中环及大环化合物合成汇总
有机化学中的杂环化合物的合成
有机化学中的杂环化合物的合成在有机化学中,杂环化合物是一类含有杂原子(即非碳原子)的环状分子,如含氮、氧、硫等的杂环化合物。
这些化合物在医药、材料科学等领域具有重要的应用价值。
本文将介绍有机化合物中的杂环化合物的合成方法及其在不同领域的应用。
一、含氮杂环化合物的合成方法含氮杂环化合物是一类常见的杂环化合物,其合成方法多样。
其中,常见的合成方法包括:1. 氨基化合物与醛酮缩合:通过氨基化合物(如胺)与醛酮反应,可以得到含氮杂环化合物。
这种方法简单直接,适用于合成各种类型的含氮杂环化合物。
2. 亲核取代反应:利用亲核取代反应,将亲核试剂与含氮化合物反应,可以有效合成含氮杂环化合物。
常用的亲核试剂包括氢化试剂、碱性试剂等。
3. 吸电子取代反应:吸电子取代反应是一种有效的合成方法,可以将含氮基团引入分子中,从而得到含氮杂环化合物。
这种方法适用于含氮基团的合成。
二、含氮杂环化合物在医药领域的应用含氮杂环化合物在医药领域具有广泛的应用价值。
其中,许多抗生素、抗癌药物等都是含氮杂环化合物。
这些化合物通过与生物体内的特定目标结合,发挥治疗作用。
因此,含氮杂环化合物在药物研发中扮演着重要的角色。
三、含氧杂环化合物的合成方法含氧杂环化合物是另一类常见的杂环化合物,其合成方法也多样。
常见的合成方法包括:1. 醛酮与羟基化合物缩合:通过醛酮与羟基化合物缩合反应,可以得到含氧杂环化合物。
这种方法具有广泛的适用性,适用于合成各种类型的含氧杂环化合物。
2. 氧化反应:氧化反应是一种有效的合成方法,可以将含氧基团引入分子中,从而得到含氧杂环化合物。
这种方法适用于含氧基团的合成。
四、含氧杂环化合物在材料科学领域的应用含氧杂环化合物在材料科学领域也具有重要的应用价值。
例如,一些聚合物中含有氧杂环化合物,可以提高聚合物的性能,如耐热性、耐腐蚀性等。
因此,含氧杂环化合物在材料科学领域也扮演着重要的角色。
综上所述,有机化学中的杂环化合物是一类重要的化合物,其合成方法多样,应用广泛。
有机化学中的杂环化合物的合成
有机化学中的杂环化合物的合成有机化学中的杂环化合物的合成功能在有机化学中,杂环化合物是指分子中含有除碳之外的原子组成的环状结构。
这类化合物具有广泛的应用领域,例如药物合成、材料科学等。
本文将介绍几种常见的杂环化合物的合成方法和其在实际应用中的重要性。
一、五元杂环的合成五元杂环是最常见的杂环结构之一,包括噻吩、吡咯和嗪等。
它们具有独特的化学性质和应用价值。
五元杂环的合成通常采用环加成或环合成的方法。
例如,可以通过硫醇与1,2-二卤代乙烷反应得到噻吩环:二、六元杂环的合成六元杂环是有机化学中常见的结构单元,包括吡啶、噻吩和三嗪等。
这些化合物在医药领域和材料科学中具有重要的应用。
六元杂环的合成方法多种多样,如使用不饱和化合物和亲核试剂进行环加成反应。
例如,可以通过苯和氨反应得到吡啶环:三、七元杂环的合成七元杂环是一类相对较少见但具有重要意义的杂环结构。
其中较为典型的是苯并噻吩和苯并嗪等。
其合成方法包括环化合成和环加成等。
例如,可以通过亚硝基化合物和硫化合物的反应得到苯并噻吩环:四、杂环化合物在药物合成中的应用杂环化合物在药物合成中具有广泛的应用。
由于其结构多样性和生物活性,很多杂环化合物被用作药物的核心骨架。
例如,噻吩类化合物常用于抗癌药物的合成,其具有抗氧化和抗炎等重要作用。
此外,嗪类化合物也被广泛应用于中枢神经系统疾病的治疗。
五、杂环化合物在材料科学中的应用杂环化合物也在材料科学领域中发挥着重要作用。
例如,含有噻吩结构的聚合物被广泛应用于有机太阳能电池的制备,其光电转换效率高,具有良好的稳定性。
此外,吡咯类的杂环化合物也被用作染料和光敏材料。
综上所述,有机化学中的杂环化合物的合成是一个重要的研究领域。
通过合理选择反应条件和合成方法,可以高效地合成各种杂环化合物。
这些化合物在药物合成和材料科学等领域中展示出广阔的应用前景,将为人类的生活和科学研究带来更多的可能性。
高等有机合成化学 025 成环反应
鲁齐卡(Luzicka)利用,-二羧酸与ThO2共热的方法,首先合 成了大环酮,该方法又称为Luzicka环化反应。其中最大的环 达到34元。5、6元环的产率可达80%,9 13元环产率非常 低(0.5%左右),13元环以上产率一般是5-6%。
CO2H (CH2)n ThO2
CO2H
(CH2)n C O
CO2C2H5 1) Na, xylene CO2C2H5 2)H2O
O
66% OH
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3.5.6 杂环的形成
成环原子中含有碳以外的元素时,称为杂环。
杂环种类繁多,数量极大,约占有机化合物总数的1/3 以上,是有机化学中最庞大的领域。
在自然界中广泛存在杂环化合物。例如,碳水化合物、 叶绿素、血红素和绝大多数生物碱都是杂环化合物,酶、 辅酶以及生物体内也大多含杂环结构。
总体说来,五元环一般是通过分子内环化反应而制 备的。1,4-、1,5-二羰基化合物分子内的羟醛缩 合或酯缩合反应是形成五元环最一般的方法。如 果所用的二羰基化合物本身是环结构的,反应结 果可得稠合的五元环化合物。
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例如2-甲基-1,3-环戊二酮可用下列方法合成:
O
t BuOK O
O
CH3COCH2CH2N(CH3)3I
1) 2)
NaNH2 H2O
O
O
CH2=CHCOCH3 C2H5ONa/C2H5OH
O
OH
O
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O
O
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形成六元环最重要的方法是双烯合成反应。 该反应又称为Diels-Alder反应。 是共轭双烯与烯烃在加热条件下在两头彼此加成,得环
己烯衍生物。 其中,共轭双烯称为双烯组分,烯烃称为亲双烯组分。 反应按协同方式进行。两种组分通过六元环过渡态一步
环状化合物的合成方法与反应机理
环状化合物的合成方法与反应机理环状化合物是指具有环状结构的有机化合物。
它们在生物学、药学和材料科学等领域具有广泛的应用。
在有机合成中,合成环状化合物是一个重要的研究领域。
本文将介绍环状化合物的合成方法和反应机理。
一、合成方法1.1 环状化合物的环化反应环化反应是最常见的合成环状化合物的方法之一。
环化反应可以通过烯烃的环化或环丙烷环化等方式实现。
在环化反应中,通常需要添加酸、碱或金属催化剂以促进反应的进行。
1.2 环状化合物的环接反应环接反应是另一种常用的合成环状化合物的方法。
环接反应通常是通过两个官能团的反应实现。
在环接反应中,通常使用亲核试剂与电子亲和试剂进行反应,形成C-C或C-X键连接,从而形成环状化合物。
1.3 环状化合物的环聚反应环聚反应是通过多个单体分子进行反应,以形成环状结构的化合物。
环聚反应可以通过无机或有机催化剂的存在下进行。
在环聚反应中,单体分子顺序反应,通过键合形成环状结构。
二、反应机理2.1 环化反应机理在烯烃环化反应中,反应通常遵循席格尔—纳塞尔规律。
这个规律指出,在酸催化条件下,烯烃分子中的饱和键与亲核试剂反应,形成离子间的化学键。
通过这种方式,烯烃环化反应可以得到环状化合物。
2.2 环接反应机理环接反应是通过两个官能团的反应来形成环状结构的化合物。
通常,亲核试剂与电子亲和试剂进行反应,形成中间产物。
这些中间产物发生化学反应,形成C-C或C-X键连接,最终形成环状化合物。
2.3 环聚反应机理环聚反应是通过多个单体分子进行反应形成环状结构的化合物。
在环聚反应中,单体分子首先与催化剂发生反应,形成活性中间体。
随后,这些活性中间体与其它单体分子进行反应,形成分子链。
最终,分子链闭合,形成环状化合物。
三、结论总之,环状化合物的合成方法和反应机理在有机合成中起着重要的作用。
环化反应、环接反应和环聚反应是常见的合成环状化合物的方法。
在这些反应中,酸、碱、金属催化剂或催化剂可以催化反应的进行。
常见杂环的合成方法
以氧化铝为催化剂,可以使吡咯、呋喃噻吩的环 系互变。
H 2O
N H
H 2S NH3
NH3 H 2O
O
H 2S
S
二、吡啶环系的合成
• 1 . 韩奇(Hantzsch, A.)合成法 • 由二分子β -羰基酸酯、一分子醛、一分子氨经缩 合反应制备吡啶同系物的方法称为韩奇合成法。
O RCCH 2COOR' + NH 3 + R''CHO R'' R'OOC R N COOR' R
H2O O HH+ 碱 HAc HNO3
R''
R
N
R
2 .β-二羰基化合物与氰乙酰胺合成法
在碱作用下合成3-氰基-2-吡啶酮,然后互变异构 转为吡啶环。
3.β-二羰基化合物和β-氨基-α,β-不饱和羰基化合物合成法
EtOOC O O EtOOC OH + O H2 N CH3 H COOC2H5
六、吲哚的合成
苯肼与醛、酮类化合物在酸性条件下加热生成吲哚及其 衍生物的反应称为费歇尔(Fischer, E.)合成法。
常见杂环的合成方法
杂环化合物的制备
一、呋喃、噻吩、吡咯环系的合成 二、吡啶环系的合成
三、喹啉和异喹啉环系的合成
四、唑系的合成
五、二嗪环系的合成
六、吲哚的合成
一、呋喃、噻吩、吡咯环系的合成
• 1.Paal-Knoor帕尔-克诺尔合成 • 以1,4-二羰基化合物为原料,在无水酸性条件下失去水得 到呋喃及其衍生物,与氨或胺反应生成吡咯及吡咯的衍生 物,与硫化物反应制备噻吩及噻吩衍生物。
• 2. 1,3-唑的合成
有机化学基础知识点环状化合物的合成与反应
有机化学基础知识点环状化合物的合成与反应有机化学基础知识点——环状化合物的合成与反应环状化合物是有机化学中一类重要的化合物结构,它们具有独特的性质和广泛的应用。
本文将从环状化合物的合成和反应两个方面来讨论有机化学的基础知识点。
一、环状化合物的合成方法1. 环化反应环化反应是最常用的合成环状化合物的方法之一。
它可以通过将直链化合物中的某些官能团连接在一起,形成环状结构。
环化反应可分为以下几类:(1)烯环化反应:将直链烯烃转变为环状的芳香烃或非芳香烃。
常见的烯环化反应有Diels-Alder反应、[2+2]光化学反应等。
(2)烷环化反应:将直链烷烃转变为环状结构。
常见的烷环化反应有环丙烷、环丁烷等的环化反应。
(3)醛酮环化反应:通过醛酮分子内部的亲核加成和脱水反应形成环状结构。
常见的醛酮环化反应有Aldol反应、Robinson环化反应等。
(4)胺环化反应:通过胺分子内部的亲核加成和脱水反应形成环状结构。
常见的胺环化反应有Hofmann环化反应、Vilsmeier环化反应等。
2. 环状模板法环状模板法是通过环状模板引导有机分子的转化而合成环状化合物的方法。
模板可以是有机分子或无机分子,通过与待反应物分子之间的特定相互作用,使待反应物分子发生特定的转化形成环状结构。
3. 光化学法光化学法是利用光的作用来合成环状化合物的方法。
通过光照作用下的光化学反应,可将直链化合物转化为环状结构。
这种方法的优点是反应条件温和,选择性高。
二、环状化合物的反应特点1. 溶剂效应环状化合物在溶液中的性质和反应往往会受到溶剂的影响。
溶剂对于反应的速率、产率和选择性都会起到重要的作用。
有机化学中常用的溶剂有水、有机溶剂等。
不同的溶剂会对反应活性离子的溶解度、亲合力和解离度产生不同的影响。
2. 环扩张反应环扩张反应是指将环状化合物的环扩大的反应。
这种反应是有机化学中的一类重要反应,其产物通常都是另一种环状化合物。
常见的环扩张反应有环加成反应、环开裂反应等。
有机合成:第六章 开环和关环
6.1.4 中环和大环的形成 要形成中环(8~11元环)和大环(≥12元环),必须应
用特殊的方法——通常为高度稀释技术:非环前体非常慢 地加到反应介质中,以致于其浓度很低(10 -3 ≤ M),使 分子间反应的可能性大大减少,同时分子内的各种构象互 变更容易,有利于分子内反应。
从反应类型分,形成中环和大环的反应主要有: (1)缩合反应; (2)偶姻反应; (3)有机金属化合物反应。
hv
(1)
+ CH2N2
(2)
21
6.5 总结 环状化合物的合成方法 (一)非芳香环化合物 (1)饱和的“五元”、“六元”环:可通过一般的亲 电试剂和亲核试剂相互作用得到(可参见第四、第五章的 方法)。 (2)饱和中环和大环:使用特殊方法①高度稀释技术, ②偶姻反应。 (3)部分饱和环:①上述(1)、(2)的方法,②周 环反应,③不饱和状态通过消除反应产生,④芳香化合物 或其它物种的部分氧化。
反应特点:
(a)在单环化合物的合成中,闭环步骤常包括碳-杂 原子键的形成;
(b)如果系统中含有2个相邻的杂原子,则在闭环步骤 中很少涉及杂原子-杂原子键的形成;
(c)如果目标分子是双环的,并具有与苯环稠合的杂原 子,则原料几乎总是预先形成苯的衍生物。分有: (I)单环化合物的形成; (Ⅱ)苯并稠环化合物的形成。
O C
O C O
O
AlCl3
O C
HO2C
H2, 压 力
催化剂
O
O C
CO2H
(返回)
37
单环(杂芳香环)化合物的形成 含氧的芳杂环的形成,闭环过程常涉及到烯醇作亲核试
剂, 而质子化的羰基则作亲电试剂,反应过程:
H2C
CH2
大环化合物的多样合成sci
大环化合物的多样合成sci引言大环化合物是指分子中含有大型环结构的有机化合物。
由于其独特的结构和性质,大环化合物在药物合成、材料科学和生物活性研究等领域具有重要的应用价值。
然而,由于大环的合成困难性,长期以来一直是有机合成领域的挑战之一。
近年来,随着合成方法学的不断发展和创新,越来越多的方法被提出来合成多样的大环化合物。
一、环扩张法环扩张法是合成大环化合物最常用的方法之一。
它通常通过将小环化合物与合适的反应物反应来构建大环结构。
其中,环扩张反应常用的方法有烯烃环化、炔烃环化和炔醇环化等。
例如,烯烃环化反应可以通过烯烃与亲电试剂的反应来构建大环结构。
这种方法具有操作简单、反应条件温和等优点,广泛应用于大环化合物的合成。
二、碳-碳键形成法碳-碳键形成法是另一种常用的大环化合物合成方法。
这种方法利用碳-碳键形成反应构建大环结构。
常用的碳-碳键形成反应有烷基化反应、烯烃化反应和炔烃化反应等。
例如,烷基化反应可以通过烷基化试剂与合适的底物反应来构建大环结构。
这种方法具有高效、选择性好等特点,被广泛应用于大环化合物的合成。
三、过渡金属催化法过渡金属催化法是一种高效、高选择性的大环化合物合成方法。
该方法利用过渡金属催化剂催化反应,在温和条件下构建大环结构。
常用的过渡金属催化反应有Pd催化的碳-碳键形成反应、Rh催化的环化反应和Cu催化的偶联反应等。
例如,Pd催化的碳-碳键形成反应可以通过烯烃与烷基化试剂的反应来构建大环结构。
这种方法具有高效、高选择性等优点,被广泛应用于大环化合物的合成。
四、自组装法自组装法是一种新兴的大环化合物合成方法。
该方法利用分子间的非共价作用力,通过自组装形成大环结构。
常用的自组装方法有氢键自组装、π-π堆积自组装和金属配位自组装等。
例如,氢键自组装可以通过氢键作用来构建大环结构。
这种方法具有选择性好、操作简单等特点,被广泛应用于大环化合物的合成。
结论大环化合物的多样合成是有机合成领域的重要研究方向。
合成环状化合物的方法
合成环状化合物的方法1. 分子拼接法,就像搭积木一样,把不同的分子碎片巧妙地拼接在一起形成环状化合物。
比如说,把几个碳原子和氢原子像拼积木一样组合起来,瞧,一个环状物就出来啦!2. 环化反应法呀,这就如同给分子来个大变身,让它们在特定条件下神奇地变成环状。
就好像把一条线弯曲成一个环,多有意思呀!比如苯的合成,不就是这样嘛。
3. 模板导向法,那简直就是给分子们找个模板照着生长成环呀!可以想象成按模型来捏橡皮泥,最后捏出个环状的形状。
比如某些金属离子作为模板引导合成环状化合物。
4. 缩合反应法,不就是让分子们抱在一起形成环状嘛!这就好比一群人拉着手围成一个圈。
像氨基酸通过缩合形成环状肽就是很好的例子呀。
5. 催化环化法,催化剂就像是个神奇的指挥家,指挥着分子们排好队变成环呢!哎呀,就像指挥一支乐队演奏出美妙的环状乐章。
比如某些金属催化剂促使反应形成环状结构。
6. 电化学环化法,通过电的力量来促使分子们形成环状,是不是很神奇。
就好像电给分子施了魔法一样,好比在电池的作用下一些物质能变成环状化合物呢。
7. 自由基环化法,自由基在里面疯跑着就把环状搞出来啦!这不就跟孩子们乱跑着就堆出个沙环似的嘛。
例如一些有机自由基反应能产生环状产物。
8. 环加成法,两个分子像跳舞一样凑到一块就成环了呢!这多像两个人手牵手转个圈呀。
像一些烯烃的环加成反应就是这样的嘛。
9. 光化学环化法,用光来诱导分子变成环,哇塞,太酷啦!就跟用光照一下就能变出个环状宝贝似的。
比如某些化合物在光的作用下能转化为环状化合物。
我觉得呀,合成环状化合物的方法真是五花八门,各有各的奇妙之处,每一种都像是打开一扇通往神奇化学世界的大门呢!。
杂环化合物的合成
赵取之
分类
按反应原料个数Leabharlann 分类:单一组分:分子内的关环反应
二元组分:两分子间的成环反应
多元组分(3个或者3个以上的原料):3个或者3个以上的分子间的成环反应
• 最常见的杂环化合物是五元和六元杂环及苯并杂环 化合物等。 • 五元杂环化合物有:呋喃、噻吩、吡咯、噻唑、咪 唑等。 • 六元杂环化合物有:吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪等。 • 稠环杂环化合物有:吲哚、喹啉、蝶啶、吖啶等。 • 杂环化合物中,最小的杂环为三元环,最常见的是 五、六元环,其次是七元环。杂环的成环规律和碳 环一样,最稳定、最常见的杂环也是五元或六元的。
单一组分
单一组分
单一组分
单一组分
单一组分
多组分反应
书不能悉意,故略呈固陋。 还望见谅!
中环及大环化合物合成汇总
1、高度稀释法
将反应物以很慢的速度滴加到较多溶剂中,确保反应液中 反应物始终维持在很低的浓度(一般小于 10-3 mol/L)
Br(CH2)10COOH
K2CO3 CH 3COCH 3
O C
(CH 2)10 O
(CH2)14
COOEt (CH3)3COK
COOEt CH3C6H4CH3
O O
N
O O
45%
O
O
LiAlH 4
O O
N
THF N
O O
O
95%
O O
N O
2、模板合成
用金属离子或有机分子为模板,通过与底物分子间的配位、静 电引力、氢键等非共价作用力预组织使反应中心互相趋近而成 环。 (1)金属离子模板
如合成冠醚和大环多胺时,选择直径与产物环大小相近的 金属离子为模板;杂原子为氧原子时,使用碱金属离子; 杂原子为N或S时使用过渡金属离子,如N可用Ni。
(CH2)13
O C
COOEt
H+ H2O
O C (CH2)13
48%
COOMe NaH (CH2)7
COOMe
O C
(CH2)6 COOMe
48%
OOຫໍສະໝຸດ ClH2NO
O
O 高度稀释 O
O
Cl
O
NH2
Py C6H6
HN
O
80%
O
O
O
NH
LiAlH4 NH
O O
THF
75%
O NH
O
O
O
Cl
O
O
Cl
THF, Py 高度稀释
C
高等有机合成化学 025 成环反应
鲁齐卡(Luzicka)利用,-二羧酸与ThO2共热的方法,首先合 成了大环酮,该方法又称为Luzicka环化反应。其中最大的环 达到34元。5、6元环的产率可达80%,9 13元环产率非常 低(0.5%左右),13元环以上产率一般是5-6%。
CO2H (CH2)n ThO2
CO2H
(CH2)n C O
NH 1)OH-
O
O
2)H+
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另一个形成六元环的反应是Robinson增环反应。环酮与 ,-不饱和酮或-氨基酮的季铵盐,在曼尼希碱存在下经历 Michael加成反应,首先在酮的-位引入烃基,然后再进一 步发生分子内羟醛缩合,形成一个与原料并接的稠六元环化 合物,后者失水而成双环,-不饱和酮。一些典型实例如下:
O 1)OH- 73%
COOR
2)
ROOC O
t BuOKROOOC
1C) COHO3RNO2 O
ROOC COOH AlCl3 HOOC
OROOC Cl
O O
O
1)OH- 73%
2)
OH2OΒιβλιοθήκη OOHOOC
2)C12)HC5HC3ONCOl2 OO
COOH AlCl3
COl
OO O
OCl
O Cl
80% O
Cl H3C
(CH3)2C=CHCH2CH2
NaNH2
:
70%
H
H3C
CH2CH2CH2CONH2 (CH3)2C=CHCH2CH2
O N
66%
H3C
H3C
O
COCHN2
H3C
H3C
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中环化合物合成
中环化合物合成
中环化合物合成是指将直链或支链化合物转化为含有环形结构的化合物的过程。
中环化合物合成通常包括以下几种方法:
1. 环化反应:利用适当的试剂和条件,使化合物分子内部的某些官能团发生反应,形成环状结构。
常见的环化反应包括氧化环化、还原环化、酯化环化等。
2. 缩合反应:将两个或多个分子通过形成新的键而连接在一起,形成含有环结构的化合物。
常见的缩合反应包括酯缩合、酰胺缩合、醚缩合等。
3. 环化加成反应:将两个或多个分子中的一个部分与另一个分子中的官能团发生加成反应,同时形成环状结构。
常见的环化加成反应包括Diels-Alder反应、环状酮合成等。
4. 环形重排反应:通过原子内部的转移和重排,使直链或支链化合物转化为含有环形结构的化合物。
常见的环形重排反应包括醇酸重排、醚重排等。
以上只是中环化合物合成的一些常见方法,具体的合成方法还取决于所要合成的具体化合物的结构和性质。
在实际合成过程中,还需要考虑反应条件、试剂选择、反应时间等因素。
高中化学竞赛--有机物——环烷烃
AB
A+ + B
这种经过异裂生成离子而引发的反应称为离子型反应。
B- + (CH3)3C Cl
(CH3)3CB + Cl
离子型反应根据反应试剂的类型不同, 又可分为亲电反应(electrophilic reaction) 与亲核反应(nucleophilic reaction)两类:
对电子有显著亲和力而起反应的试剂称为亲电试剂 (electrophile或electrophilic reagent)。 决速步由亲电试剂进攻而发生的反应称为亲电反应。如:
CC
碳碳双键是由一根σ键和 一根π键共同组成的。
1 双键碳是sp2杂化 2 键是由p轨道侧面重叠形成 3 由于室温下双键不能自由 旋转,所以有Z,E异构体
烯烃、炔烃、二烯烃
系统命名法 选含双键、叁键的最长链为主链(某烯、某炔) 使双键、叁键的编号最小,用数字表示位次
◆ 烯烃顺反异构的命名
◇ 将烯烃氧化成邻二醇
R
R" KMnO4(稀,冷), OH
CC
R'
R'
H 或 (1) OsO4, (2) H2O
注: 使高锰酸钾溶液褪色,鉴别不饱和烃
R R" CC OH OH
H
顺式产物
◇ 将烯烃氧化成酮或酸
R C
R'
R" C
H
KMnO4(浓,热), H 或 K2Cr2O7, H
R
R"
CO+OC
R'
自由基的结构特点:有三种可能的结构;(1) 刚性角锥体,(2)迅速翻转的角锥体,(3)
平面型。如下图:
C
C
大环聚合物合成
大环聚合物合成引言大环聚合物是一类具有重要应用潜力的高分子材料,其分子中含有较为复杂的环结构。
由于大环聚合物具有独特的性能和功能,被广泛应用于药物传递、催化剂载体、材料增强剂等领域。
合成高质量的大环聚合物对于拓展其应用前景具有至关重要的意义。
本文将从大环聚合物的概念、合成方法以及应用前景等方面进行综述,并重点阐述大环聚合物的合成方法。
一、大环聚合物的概念及特点大环聚合物是指分子中含有大尺寸环结构的高分子化合物。
它通常由含有大环单元的单体经过聚合反应而成,具有多种特殊的物理和化学性质。
大环聚合物具有以下特点:1. 大环结构:大环聚合物的分子中含有较大的环结构,其分子量通常在百至千以上,因此具有较高的分子密度和柔韧性。
2. 特殊性能:大环聚合物具有较为特殊的性能,包括较高的力学强度、耐热性和光学性能等,适用于各种特定的应用领域。
3. 应用潜力:由于其独特的性能,大环聚合物被广泛应用于医药、材料等领域,成为高性能材料的重要载体。
二、大环聚合物的合成方法大环聚合物的合成方法通常包括自由基聚合法、阴离子聚合法、阳离子聚合法、离子自交联法等多种方法。
在大环聚合物的合成过程中,需要克服许多困难。
其主要挑战包括:1. 单体选择:由于大环聚合物分子中含有大尺寸的环结构,合适的单体选择对于合成过程至关重要。
通常要求单体本身具有较高的反应活性和聚合性能。
2. 聚合反应条件:由于大环聚合物的分子结构复杂,其聚合反应需要严格的反应条件和控制方法,包括温度、溶剂、催化剂等。
3. 聚合反应控制:由于大环聚合物的分子中含有多个功能基团,需要精确控制其聚合反应过程,以确保得到高质量的大环聚合物。
根据以上挑战和要求,目前大环聚合物的合成方法主要包括以下几种:1. 自由基聚合法:自由基聚合法是目前最为常用的大环聚合物合成方法之一。
其特点是反应条件温和,反应时间短,可控性好。
但是在自由基条件下,合成大环聚合物需要选择合适的引发剂和单体,并要求具有较高的反应活性。
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(CH2)13
O C
COOEt
H+ H2O
O C (CH2)13
48%
COOMe NaH (CH2)7
COOMe
O C
(CH2)6 COOMe
48%
O
O
Cl
H2N
O
O
O 高度稀释 O
O
Cl
O
NH2
Py C6H6
HN
O
80%
O
O
O
NH
LiAlH4 NH
O O
THF
75%
O NH
O
O
O
Cl
O
O
Cl
THF, Py 高度稀释
O C (CH2)16
OH
96%
人有了知识,就会具备各种分析能力, 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书,广泛阅读, 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍,我们能丰富知识, 培养逻辑思维能力; 通过阅读文学作品,我们能提高文学鉴赏水平, 培养文学情趣; 通过阅读报刊,我们能增长见识,扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操, 给我们巨大的精神力量, 鼓舞我们前进。
中环和大环的合成
1、高度稀释法
将反应物以很慢的速度滴加到较多溶剂中,确保反应液中 反应物始终维持在很低的浓度(一般小于 10-3 mol/L)
Br(CH2)10COOH
K2CO3 CH 3COCH 3
O C
(CH 2)10 O
(CH2)14
COOEt (CH3)3COK
COOEt CH3C6H4CH3
C
+N
S
H
O O (CH2)n+1
COቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(CH2)n +1
+
O
N
H
HO(CH2)14 COOH
(CH2)n +1
S Corey-Nicolaou大环内酯化反应
PPh3 , (PyS) 2 , 甲苯
CO
(CH2)14
80%
O
3、特殊反应条件形成大环
如在金属表面发生的反应,不受环大小影响
( 1 ) Na , 二甲苯 CH3OOC(CH 2)16COOCH 3 ( 2 ) H+, H2O
O O
N
O O
45%
O
O
LiAlH 4
O O
N
THF N
O O
O
95%
O O
N O
2、模板合成
用金属离子或有机分子为模板,通过与底物分子间的配位、静 电引力、氢键等非共价作用力预组织使反应中心互相趋近而成 环。 (1)金属离子模板
如合成冠醚和大环多胺时,选择直径与产物环大小相近的 金属离子为模板;杂原子为氧原子时,使用碱金属离子; 杂原子为N或S时使用过渡金属离子,如N可用Ni。
HO TsO
O
O
K+
O
O
OH (CH3)3COK
OTs
CH 3CN
O TsO
O
K+
O
O O
O
O
O
O
K+
HCl
O O
O
O O
O
O O
O
84%
(2)氢键模板
+ HO CH 2(CH 2)n COOH
SS
N
N
PPh3 O PPh3 C 5H 5NSH
O S C (CH2)nCH2OH N
+N
S
H O
O