有机合成讲义

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1.碳链的延长和缩短

碳链的转化包括:主链上碳原子数目的增加或减少;碳链与碳环的转化等类型。有时题目

提供的信息中包含一些碳链的转化,在中学有机物转化过程中碳链的转化一般是通过官能团的

反应来实现的,。

如:加聚反应、酯化反应等反应能使碳链增长;而肽键的水解、苯及其同系物被酸性KMnO4

溶液氧化生成苯甲酸等反应则会使碳链缩短;酯化、分子间脱水,聚合等反应有可能使物质成

环等。

在解决这类问题中常用的方法有两种:

1.通过官能团的转化过程来分析

2.对比反应物与生成物的分子式或结构简式来确定其中碳原子的数目。

例题1.已知:

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____________________ ____________。

(3)B在浓硫酸催化下加热,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:

__________________________________________ _____。

练习1.已知以下信息:

①A可使溴的CCl4溶液褪色;②B中有五种不同化学环境的氢;

③C可与FeCl3溶液发生显色反应;④D不能使溴的CCl4溶液褪色,其核磁共振氢谱为单峰。

请回答下列问题:

(1)A的化学名称是;

(2)B的结构简式为;

(3)C与D反应生成E的化学方程式为;

(4)D有多种同分异构体,其中能发生银镜反应的是 (写出结构简式);

(5)B的同分异构体中含有苯环的还有种,其中在核磁共振氢谱中出现两组峰,

且锋面积之比为3:1的是 (写出结构简式)。

2.官能团的引入和消除

有机物在发生反应过程时一般都有官能团的转化,在有机物的合成和推断过程中应用得最

多的是官能团的引入和消去。官能团的引入和消去是为了实现合成线路的需要,有时是一步反

应完成,有时则需要多步反应完成。如:

(1)由乙烯到乙醇,需要引入—OH,可以采用与水加成的方法一步完成,也可以先与HBr

加成引入—Br,再通过卤代烃的水解反应将—Br转化成—OH。

(2)分子结构中同时含有碳碳双键和醛基时,若只能实现碳碳双键加氢而不改变醛基,可

以先将通过加氢,此时醛基也被还原成了醇,再将醇氧化成醛即可。

(3)转化过程中,若同时存在两种基团可能同时变化,而实际只需要一种转化,需对另

外一种基团采取化学方法进行保护

例题2.多沙唑嗪盐酸盐是一种用于治疗高血压的药物。多沙唑嗪的合成路线如下:

(1)写出D中两种含氧官能团的名称:和。

(2)写出满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式。

①苯的衍生物,且苯环上的一取代产物只有两种;②与Na2CO3溶液反应放出气体;

③水解后的产物才能与FeCl3溶液发生显色反应。

(3)E→F的反应中还可能生成一种有机副产物,该副产物的结构简式为。

(4)由F制备多沙唑嗪的反应中要加入试剂X(C10H10N3O2Cl),X的结构简式为。

(5)苯乙酸乙酯是一种常见的合成香料。请设计合理的方案以苯甲醛

和乙醇为原料合成苯乙酸乙酯(用合成路线流程图表示,并注明反应条件)。

提示:①R-Br+NaCN→R-CN+NaBr ;②合成过程中无机试剂任选;

③合成路线流程图示例如下:

CH3CH2OH 浓硫酸

170℃

H2C=

CH2BrH2

C-CH2Br

练习2.某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为84,红外光谱表明分子中含有碳碳双键,核磁共振氢谱表明分子中只有一种类型的氢。

(1)A 的结构简式为;

(2)A中的碳原子是否都处于同一平面?(填“是”或“否”)

(3)在下图中,D

1、D

2

互为同分异构体,E

1

、E

2

互为同分异构体。

反应②的化学方程式为;C的化学名称是;E

2

的结构

简式是;④、⑥的反应类型依次是

3.以物质的组成、结构作为突破口

以物质的组成、结构为主要突破口的试题,一般提供了部分物质的结构简式、分子式或某

些其它数据,这类试题的主要命题特征是定性、定量结合,试题中既有用于分析物质结构的信

息,也有用于确定物质组成的信息。解决问题时一般要注意以下几点:

(1)要善于结合物质的组成、变化过程等性质确定物质的分子式;

(2)要善于结合物质的变化过程确定结构中的官能团,推断物质的结构;

(3)要善于综合某些反应条件、反应类型等已知信息进行综合推断。

以物质的组成、结构为主要突破口的有机推断中要特别关注醇、醛、羧酸、酯这一条有机

物转化关系链。

(1)这一转化过程既涉及了多种官能团的转化,又涉及多个反应过程

(2)醇和羧酸间的反应可引起物质中碳链的延长或缩短。

(3)结构中同时有多个—OH、多个—COOH或者既有—OH又有—COOH时,反应过程中还有

可能形成碳环或者高分子化合物等。

(4)同碳原子数的这几种含氧衍生物的分子组成(C、H、O的原子个数)、相对分子质量

间有一定的关系。

例题3.请仔细阅读以下转化关系:

A是从蛇床子果实中提取的一种中草药有效成分,是由碳、氢、氧元素组成的酯类化合物;

B称作冰片,可用于医药和制香精,樟脑等;

④△⑥

Br2

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