有机化合物的转化及合成方法

有机化合物的转化及合成方法

有机化合物的转化及合成,一般是以简单化合物为原料制备结构比较复杂的化合物，有

时候是由大分子化合物断链变为小分子化合物。这一类问题涉及的知识面较广，熟练掌握有

机化合物各类官能团之间的转化关系、增长和缩短碳的方法，是设计和选择合成或转化路线

的基础。设计合成路线，一般是从分析被合成物的结构开始，可以采用“倒推法”，从产物

倒推到原料，从而得到所需化合物的方法。若被合成物结构比较复杂，可用“切断法”把它

分成几部分，然后再用倒推得方法从产物推到原料，用适当方法得到所需得碳骨架，再形成

碳骨架得过程中，有可能同时得到所需得官能团，若不能一举两得，再设法引入官能团。要

熟练掌握增长和缩短碳链的方法以及在合成中常用的方法及化合物，如炔烃的烷基化反应、

格氏试剂、芳香重氮盐等在有机合成中的应用。

1．炔烃的烷基化 具有炔氢的炔烃可与氨基钠反应生成相应的炔钠，炔钠与卤代烷反

应得到烷基取代的炔烃，可增长碳链，制备一系列高级炔烃。

2．格氏试剂法 格氏试剂在有机合成中应用极为广泛，它与环氧乙烷、醛、酮、酯反

应可用来制备不同结构的醇等。这些反应既可增长碳链，又可形成所需的官能团。

例、用碘甲烷、丙烯为原料合成叔丁醇。

3．重氮盐取代法 芳香重氮盐的重氮基可被氢原子、卤素、羟基、氰基取代，由于苯

环上原有取代基定位效应的影响而使某些基团不能直接引入苯环时，可采用重氮盐取代的方

法。要注意被不同基团取代时的反应条件。

一． 例题解析

例1．用碘甲烷、丙烯为原料合成2,2-二甲基丙醇。

分析：被合成物的结构为：

它是一个伯醇，用叔丁基格氏试剂与甲醛制得，先采用甲基格氏试剂与丙酮反应制备叔

丁醇，再制成叔丁基格氏试剂。甲基格氏试剂可用碘甲烷制得，丙酮可由丙烯间接水合得醇

后再氧化，因此，合成路线为：

CH 3 CH 3-C-CH 2OH CH 3 H 2SO 4/H 2O Mg 无水乙醚 K 2CrO 7 H 2SO 4 CH 3MgI CH 3I O CH 3－C －CH 3 OH CH 3CHCH 3 CH 3CH=CH 2 CH 3 CH 3 CH 3－C －OH ①CH 3MgI ②H 2O/H + HBr CH 3 CH 3 CH 3－C －Br Mg 无水乙醚 CH 3 CH 3 CH 3－C －MgBr ①HCHO ②H 2O/H + CH 3 CH 3-C-CH 2OH

CH 3

例2. 由

转化为

分析：将前后两个化合物得结构进行比较，只是苯环上的一个硝基变成了氯原子，由

氯原子直接取代硝基是不可能的，只能将硝基转化为芳香重氮盐后才可进行置换。转化过程如下：

例3．由乙炔转化为丁酮。

分析：由乙炔到丁酮增加了两个碳原子，可由乙炔钠与卤代乙烷的反应实现，卤代乙烷可由乙炔在一定条件下催化氢化得到，酮羰基可由炔烃的水合制得。转化过程如下：

例4．由苯和氯甲烷制备苯甲醇。

分析：被合成物得结构为：

化合物为苄醇，可由苄基氯水解得到，苄基氯可由苯烷基化后在侧链氯代制得。因此，合成路线如下：

二．练习题

1、以丙烯和甲苯为原料合成1－苯基－2－甲基－2－丙醇

2、以乙烯和丙酮为原料合成2，2－二甲基丁酸。

3．由1-溴丙烷转化为2-溴丙烷。

4．以硝基苯为原料，制备间二溴苯。

Cl NO 2 Cl NH 2 NaNO 2 + HCl 0-5℃

Cl N 2Cl Cu 2Cl 2 Cl Cl Cl NO 2 Cl

Cl HC CH H 2 Lindlar 催化剂 HC= CH HBr CH 3CH 2Br HC CH NaNH 2 HC CNa CH 3CH 2Br CH 3CH 2C CH H 2O HgSO 4/H 2SO 4

CH 3CH 2-C-CH 3 O

CH 2OH H 2O/OH - AlCl 3 CH 3 2Cl CH 2OH + CH 3Cl CH 2－C －CH 3

CH 3 OH