有机合成练习题答案.pdf

1 有机合成复习题解题提示有机合成复习题解题提示 1 由不多于 5 个碳的醇合成 HHO 解 这是一个仲醇 可由相应的格氏试剂与醛加成而得 CH3CH2OHCH3CHO A K2Cr2O7 H CH3CH2CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2CH2Br CH3CH2CH2CH2CH2MgBrTM PBr3 Mg Et2O i A ii H3O 2 由乙醇为唯一碳源合成 H OHO 解 乙醇作为乙醛的来源 进而得到丁醛 经羟醛缩合得到产物 CH3CH2OHCH3CHOCH3CH CHCHO CH3CH2CH2CHOTM 题目的解法参见第一题题目的解法参见第一题 即自己来完善所需要的条件即自己来完善所需要的条件 考试中这样写是不可以的考试中这样写是不可以的 以下同以下同 3 由三个碳及以下的醇合成 O OH 解 叔醇来自酯与格氏试剂的反应 但首先要保护酮的羰基 否则格氏试剂先要对酮的羰基 加成 得不到预期的产物 CH3OHCH3ICH3MgI A OH OH O OCH3 O 2 O OCH3 O OCH3 O OO Claisen酯缩合 O OH OMgI OO NH4Cl H2O 缩醛和镁盐同时水解 4 由苯及其他原料合成 Ph OH 提示 由苯基格氏试剂与丙酮加成 关键是要自制苯基格氏试剂 一般应该从溴苯来制备苯 基格氏试剂 5 由乙醇及必要的无机试剂合成 OH 解 要注意红色虚线所示的两端碳数是相等的 以下给出逆合成 正合成由学生自己完成 OH O MgBr 2 CH3CHO OH CH3CH2MgBr CH3CHO CH3CH2BrCH3CH2OH Br OH O H O H 6 由乙醇合成 OH 提示 本题需要由乙醇经氧化等步骤合成乙酸乙酯 而后与乙基格氏试剂加成来合成 3 7 由苯及两个碳的试剂合成 PhPh OH 解 这里涉及到格氏试剂与苯乙酮的加成 格氏试剂要用到环氧乙烷来在苯环上增加两个碳 O BrMgBr OHBr MgBr OH 8 由环己醇及两个碳以下的试剂合成 CH2OH 提示 把 CH2OH 倒推到 CHO 便可看成是两分子环己基乙醛的羟醛缩合 关键是在环己基 上引入两个碳 这里又涉及到环氧乙烷的应用 BrMgBr OH CHO CHO 4 CH2OH 9 由乙醛 PPh3为原料合成 CH3CH2CH2C CHCH3 CH2CH3 解 首先要能看出分子的每一部分都是 乙 及其倍数 其次双键来自 Wittig 反应 丁醛与 乙基格氏试剂反应得并氧化到 3 己酮 丁醛来自乙醛的羟醛缩合 CH3CHOCH3CH CHCHOCH3CH2CH2CHO CH3CH2CH2CHCH2CH3CH3CH2CH2CCH2CH3TM OH O 10 完成下列转变 Br OHOH H CH3 解 产物的 C O 双键来自反应物 OH 的氧化 顺式双键来自叁键的 Lindlar 催化加氢 而叁 键是丙炔取代反应物中的溴引入分子的 关键是羰基的保护 因为炔化物是要进攻 C O 的 Br OH Br O Br OO OO CH3 OH H CH3 11 完成下列转变 CH3CH3 CH2 5 解 产物的双键来自酮羰基的 Wittig 反应 而酮来自醇的氧化 因此需要硼氢化氧化来产生 反马氏规则的醇 CH3 CH3 OH CH3 O TM 12 由四个碳脂肪族化合物及无机试剂合成 HCH3 CH3 HH H 解 两个双键均要来自叁键的部分还原 碳链的形成要用炔化物对相应四个碳的卤代烃的取 代 HC CHCH3C CHCH3C CCH2OH H H3C H OH H H3C H Br H H3C H CH3 TM 反式还原 13 由乙炔及必要的有机无机试剂合成 O CH3 H CH3 H 解 立体化学表明应该由顺 2 丁烯来氧化 而顺 2 丁烯还是来自叁键的 Lindlar 催化还原 HC CHCH3C CCH3 H CH3 H H3C TM 14 由苯和四个碳及以下的试剂合成 Ph OH Ph 解 所给的苯是作为格氏试剂的 环己烯来自丁二烯与丙烯酸酯的双烯合成 6 TM CO2Et CO2Et 15 由苯及两个碳以下的试剂合成 PhPh OAc 解 酯基来自醇的酯化 而对称的仲醇来自格氏试剂与甲酸酯的反应 所用的格氏试剂要用 到两个碳的环氧乙烷 MgBrOH MgBr OH TM 16 用上面类似的方法合成 OAc 提示 其他步骤相同 只是需要将苯基格氏试剂换成甲基格氏试剂 i PBr3 ii Mg Et2O CH3MgI CH3CH2CH2OHO Et2O CH3CH2CH2MgBr HCO2Et OH Ac2O OAc 17 用三个碳及以下的试剂合成 O O 解 目标产物是一个缩酮 去掉被保护的酮可见一个顺式二醇 顺式双键是来自炔的提示信 息 则此二醇来自乙炔与甲醛的加成 7 TM HC CHHOCH2C CCH2OH OH OH 18 由苯和环己烷为原料合成 Ph 提示 环己酮与苯基格氏试剂加成后脱水 19 用四个碳及以下的试剂合成 解 关键是中间反式双键的合成方法 需采用稳定化的 Wittig 试剂与醛反应才能保证顺式立 体化学 OHO H A CH3CH2BrCH2PPh3 C H P Ph3 A 20 由甲苯及必要试剂合成 H3C O 提示 向苯环上引入四个碳原子需要采用丁二酸酐进行两次 Friedel Crafts 酰基化 21 由苯 甲苯和必要试剂合成 H3C 解 在上题的基础上与苯基格氏试剂加成后失水 芳构化 8 H3CH3CHO2C O H3CHO2C H3C O H3C OH 芳构化 TM 22 由苯及两个碳的试剂合成 Ph OHO Ph 提示 类似 3 的合成 23 由丙二酸酯及四个碳以下的必要试剂合成 CO2H 解 烯丙基溴与丁二烯双烯合成后与丙二酸酯烷基化 之后水解脱羧得到一元酸 CH2Br CH2Br CH2CH CO2Et 2 TM 24 由乙酰乙酸乙酯及两个碳的试剂合成 H3CH OCH3 H 解 乙酰乙酸乙酯与相应的卤代烃烷基化后水解脱羧 顺式烯烃来自炔烃的还原 HC CHCH3C CHCH3C CCH2OH 9 H3C HH CH2OHH3C HH CH2Br H3C O CO2Et H CH3 H H3C O H CH3 H 25 由六氢吡啶 丙二酸酯及三个碳以下的试剂合成 N O 解 最终产物酰氯与六氢吡啶的酰基化 实际需要合成的是相应的羧酸 可采用丙二酸酯的 两次烷基化并水解脱羧来实现 CH2 CO2Et 2n C3H7CH CO2Et 2n C3H7C CO2Et 2 C2H5 CO2HCOCl TM NH 26 由苯和环己烷为主要原料合成 提示 苯基格氏试剂与环己酮加成 脱水并还原 27 由苯及必要试剂合成布洛芬 COOH 解 羧基来自卤代烃的氰解 水解 相应的卤代烃即酰化产物转化而来 异丁基来自异丁酰 氯酰基化之后的 Clemmenson 还原 10 O OOH Br CN COOH 28 有三个碳及以下的有机化合物合成 5 甲基 1 2 己二醇 OH HO 解 邻二醇来自烯键的氧化 而烯键来自端炔的部分还原 因而碳链可看成是乙炔的负离子 与相应的卤代烷的亲核取代 这个卤代烃可看成是 2 溴丙烷的格氏试剂与环氧乙炔加成所 得的增加两个碳的伯醇卤代而来 BrMgBr BrOH OH OH 11 30 由四个碳级以下的有机物合成下列化合物 其它试剂任选 OO 解 去掉缩甲醛可见一个 1 3 二醇 将 3 OH 看成酮则可看出羟醛缩合的模式 醛和酮之 间的缩合正常条件下都是酮的 碳与醛的羰基加成 而不是相反 H OOOHO OO OHOH 31 由苯 两个碳的有机物及其它必要的试剂合成 PhPh OO 解 1 3 二酮来自交叉酯缩合反应 都是酮的 碳与酯的 C O 缩合 PhPh OO MgBrCO2Et CH3 O 32 由苯和乙烯为原料合成 CO2Et Ph Ph O 解 这就是苯乙酸酯分子间的 Claisen 酯缩合反应 关键是要由苯合成苯乙酸 增加的两个 碳来自环氧乙烷 OHOH O 12 CO2Et Ph Ph O OEt O 33 由苯 甲苯和丙二酸酯及必要试剂合成 PhPh t BuO2CCO2Bu t O 解 这里有两个 1 3 关系 但二酯不要破坏 因为是它与苯甲酰氯和苄基溴进行取代来合 成碳骨架 CH2Cl CH3CO2H COCl CH2 CO2Et 2 CO2Bu t CO2Bu t CO2Bu t CO2Bu t Ph Ph O Ph 34 由苯 甲苯和乙酰乙酸乙酯及必要的试剂合成 O Ph CO2Et Ph 解 首先要考虑 不饱和关系 切断后便可看出三乙进行 Michael 加成的结构关系 而由 此推出的 不饱和酮来自羟醛缩合 PhPh O CH3 O CHO 13 O Ph CO2Et Ph O O Ph CO2Et Ph 35 由 1 3 环己二酮 丙酮及其它必要试剂合成 O O 解 这里涉及环己二酮的 Michael 加成 而 Michael 加成体来自丙酮的 Mannich 反应 角甲 基的引入是很容易的 O O N Me3I O O OO OOO TM 36 由对甲氧基苯甲醛 乙酰乙酸乙酯及其它必要试剂合成 OO OMe 解 对甲氧基苯甲醛的合成要复杂一些 所以不作要求 1 5 二酮实际上就来自乙酰乙酸 乙酯与苯甲醛的缩合以及 Michael 加成 OMe CHO OMe CH3 O OMe CH3 OO CO2EtCO2Et CO2Et 14 OMe OO 37 由乙酰乙酸乙酯 丙酮及其它必要试剂合成 O 解 类似 35 题 即需要一个取代的乙酰乙酸乙酯和 Michael 加成体来进行反应 CO2Et O CO2Et O O N Me3I O OOCO2Et 38 由甲苯 环己酮 乙酰乙酸乙酯及其必要试剂合成 O Ph 解 也是 Michael 加成和 Robinson 环化的组合 OO N Me3I 15 OEt OO Ph O CO2Et Ph O O CO2Et Ph OPh 39 由丙酮 乙酰乙酸乙酯及必要试剂合成 CO2Et O 解 由乙酰乙酸乙酯和甲基乙烯基酮发生 Michael 加成和 Robinson 环化 OEt OO CO2Et O O CO2Et O 40 由丙酮和丙二酸酯合成 O EtO2C 解 要了解目标化合物的对称性 切断 1 3 关系便可看出两分子丙二酸酯的结构 再次切 断后仍可退到丙二酸酯 以及与丙酮的缩合关系 O OO EtOOEt OHOHBrBr 16 CO2Et CO2Et CO2Et EtO2CCO2Et CO2Et CO2Et O 41 由苯 异丁醛基必要试剂合成 Ph OH OH Ph OH 解 去掉两个苯基便可看到一个 1 2 二氧化的结构 它来自醛与 HCN 的加成水解和酯化 去掉这个 1 2 结构便是一个醛基 由此可以看出是异丁醛与甲醛的缩合 O H O HOH OH CNOH OH CO2HOH OH CO2EtOH Ph OH OH Ph OH 42 由环己酮及所需试剂合成 O O O O 解 目标化合物是一个交酯 来自 羟基酸的分子间失水反应 而这个 羟基酸来自环己二 酮的二苯乙醇酸重排 OO O OH CO2H O O O O 43 由苯 甲苯及两个碳的试剂合成 其它所需试剂任选 17 Ph Ph Ph Ph O 解 这里需要一个二苯乙二酮和一个对称的 1 3 二苯基丙酮 前者来自苯甲醛的安息香缩 合 氧化 后者来自苯乙酸酯的 Claisen 酯缩合 脱羧 Ph O HPh O OH Ph Ph O O Ph O OEt Ph O Ph CO2Et Ph O PhPh Ph Ph Ph Ph O 44 由苯 环己酮及必要试剂合成 OH OH Ph 解 邻二醇来自双键的氧化 而双键就来自 Wittig 反应 在苯环上增加两个碳要用环氧乙烷 CH3 CH2Br CH2 P Ph3 C H P Ph3 Ph Ph OH OH 45 由环戊烷经必要的反应合成 18 O 解 很简单的一个片呐醇重排 BrOH O OH HO O 46 由邻甲苯酚及必要试剂合成 O Cl CO2H 解 相应的酚与氯乙酸酯亲核取代即得到目标产物 而在邻甲苯酚上引入一个氯就要用非极 性溶剂或酸性的条件 否则要多卤代 OH OHClOCl CH2CO2H 47 由苯酚和必要的试剂合成 2 6 二氯苯氧乙酸 O ClCl CO2H 解 这里涉及到占位磺化 之后的反应与 47 题相同 OHOH SO3H OH SO3H ClCl 19 O ClCl OH ClCl CH2CO2H 48 由甲苯 环己酮及必要试剂合成 OH PhCH2O 解 这是一个不对称环氧烷的碱性开环 要注意开环位置 CH3CH2Br CH2OHCH2ONa OCH2 OOHPhCH2O 49 由丙酮 丙二酸酯及必要试剂合成 OOCO2H 解 首先要考虑酯基 切断后便可看出 1 2 二氧化的 羟基酸 它来自甲基酮与 HCN 的加 成 去掉 HCN 便可看出丙二酸酸酯与异丙叉丙酮的 Michael 加成关系 O O CO2Et O EtO2C CO2Et HOCN EtO2C CO2H HOCO2H OCO2HO 50 由环己酮和氯乙酸酯合成 O CO2Me 20 解 一个 1 4 二羰基化合物 看似简单 但不能采用环己酮与卤代酸酯的亲核取代 因为 那将发生 Darzen 反应 所以这个题目涉及到烯胺的应用 O NN CO2Me O CO2Me 51 由环己酮 丙酮及必要试剂合成 O 解 切断 不饱和键可见 1 4 关系 同样涉及到烯胺反应进行亲核取代 环合适很简单的 OO Br O NN O O O O 52 由乙酰乙酸乙酯 乙醇及必要试剂合成 O OCO2Et 解 还是乙酰乙酸乙酯的 1 4 烷基化 但这时可以直接取代 因为只有三乙与醇钠产生亲 核试剂 21 H O H OH Br MgBr OH OO Br O OCO2Et 53 由环戊酮 苯乙烯及必要试剂合成 O Ph Cl 解 这涉及到烯胺与环氧烷的加成开环 Cl 就来自 OH 的卤代 O O NN Ph OH O Ph OH O Ph Cl 54 由乙酰乙酸乙酯及其它三个碳 及以下 的试剂合成 O 22 解 五元不饱和酮来自 1 4 二羰基化合物的缩合 而后者来自三乙与 卤代酮的烷基化 这 个卤代酮来自片呐醇重排产物的卤代 O OHHOOO Br OEt OO O CO2Et O O 55 由苯和环己烷及其必要试剂合成 EtO O Ph O 解 这是一个 1 6 二羰基化合物 它来自环己烯类化合物的氧化 而这个环己烯化合物来 自环己酮与苯基格氏试剂的加成失水 Br MgBr BrOHO OH Ph Ph EtO O Ph O 56 由四个碳以下的试剂合成 COOHHOOC HOOCCOOH 解 1 4 二酸相当于丁二酸酐 1 6 二酸相当于环己烯的氧化 而这个环己烯类化合物来 自 Diels Alder 双烯合成 23 O O O O O O HO2C HO2C O O O HO2C HO2C CO2H CO2H 57 由四个碳及以下的试剂合成 MeO2C MeO2C OMe OMe 解 与上题相似 只是在氧化之前将酸酐还原成醇并醚化 氧化得到的二酸需要酯化 O O O O O O OH OH OMe OMe HO2C HO2C OMe OMe MeO2C MeO2C OMe OMe 58 由异丁醛及必要试剂合成 O OH O 解 这是一个很典型的合成 切断酯可见 1 2 二氧化的 羟基酸 去掉 HCN 变为异丁醛的 衍生物 后者来自异丁醛与甲醛的交叉羟醛缩合 O H O H OHCN OH OH 24 CO2H OH OH O O OH 59 由苯乙酸酯和丙烯酸酯合成 PhCO2Me O CO2Me 解 切断 1 3 二羰基可得到对称的结构 也就可以简单地由苯乙酸酯与两分子丙烯酸酯发 生 Michael 加成 而后发生分子内的 Dieckmann 缩合 Ph O OEt Ph O OEt EtO2C Ph O OEt CO2Et CO2Et Ph O OEt CO2Et O 60 由丙酸 丙烯酸和丙二酸酯合成 CO2Et CO2Et O Me EtO2C 解 还是切断 酮酸的 1 3 关系 而后可见需要丙二酸酯进行一次丙烯酸酯的 Michael 加 成和一次 2 卤代甲酸酯的烷基化 EtO2C EtO2C EtO2C EtO2CCO2Et 25 EtO2C EtO2C OEt CO2Et H3CO CO2Et CO2Et O Me EtO2C 61 由乙炔 呋喃 丁二烯及必要试剂合成 O CO2Me CO2Me 解 一次剩余亲双烯体与呋喃的双烯合成 接下来要将非共轭的 C C 还原掉 否则后面无 法处理 在进行一次丁炔二酸酯与丁二烯的环加成即可 CO2Me CO2Me O CO2Me CO2Me O CO2Me CO2Me O CO2Me CO2Me 62 由丙酮 丙烯醛和丙二酸酯合成 CO2H 解 需要由丙酮合成一个 2 3 二甲基 1 3 丁二烯 然后与丙烯醛发生双烯合成 最后醛 基与丙二酸酯缩合并水解脱羧 O OHHO CHO CO2H 26 63 由乙酰乙酸乙酯和苯乙酮合成 O MePh 解 不对称的呋喃需要用三乙与 卤代酮进行烷基化 水解脱羧得到 1 4 二酮 与脱水剂 作用即可得到呋喃的衍生物 CH3 OO Br OEt OOO CO2Et Ph O O Ph O O CH3Ph 64 由苯甲酸酯 乙酸乙酯和必要试剂合成 N PhPh Ph 解 对称的五元杂环可采用简化的方法来合成 1 4 二酮 而后与苯胺缩合关环