结构不可 能是
____________________
;
④
___________________________________________________ ____________________。 ④ 。
8.香豆素是广泛存在于植物中的一类芳香族化合物,大多 具有光敏性,有的还具有抗菌和消炎作用。它的核心结构是 芳香内酯 A,其分子式为 C9H6O2。该芳香内酯 A 经下列步 骤转变为水杨酸和乙二酸。
+H2O A 中含有碳氧双键,与 A 相关的反应如下:
( 3 ) 写 出 A→E,E→F 的 反 应 类 型 : A→F_________________、E→F________________。 (4)写
增长碳链常用的几种方法

增长碳链的常用方法a、双烯合成:在无水AICI3的作用下,两个分子的烯结合成一新的分子;(1)双烯体是以顺式构象进行反应的,反应条件为光照或加热。
(2)双烯体(共轭二烯)可是连状,也可是环状。
如环戊二烯,环己二烯等。
(3 )亲双烯体的双键碳原子上连有吸电子基团时,反应易进行。
常见的亲双烯体有:CH2=CH-CH0 CH2=CH-C00H CH2=CH-COCH3CH2=CH-CN CH2=CH-COOCH3 CH2=CH-CH2CIb、羟醛缩合:如聚乙烯醇缩丁醛;具有a -H的醛,在碱催化下生成碳负离子,然后碳负离子作为亲核试剂对醛酮进行亲核加成,生成 3 —羟基醛,3 -羟基醛受热脱水成不饱和醛。
C、成酯:聚酯;酸和醇在浓硫酸作用下,脱去水,形成酯d、成酰胺:尼龙;你给的例子就属于这个e、格列亚反应:与烷基卤化镁反应;烷基卤化物易溶于醚类溶剂,与镁反应生成烷基氯化镁(即格氏试剂)。
f、亲核取代:卤代烷与烷基铜锂的反应;饱和碳上的亲核取代反应很多。
例如,卤代烷能分别与氢氧化钠、醇钠或酚钠、硫脲、硫醇钠、羧酸盐和氨或胺等发生亲核取代反应,生成醇、醚、硫醇、硫醚、羧酸酯和胺等。
醇可与氢卤酸、卤化磷或氯化亚砜作用,生成卤代烃。
卤代烷被氢化铝锂还原为烷烃,也是负氢离子对反应物中卤素的取代。
当试剂的亲核原子为碳时,取代结果形成碳-碳键,从而得到碳链增长产物,如卤代烷与氰化钠、炔化钠或烯醇盐的反应。
苯的烷化和酰化,付克酰化反应苯环上的氯甲基化卡宾反应2HC=CH2+CF3COOH==3HC-CH2-OCOCF3聚合反应。
如乙烯的聚合反应炔加HCN炔和NaNH2反应之后再和卤代烷反应由于时间问题方程式没写以后的有时间再来。
有机化合物常见增长和缩短碳链的方法

(5)
(6) 2.甲酰化反应,引入甲酰基
(1)
(2) (3) (4) (5)
3.通过反应,引入甲基 (1)亲核加成
(2)亲电取代 (3)亲核加成和消去 (4)亲核取代
4.通过亲核加成,增加一个碳 (1) (2) (3) (7) (8)
(9) (10)
四、增加四个碳原子的常见方法
(1) (Y= CN, COOH, CH3)
(2)
(3)
增加更多碳原子的方法与增加三个碳原子的方法相似,这里不再一一列举。
五、碳链倍增法
成倍增长碳链的反应有Kolbe、Wurte、羟醛缩合、安息香缩合、羰基化合物的双分子还原、 醛酮的偶联反应、羰基化合物与等碳原子数的试剂反应、Ullmann 偶合、联苯胺的重排等。
五碳链倍增法成倍增长碳链的反应有kolbewurte羟醛缩合安息香缩合羰基化合物的双分子还原醛酮的偶联反应羰基化合物与等碳原子数的试剂反应ullmann偶合联苯胺的重排等
第六章 有机化合物常见增长和 缩短碳链的方法
第一节 增长碳链的方法
一、增加一个碳原子的常见方法
含有一个碳的化合物都可以作为增加一个碳的反应试剂。如 HCH O,HCOOC2H5, HC(OC2H5)3,CO,CO2,COCl2,CHX3,CH2X2,HCN,CH2N2,DMF,CO(NH2)2,CH3Li, (CH3)2CuLi,CH3MgX,Ph3P CH2 等,与这些试剂的相关反应如下:
2.氧化断键减少多个碳的方法
(7) 5.通过亲核取代,增加一个碳
6.通过其他方法 (1) (2)
(3)
二、增加两个碳原子的常见方法
碳链增长反应的总结

碳链增长反应的总结碳链增长反应的总结碳链增长反应的总结林剑锋罗祎迩洪宇浩张述熙吴明【摘要】本文主要总结了几个常见的有机合成中碳链增长的反应,阐述了其适应范围和优缺点。
【关键词】碳链增长有机合成有机合成中,碳骨架的构建是极其重要的一步,这就涉及到了碳链的增长。
有机化学的碳链增长的反应众多,适用场合不一,若无法很好的理解各个反应的优缺点,便很难得心应手的完成有机合成。
因此,我们对几个常见的碳链增长反应进行了总结。
1、自由基聚合烯在高压下,在体系少量氧的引发下可进行自由基加成的链式反应,最后形成大分子聚合物,共轭双烯尤其容易聚合。
改反应可制备高聚物,是合成塑料、橡胶的基础。
该反应无法合成特定碳链个数的小分子。
2、炔钠的应用缺氢具有一定的酸性,可以与活泼金属,如钠,或氨基钠反应,生成炔负离子。
炔负离子具有较强的亲核性,可以与卤代烃发生亲核取代。
R'CCNa+RXR'CCR+NaX 反应所用的卤代烃必须是伯卤代烃,仲卤、叔卤与炔钠反应主要生成相应的消除产物。
乙烯型卤也不与炔钠反应。
该反应是由低级炔制备高级炔的重要方法,之后可由炔烃的还原,制备立体专一的顺式烯烃或反式烯烃。
还可以直接水合成酮。
如果是乙炔,还可以生成第二个炔钠进行第二次亲核取代。
CHCHNaNH2RCCNaRX HCCRHCCNaR'XNaNH2RCCR' 3、炔烃的亲核加成反应由于炔烃与烯烃相比,采用的杂化不同,炔烃为SP杂化,其中S轨道占有Q僛胮鶺俌YN飌鶺 0硞的成分高,对电子的吸引能力强这个性质,可以用来延长碳链这里以乙炔为例。
CCHH利用炔烃可以进行亲核加成的特性可以让接酯化制得的酸烯酯。
还可是让&不饱和酸,以此衍生制备各种4、共轭双烯与亲双烯体生成环己烯的反应不饱和键六元环和桥环化合物手段之一,也是现代有机合成里常用的反应之一该反应条件所需条件不严格可以更好的进行D-A反应+以此制备含侧链官能团的六元环的反应。
有机合成碳链增长常见情形解析

有机合成碳链增长常见情形解析
王武和
【期刊名称】《数理化解题研究:高中版》
【年(卷),期】2012(000)001
【摘要】有机合成是近几年高考试题中的常见题型,同时也是高考的热点和难点,而以官能团为中心的教学,教师往往对涉及官能团的引入、转变、增减和消除往往总结较多.而其中,涉及有机物碳链增长的情况则较少,尽管这类题往往有信息,但学生碰到时依然会感到不是那么得心应手,本文将中学化学经常遇到的几种情况加以小结.
【总页数】3页(P54-56)
【作者】王武和
【作者单位】江苏省徐州市第七中学,221011
【正文语种】中文
【中图分类】G632.474
【相关文献】
1.低碳醇合成中反应温度、催化剂组成对碳链增长因子α的影响 [J], 孙鸿;王卫兵
2.浅谈有机合成碳链增长与减少的反应 [J], 晏雄
3.有机化学碳链增长反应的探讨 [J], 徐向军;马少守
4.熔铁系催化剂上CO—H2合成低碳醇碳链增长机理 [J], 林维明; 黄传荣
5.碳同位素方法在水体溶解有机碳来源解析中的应用 [J], 王亚;周卫健;程鹏
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
①
②
③
④ 炔钠中的 C 进攻δ 的 C 原子,进行亲核取代或者亲核加成,生成含有不和 炔键的碳链,进而可以通过炔键再次引入 1~2 个官能团,使增长的碳链可塑性更 强,可发展性更高。炔钠中的 C 亲核能力强,反应的速度快,反应副产物少。C 碱性较强,极易与酸性基团发生中和反应而丧失亲核能力,故其反应要在非水非 醇非酸的惰性溶剂中进行,反应物中也不能带有这些基团。炔钠只能通过带有酸 性氢的端炔与强碱氨基钠中和反应制的或者直接与钠单质进行置换反应制的,制 备的成本较高;若直接使用那制备还可能使端炔偶联;且制备的条件要求绝对干 燥并且用纯氮气或稀有气体隔绝空气的条件,进一步是的成本加大。 吴雄【1】等在 3-己炔-1-醇合成方法的研究中就是利用上述③反应的原 理,江焕峰【2】在 2-庚炔酸甲酯的合成中①反应。 格氏试剂
3、自由基增长碳链
(1)卡宾和重氮盐
O H
H slow H+
OH H
H+
O OH
H
-H+
OH H
OH OH H
卡宾又称为碳烯,可以通过没有β-H 的卤代烃再强碱下进行α消去,重氮 盐分解放出氮气后也可以得到卡宾;是一个缺电子的活泼中间体,存在时间很短, 一旦生成就会立即重排、二聚或加成。卡宾最重要的反应就是和不饱和键进行加 成形成三元环体系,也可以插入到 C—H 键中,重氮甲烷就是重要的甲基化试剂。 无论是加成还是插入反应均是自由基机理,自由基的稳定性决定反应方向,自由 基的多样化化决定了产物纯度不太高。
近些年来,人们对于卡宾的研究比较热门,尤其是氮杂环卡宾的研究特别热 门。刘霄龙【9】、吕春欣【10】、张睿【11】、姜岚【12】等人都有报道自己的研究成果。
(2)电解偶联法增长碳链
通过电解产生自由基进行偶联,对于羧酸电解则是羧酸根失去电子并脱羧形
成烷基自由基偶联,对于烯烃电解则是加氢离子后碳正离子得到电子形成烷基自 由基进行偶联。电解法的优点在于产率较高,副产物较少,合成的分子对称性高。 缺点是需要制备成高浓度的羧酸盐才能进行电解,制备的多是烷烃。
关于有机合成碳链增长的分类综述
四川大学材料学院 2012 级张敏
【背景】
对于有机合成而言,碳链的增长与断裂是必不可少的环节。为什么要进行 这两个环节,在于我们能够大量获得的有机原料的种类以及这些原料的单个分子 中 C 原子个数十分有限:1、来自石油、天然气中的烷烃、芳香烃以及通过裂解 得到的乙烯;2、通过微生物发酵得到的酒精、乙酸,但是大多不纯;3、天然橡 胶、油漆或者动植物体内的油脂、糖类、蛋白质。
1,3-二溴丙烷与丙二酸二乙酯在乙醇钠的作用生成环丁烷二羧酸二乙酯就 是对活泼α氢的烃基化的两次应用一次分子间反应,一次分子内成环。谭露璐【7】 等对羟醛缩合的催化剂研究进展做出了总结。
(3)其他 C — 机理增长碳链的反应
Witiig 反应
该反应可用于醛酮酯制备直接制备烯,以醛的反应速度最快,酯最慢;由于磷叶 立德试剂制备成本较高,L.Horner 等人使用亚膦酸酯代替三苯基膦改进,制的了 成本比较便宜的含活泼亚甲基的膦酸酯。与之类似还有硫叶立德和砷叶立德。 安息香缩合
这些含有活泼α氢的分子,在碱的作用下,脱去活泼 H,形成含有 C 的亲 核活性中间体,可以进攻卤代烃或者酯中带δ 的碳核进行取代反应,可以进攻 醛酮带δ 的碳核进行加成反应,均可增长碳链。连接不同种类和不数量的吸电 基团的碳上所接的氢的活泼程度也不不尽相同,连接的基团吸电能力越强、吸电 基团个数越多的碳上的活泼氢的离去能力越强,所需的碱性催化剂的碱性就越 弱。在进行与卤代烃取代的反应中所需的碱体积要大,防止碱性催化剂参与亲核 取代降低产率且丧失催化活性;在有酯参与反应中碱要相应成酯的醇钠作为催化 剂。通过加成后可得到含有β羟基的产物,也可以消去羟基进而得到双键,产物 的可塑造方向也是多样的。有多个活泼α氢的试剂反应是可能出现多个中间产 物,导致产物不纯产率不高,如果两试剂都含有活泼氢还可能产生交叉缩合的产 物,也是的产物不纯产率不高。以上方法中取代反应受到的限制不大,但在加成 反应时需要受体不含活泼氢的芳香醛、甲醛或者受体和供体相同是才能保证产物 的纯净和产率。
羟醛缩合反应
Mannich 反应(含活泼氢的醛酮与甲醛和胺在弱酸条件下反应)
在酸的催化下醛或者酮烯醇化程度加大,使远离羟基的烯键碳在共轭效应下 带有δ-,而羰基结合氢离子是碳核的δ+更加突出,在羟醛缩合反应中δ-进攻 δ+进行加成,得到了最终产物;而 mannich 反应中,δ-进攻了中间体亚胺盐的 δ+碳核进行加成得到最终产物。Mannich 反应得到的 mannich 碱在加热时能分 解成为α、β-不饱和醛酮,使产物可以进一步得到更深入的修饰,可塑性强。
(3)活泼金属使羰基化合物偶联
活泼金属提供自由电子,是羰基自由基化,然后偶联。对于一般醛酮来说, 上述反应只是副反应,主反应是一分子羰基化合物结合两分子的活泼金属,酸化 后得到相应的还原醇;而使用的金属是镁汞齐或者铝汞齐,在非质子溶剂中反应 后水解则主要产物就是偶联产物。对于酯来说,使用的金属一般是钠,当其偶联 后的得到的邻二酮会继续和钠反应,控制钠的量可以得到邻二酮,若钠足量则得 到α羟基酮。反应要求的溶剂需要质子溶剂,涉及到活泼金属的反应需要隔绝空 气,成本较高。但反应得到的邻二醇或邻二酮都是双官能团分子,可以进行很好 的重排反应和进一步合成对成试剂,总体上来说是一个较好的偶联反应。
20051125. [7]谭露璐,钱君律,伍艳辉;羟醛缩合催化剂研究进展[J].化学工业与工程,
20060130. [8]卓芸芸;付克酰化反应催化剂的研究进展[J].广东化工,20130315. [9] 刘霄龙;官能团化 N-杂环卡宾金属化合物的合成及催化应用[J].浙江大
学,20130401 [10]吕春欣;N-杂环卡宾金属化合物的合成、表征与性质研究[J].浙江大学,
20120401 [11]张睿; 基于联萘骨架的氮杂环卡宾金属络合物的合成和应用及金催化的
联烯酸酯与有机硼酸的环化氧化偶联反应[J].华东理工大学,20120905 [12]姜岚;手性多齿 N—杂环卡宾前体合成和催化性能研究[J].大连理工大
学,20130201. 注:本文中蓝色背景图片均摘自四川大学化学学院教学 PPT。
2、 C 机理或酸催化条件下碳链增长
(1)付克酰化和付克烷化反应
付克酰化与付克烷化反应均是利用 lewis 酸将酰卤和卤代烃中的卤素结合形 成 C , C 在苯环上的进行亲电取代。不同的是酰化过程中引入的酰基是强吸电 的钝化基团,使进一步发生酰化反应变的不可能,产物是一取代的单一产物;而 烷化过程引入的烷基是供电活化基团,反而使烷化过程可以多次进行,产物不纯。 酰化过程的中间体酰基正离子,不会发生重排,而烷化过程中的烷基正离子可能 会发生碳正离子重排,生成的是重排后的产物,导致想引入的基团反而没有引入。 酰化后的产物是芳香醛酮,可以与氰根、格氏试剂加成,也可用克莱门森还原成 烃或者直接加氢成醇,后续反应多样化。付克酰化的工业应用较为广泛,2013 年卓芸芸【8】对该反应的催化剂研究进展做了报告。
【摘要】
本文将按照碳链增长的机理进行分类介绍,主要是 C 机理或碱催化、C 机 理或酸催化、自由基机理三个方面,从机理进行解析和归类,从应用范围和效果 来对比优缺点,从而系统的认识碳链增长。 【关键词】碱催化、 C 机理、酸催化、 C 机理、自由基机理、碳链增长的最新 研究进展。
【正文】
1、 C 机理或碱催化条件碳链增长
【3】 ①
②
③
【4】
④
格氏试剂和炔钠的反应机理类似,均是有金属有机试剂中的 C 部分去进攻
带δ 的碳核,进行亲核加成和取代来增长碳链。格氏试剂也极易与空气中的水、 氧气和二氧化碳反应,极易与醇、酸、氨中的活泼氢反应,故需惰性溶解保存。 但其相比于炔钠试剂有两点好处,其一是采用比金属钠相对不活泼的金属镁作多样化决定了格 氏试剂的多样化,相比于端炔钠的单一,可以通过反应引入更加丰富的碳链。
在这些有限碳数的原料下,我们通过运用自己的发现、创造和想象合成了数 以千万计的自然界没有的或难以提取的有机化合物,正是利用了碳原子与碳原子 之间的惺惺相惜和千变万化的可能碳架结构,合成了这些物质。碳链的断裂主要 用于从天然多碳有机化合物分子中裂解出小分子的有机原料;碳链的增长则是利 用这些小分子的原料,一步又一步的漫长合成,完成了各种碳数分子合成和各种 碳架结构的实现。上个世纪六十年代,我国科学家就已经人工合成了具有生物活 性的牛胰岛素结晶,可以预期在不久的将来人类甚至可以通过有机合成的方式来 制备出具有生物活性的 DNA 序列而自然界没有的。
[1]Wu Xiong; Li Yanping; Zhang Yibing(Department of Chemical Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi’an, Postcode 710072)
[2]江焕峰;2-庚炔酸甲酯的合成[J]. 精细化工. 1998(03). [3]蓝仲薇,李瑛,陈华,肖友发.有机化学基础。海洋出版社,2008:145. [4]蓝仲薇,李瑛,陈华,肖友发.有机化学基础。海洋出版社,2008:328~329. [5]赵小林;芳基格氏试剂与醋酸乙烯酯的反应研究[J]. 湖南科技大 学.20120605. [6]李全,古昆,程晓红;格氏试剂异构偶联法合成辅酶 Q10[J].有机化学,
活泼α氢加成消去 Aldol 反应
Perkin 反应(芳醛与酸酐反应)
Knoevenagel—Doebner 反应(芳醛与丙二酸酯或氰乙酸反应) Michael 加成(碳负离子的 1, 4-加成)
Claisen 酯缩合反应(酯分子的 a-H 在强碱性条件下(通常是醇钠)与另一 分子酯缩合失去醇得到 b-酮酸酯。)
Gattermann—Koch 反应 通过一氧化碳和盐酸在 lewis 酸催化下可以在苯环上引入醛基,其中间过程 生成了甲酰氯,进而通过付克酰化引入了醛基。 三、四元环环烷烃、烯烃也可在 lewis 酸作用下发生付克烷化反应,如丙稀