有機化學的合成小結

2021-09-27 04:20:12 字數 4763 閱讀 3651

有機化學合成小結~~不完全版

對於烷烴的合成,主要涉及四種方法,如下:

一、rx的還原

1、使用rmgx格氏試劑

rx在無水乙醚中與鎂反應,可得格氏試劑,在活潑氫物質存在的條件下,如水,mgx部分可被h代替,從而生成烷烴。通式為:rx+mg→rmgx,rmgx+h2o→rh

比如1-溴丙烷,可通過該反應合成丙烷。

2、使用lialh4

這是乙個比較好的選擇性還原劑。rx+ lialh4→rh,rx + liald4→rd

如:2-碘戊烷,在lialh4存在下還原,i可被h代替,產物為戊烷。

3、使用libh4-lih混合物,這是還原rx的專用試劑。

如:2-硝基-4-氯戊烷,在該條件下,可被還原成2-硝基戊烷。

二、烯烴或炔烴的還原

這類反應需要催化劑catalyst,一般為使用ni、pd、pt等。

對於烯烴:催化加氫(h2+catalyst),可得順式產物,這一點在還原環烯烴時顯得尤為重要,這主要與其反應機理有關,可參閱本blog中相關內容。

對於炔烴:使用催化加氫,可得烷烴,但在這裡要注意,不能使用lindlar催化劑,使用lindlar催化劑只能得到順式的烯烴,得不到烷烴。

三、c原子的加成

1、科瑞-豪斯合成

通式:rx+ li→rli;rli+ cui→r2culi;r2culi+r'x→r-r'

注意:為了提高產率,r'x最好使用伯鹵代烴,而rx則不限制。合成的可以是對稱的烷烴,也可是不對稱的烷烴。

2、武茲合成

2rx +na→r-r,該方法只用來合成對稱結構的烷烴,使用的rx必須為伯鹵代烴,即便如此,產率也是非常低的。

3、生成環丙烷環,這種方法須使用ch2n2與紫外線照射

四、rx在zn和hx存在下還原(補充)

zn中有兩個遠離核的電子,可作為電子給予體,反應發生在zn金屬的表面,機理比較複雜。

烯烴的合成,主要有四種方法。

一、rx的消除(x=cl、br、i)

一般使用的條件為鹼的醇溶液,加熱。-x與相鄰c上的h以hx形式脫離,這裡要注意消除所遵循的規律:扎衣采夫。

二、roh的脫水

此法常用的酸有硫酸、磷酸、三氧化二鋁等。在這一分子內脫水反應中,oh與鄰c上的h被脫離,遵循的規則與rx相同。

三、炔的還原

1、催化法

(1)、lindlar

(2)、ni-b(p-2)

這兩種催化劑還原炔烴,得到的都是順式的加成產物烯烴。

2、化學法

該法使用na/nh3(l)為還原劑,產物為反式的烯烴。

四、醛酮與wittig試劑作用

使用試劑(c6h5)3p=crr',該試劑又稱為wittig試劑。可與醛酮反應得到烯烴,該方法可合成一些特殊結構的烯烴,如合成「亞甲基環己烷」。

炔合成方法:

主要有兩種:

一、由二滷代烷脫兩摩爾hx

1、鄰碳脫hx

可使用一般的強鹼,也可使用nanh2

舉例:1-環戊基-1,2-二溴乙烷在兩摩爾koh醇溶液中,可脫去兩摩爾hbr,得到的產物是環戊基乙炔。

2、同碳脫hx

使用試劑同上;

如:2,2-二氯丁烷,在koh醇溶液或nanh2存在條件下可脫兩分子hcl,得到2-丁炔。

二、炔鈉與rx反應

炔鈉化合物可與rx反應生成碳鏈增長的炔類化合物。炔鈉的合成,則使用末端炔烴與na在液氨反應,或直接與nanh2反應。

如:乙炔鈉與氯甲烷反應,可得丙炔。

胺的合成主要有以下幾種方法供參考:

1、rno2還原:可製備脂肪族伯胺或芳香族伯胺。

①催化法:pt、pd、ni

如2-溴丙烷在dmso中與硝酸鈉反應,可得2-硝基丙烷,後者在h2/ni條件下還原得2-丙胺。

②化學法:製備芳香族伯胺,fe+hcl;sn+hcl

製備脂肪族伯胺,lialh4

如:3-硝基苯甲醚在sn/hcl下被還原得間甲氧基苯胺;1-硝基丁烷在lialh4下還原得丁胺。

2、-cn的還原:只適用於製備脂肪族伯胺

①催化法:h2/pt、pd、ni

如1-溴丙烷在醇溶液中與kcn反應得ch3ch2ch2cn,後者在h2/pt下被還原得丁胺。

②化學法:lialh4

如ch3ch2ch2cn,在lialh4下被還原得丁胺。

3、醯胺的還原

此法適用於製備純粹的伯胺、仲胺及叔胺。

試劑:lialh4

舉例:略。將c=o還原成ch2

4、霍夫曼反應:可製備少乙個c原子的伯胺。

條件:溴或碘的naoh溶液。

鹵代烴的性質很活潑, 在有機合成中應用很廣,但由於自然界中存在量少,故大多數使用時需合成之. 對於鹵代烴的合成,主要有以下七種方法供大家參考:\\

一、hx與烯/炔加合(x=cl、br、i)

如:3-甲基1-丁烯與hcl反應, 產物為2-甲基-3-氯丁烷。

對於不對稱的烯/炔烴,要注意在加成過程中遵循馬氏規則,即帶正電性的部分加到含氫較多的烯c上。這裡有個特例,烯/炔烴與hbr在r2o2存在下加成,帶正電性的部分加到含h較少的不飽和c上,相對於馬氏規則,我們將此稱為反馬氏規則。原因在於馬氏規則反應所遵循的歷程是碳正離子,而反馬氏規則則為自由基機理.

二、nbs反應

在alpha-c上含有h原子的烯烴,與nbs(n-溴代丁二醯亞胺)可發生alpha-h被br取代的反應。

如丙烯 + nbs → 3-溴丙烯

三、x2與烯/炔烴加成

c=c中的pai鍵斷裂,兩個-x原子分別加到兩個雙鍵c上,得到二鹵代物。

如:2-丁烯 + cl2 → 2,3-二氯丁烷

四、hox與烯加成

hox可寫做h2o+x2,親電加成,遵循馬氏規則,帶正電的基團為x,帶負電的基團為oh,加成後得鹵代醇。

如:2-甲基-1-環己基丙烯 + hoi → 2-甲基-1-環己基-1-碘-2-丙醇

五、醇的反應

與hx、px3、socl2等反應,醇oh都可被x取代,得鹵代烴。

如:乙醇 + pcl3 → 氯乙烷

六、羧酸的反應

羧酸與x2在p的存在下可發生alpha-h的鹵代,得鹵代羧酸。

如:醋酸 + cl2 + p→ 氯乙酸。

七、親電取代反應

主要是涉及到比較特殊的rx的合成,如鹵代芳烴、鹵代雜環等。

如:苯在鐵粉催化下與溴反應得溴苯。

吡咯在0度時與溴及1,4-二氧六環反應得2-溴吡咯。

醇不僅是重要的化工原料, 在有機中有著重要的應用,我們日常生活也與其密切相關. 其合成主要可以考慮以下方法:

一、使用醋酸汞與nabh4進行水的馬氏加成反應。

如2-甲基-1-丁烯在醋酸汞存在下與水反應,經nabh4處理可得2-甲基-2-丁醇。此反應分兩步,總的反應可看作水分為兩極h—oh加合於雙鍵上。

二、利用硼氫化作用進行水的反馬氏加成反應。

如2-苯基-2-丁烯與b2h6反應,所得中間體經h2o2/naoh處理後可得3-苯基-2-丁醇。

三、羰基化物的還原

1、催化還原:主要使用的catalyst有:ni、pt、pd、cuo-cr2o3

在該條件下,醛可還原成伯醇,酮可還原成仲醇。

如ch3cho→ch3ch2oh; ch3coch3→ch3ch(oh)ch3

注意:分子中有容易被氫化的基團存在時,使用ni、pt、pd等做催化劑時,就會一同被還原。此時可使用cuo-cr2o3,它只對羰基的還原起作用。

2、化學還原:lialh4、nabh4

可將醛酮還原成醇

四、rmgx試劑

1、伯醇的製備

使用rmgx與甲醛反應,可得多乙個c原子的伯醇;與環氧乙烷反應,可得多兩個c原子的伯醇。

2、仲醇的製備

可由rmgx與除甲醛外的其他醛反應。

3、叔醇的製備

由rmgx與酮反應製備。

注意:如果下列基團存在於rmgx或含羰基的化合物中時,往往會使由本法得到所需醇的產率降低,這些基團包括:-oh、-nh2、-cooh、-cn、-no2等,此時應另尋別法。

醛酮的合成方法

1. 炔烴的水合和胞二鹵代物的水解

① 炔烴水合:

適合於端炔或對稱的炔。

用硼氫化一氧化法進行水合,由末端炔可以制得醛。

② 胞二鹵代物水解:

2.由烯烴製備

① 烯烴的氧化

② 氫甲醛化法(hydroformylation)

不對稱烯烴主要產物直鏈烴基醛,對稱烯烴可得單一產物。

三、由芳烴側鏈α-h的氧化

①控制氧化條件,氧化劑不要過量。

② cro3-醋酐作氧化劑

二乙酸酯不易連續被氧化

③ 4.由醇氧化或脫氫

① na2cr2o7

② cuo

③ cro3-吡啶(薩瑞特試劑)——cro3(c5h5n)2

氧化很好地控制在生成醛的階段,且雙鍵不受影響。

④ [(ch3)2ch-o]3al (歐芬腦氧化法)

雙鍵不受影響

⑤ cro3-h2so4 (瓊斯試劑)

不飽和仲醇可得到相應的不飽和酮。

5.傅瑞德爾-克拉夫茨 (friedel-crafts)醯基化

是製備芳酮的重要方法,優點是不發生重排,產物單一,產率高。

可通過分子內醯基化製備環酮

思考題: 如何由芳烴製備?

6.蓋德曼-柯赫 (gattermann-koch)反應

在催化劑存在下,芳烴和hcl,co混合物作用,可以制得芳醛

該反應叫蓋德曼-柯赫反應,它是一種特殊的傅氏醯基化反應。

如果芳環上有烴基、烷氧基,則醛基按定位規則匯入,以對位產物為主。

如果芳環上帶有羥基,反應效果不好,如果連有吸電子基,則反應不發生。

有機化學小結

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高二化學選修5導學案編號 01 使用時間 2011 4 編寫人 秦凡審核人 萬天明審批人 萬天明 第三章第一節有機化合物的合成 第二課時 使用說明 1.認真閱讀教材,結合手邊已有資料獨立完成該導學案。2.用紅筆標出疑難點以備課上合作 討論 3.各小組組長督促成員及時完成。學習目標 1.了解鹵代烴在有...

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